1 000 kV 同塔双回输电线路短接技术研究及应用

周 波，田军涛，刘 波，刘 杰，杨莉媛，刘慧娟

（中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西太原 030001）

0 引言

长治变电站配套电厂1000 kV 送出线路为2020 年山西省重点工程，是长治1 000 kV 变电站电力外送的重要配套电源项目。根据电厂接入系统方案，需要将高河电厂先接入赵庄电厂龙门架，汇集后再联合送出至长治1 000 kV 特高压变电站。但赵庄电厂建设相对滞后，预计3～5 a 之后才会建成投产，而高河电厂又急于先行投产发电，因此必须在赵庄电厂外采取临时方案进行短接，以满足高河电厂整体送电需要。

实现两回输电线路短接常规做法是使用两基耐张塔按临时方案建设，远期拆除另新建两基耐张塔按永久输电方案建设，不仅电厂停电时间长、经济损失大，且施工单位反复进场施工，协调难度极大。因此，急需设计一种省时省力的新型短接技术，兼顾临时与永久建设方案。

1 方案制定

通过查阅相关文献以及现有工程实践发现，在220 kV 及以下电压等级输电线路，也常直接使用软导线在双回路耐张塔上进行短接[1]。但像220 kV 及以下线路那样使用软导线直接连接两回1 000 kV输电线路，则由于1 000 kV 双回路耐张塔横担较长，软导线档距达到60 m，受跳线最大张力限制，软导线弧垂将达到15 m 以上，考虑软导线风偏后，对塔身安全距离不满足空气间隙要求。因此，我们考虑在塔身上增加额外T 型横担悬挂软导线，减小软导线的风偏，满足空气间隙要求。

2 设计参数

根据现场实测资料及沿线附近已建线路的设计及运行情况，本线路工程100 年一遇设计风速采用29 m/s，设计覆冰厚度为10 mm。本工程普通档导线采用8×JL/G1A-500/35 钢芯铝绞线（简称“500/35 导线”），分裂间距400 mm；双回路段跳线及进线档导线型号推荐采用8×JLK/G1A-725（900）/40 扩径钢芯铝绞线［简称“725（900）导线”］，分裂间距400 mm。考虑电磁环境影响，同时也为减少后续施工难度，短接方案采用与永久方案相同的8×JLK/G1A-725（900）/40 扩径钢芯铝绞线。

3 研究方案

新型短接技术方案包括T 型横担设计、导线连接保护金具设计、三维仿真校验空气间隙及跳线弧垂计算。

3.1 T 型横担设计

T 型横担的长度是T 型设计方案一个最关键的因素，横担太长，既浪费塔材又增加铁塔本身的荷载；横担太短，起不到减小软导线风偏的作用。同时T 型横担长度还要尽量与导线耐张串长度匹配，以减小软导线所受张力。设计对塔身增加的3层T 型横担进行受力分析，采用局部节点加强、T型横担预拱等措施，确保T 型横担满足强度和刚度要求。

根据工程所在地的自然地理与气候特征、所在区段的污湿特性、邻近交流线路等值盐密测量结果和运行经验，该地区位于e 级污区（即盐密值＞0.25 mg/cm2），因此导线耐张串配置61 片550 kN三伞型玻璃绝缘子，耐张串长度为17.5 m。对15～20 m长度范围内的T 型横担进行了计算，综合考虑铁塔荷载、空气间隙，最终T 型横担长度定为19 m。

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3.2 导线连接及保护金具设计

普通钢芯铝绞线导线和扩径导线的连接可以采用两种连接方式。以往常规方法为直接采用液压式耐张线夹将两种导线连接[2]（如图1 所示），适用于永久方式的连接，但本工程还应考虑未来赵庄电厂投运后，T 型横担及相应跳线需拆除，如果采用这种常规液压形式连接，耐张线夹的引流板无法拆除，会对工程投运后的运行维护造成不利影响。

图1 常规耐张线夹金具图

为解决上述常规液压连接方式的弊端，设计考虑另一种连接方式，即采用后续便于拆除的T 型线夹（如图2 所示）将两种导线连接。T 型线夹加装在普通钢芯铝绞线导线上，线夹引流板侧引出为扩径导线。这种连接方式通过螺栓将2 个半环形抱箍式握线金具与普通钢芯铝绞线紧密包裹，后期方便拆除。

图2 T 型耐张线夹金具图

采用T 型线夹连接，将不可避免地在连接处产生较强的电场，长期下去不利于线路安全运行[3]。因此，考虑在连接处两侧加装带屏蔽环的支撑间隔棒（如图3 所示）以减少电晕的发生。

图3 T 接引出部分整体金具图

T 型线夹的安装位置首先考虑方便施工，其次还应考虑到软导线引出后，跳线绝缘子应保证竖直向下，不应受一侧外力而偏移，最后还应考虑屏蔽环及支撑间隔棒不得与跳线发生磕碰，适当保留一定的距离。经研究确定T 型线夹引出位置的中心距离最外侧普通导线耐张串线夹出口约1.5 m 处。导线耐张串与T 型线夹布置如图4 所示。

图4 导线耐张串与T 型线夹布置图

3.3 利用三维跳线系统仿真模拟

T 型横担长度与T 型线夹设计方案确定后，使用三维设计软件，对T 型横担加挂I 型鼠笼刚性跳线串后的电气间隙进行了校验，同时计算了软跳线施工放线弧垂。通过校验可知，空气间隙满足规程规范要求。

4 结论

本技术应用后，加装T 型横担的双回路终端塔受力性能良好，加工、安装简单快捷，同时后期方便拆除。T 型线夹实现了常规导线和扩径导线两种不同导线的可靠连接，通过在T 型线夹两侧安装带屏蔽环的支撑间隔棒，改善了导线连接处的电晕特性。通过三维模拟仿真，验证了技术方案的可行性。本技术在长治变电站配套电厂1 000 kV 送出线路中首次应用，兼顾了临时与永久输电方案的实施，满足了工程实际需求。经过近1 a 的监测，运行状态良好。本技术填补了国内两回1 000 kV 特高压输电线路同塔短接的空白，对将来在超、特高压领域内类似工程的应用提供了可靠的设计及运行经验。