重冰區(qū)線路導(dǎo)線選型及應(yīng)用實(shí)踐

邱 楠

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州510663）

1 重冰區(qū)導(dǎo)線選型概述

1．1 重冰區(qū)導(dǎo)線選型意義分析

導(dǎo)線截面和結(jié)構(gòu)的選擇除滿足系統(tǒng)輸送容量的要求外，還要考慮冰、風(fēng)荷載對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的要求和校驗(yàn)導(dǎo)線的電暈特性。推薦導(dǎo)線應(yīng)滿足輸送容量、環(huán)境影響、施工、運(yùn)行安全要求，體現(xiàn)可靠性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益。

1．2 重冰區(qū)導(dǎo)線選型過(guò)程中需堅(jiān)持的基本原則

對(duì)于重冰區(qū)線路，冰凌荷載大，導(dǎo)線主拉應(yīng)力很高，這時(shí)如果在導(dǎo)線鋁股上疊加較大的不平衡張力引起的附加應(yīng)力，則將在懸垂線夾處出現(xiàn)斷股。日本、法國(guó)、加拿大及前蘇聯(lián)等國(guó)重冰區(qū)線路大都使用鋼芯鋁合金絞線，運(yùn)行情況良好，鋼芯鋁合金絞線使用在特重冰區(qū)已具有豐富的施工、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。西南院在我國(guó)早期設(shè)計(jì)的重冰區(qū)線路中，根據(jù)咨詢和論證，采用了鋼芯鋁合金絞線，運(yùn)行良好，鋼芯鋁合金絞線在重冰區(qū)已具有豐富的施工、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。導(dǎo)線的電暈特性方面，設(shè)計(jì)規(guī)范要求還應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境的影響，如無(wú)線電干擾、可聽(tīng)噪聲、Em／E0等。建議所選導(dǎo)線在晴天表面電場(chǎng)強(qiáng)度Em不宜大于全面電暈電場(chǎng)強(qiáng)度E0的80%～85%，導(dǎo)線電暈損失不宜大于電阻損失的20%。

2 大跨越導(dǎo)線選型實(shí)踐

本文以貴州華潤(rùn)500kV黔西電廠至重慶南川送電線路重冰區(qū)導(dǎo)線為例，就如何進(jìn)行選型和注意的相關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行闡述，通過(guò)科學(xué)選型，確保工程質(zhì)量。

2．1 導(dǎo)線輸送容量

按系統(tǒng)要求，線路的最大輸送功率為2 700MW，正常運(yùn)行輸送功率為1 300MW，系統(tǒng)推薦的導(dǎo)線截面為4×500mm2。

2．2 設(shè)計(jì)氣象條件

工程位于貴州省北部畢節(jié)、遵義地區(qū)與重慶交界處，沿線多為高山大嶺，海拔較高，均有覆冰。根據(jù)沿線覆冰調(diào)查資料、氣象站實(shí)測(cè)及收集覆冰資料，結(jié)合相關(guān)因素，參考已建線路的覆冰情況，遵義市境內(nèi)13．5km線路為30mm冰區(qū)。

2．3 導(dǎo)線選型

按系統(tǒng)要求，線路的最大輸電能力應(yīng)不低于2 700MVA，正常輸送功率1 350MVA，按此計(jì)算，導(dǎo)線截面4×500mm2可以滿足系統(tǒng)輸送容量要求。

2．3．1 導(dǎo)線的分裂數(shù)

國(guó)內(nèi)外500kV線路中，導(dǎo)線分裂數(shù)采用二、三、四的都有。三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，從機(jī)械性能看，二、三分裂較四分裂導(dǎo)線桿塔風(fēng)荷載與垂直荷載小，這對(duì)減少桿塔重量、降低線路造價(jià)有一定好處，而且導(dǎo)線過(guò)載能力大，地面場(chǎng)強(qiáng)較低。從電氣性能、經(jīng)濟(jì)傳輸容量、極限傳輸容量、自然傳輸容量上比較，四分裂比三分裂、二分裂好，二分裂最差。而Em／E0值四分裂最好，三分裂次之，二分裂的Em／E0值接近或達(dá)到允許的最大值。二分裂的無(wú)線電干擾水平、電暈可聽(tīng)噪音水平都遠(yuǎn)大于三分裂和四分裂導(dǎo)線，三分裂也大于四分裂。特別是電暈損失方面，二分裂、三分裂的電暈損失較四分裂大得多。我國(guó)目前500kV線路皆采用四分裂，已有很成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，金具成套，施工機(jī)具完善。

對(duì)本工程來(lái)說(shuō)，綜合考慮建議采用四分裂方案，子導(dǎo)線分裂間距為450mm。

2．3．2 重冰區(qū)導(dǎo)線方案比較

重冰區(qū)線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，導(dǎo)線上主要發(fā)生懸垂線夾處的斷股事故。在重冰線路導(dǎo)線選擇中，根據(jù)設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般選取強(qiáng)度大、鋁股受力好的鋼芯鋁合金絞線，并提高導(dǎo)線安全系數(shù)，降低鋁股應(yīng)力，提高線夾握力均勻性。本工程在30mm冰區(qū)選擇JLHA2／G1A－500／65和JLHA2／G1A－500／35鋼芯鋁合金絞線進(jìn)行導(dǎo)線方案比較（表1）。

表1 30mm冰區(qū)導(dǎo)線機(jī)電特性表

通過(guò)表1比較可見(jiàn)：兩種導(dǎo)線的抗覆冰過(guò)載能力均滿足要求，過(guò)載冰厚大，對(duì)防止線路過(guò)載時(shí)常見(jiàn)的斷股十分有利。JLHA2／G1A－500／65導(dǎo)線抗冰能力好，缺點(diǎn)是導(dǎo)線及鐵塔耗量方面稍大。在電氣性能方面，導(dǎo)線的濕導(dǎo)線可聽(tīng)噪聲、無(wú)線電干擾水平均滿足要求。在經(jīng)濟(jì)輸送容量和極限輸送容量方面JLHA2／G1A－500／65較優(yōu)。

經(jīng)過(guò)年費(fèi)用法比較（表2），JLHA2／G1A－500／65鋼芯鋁合金絞線年運(yùn)行費(fèi)用略差。

表2 30mm冰區(qū)導(dǎo)線方案年費(fèi)用比較表

2．3．3 重冰區(qū)推薦線型

兩種導(dǎo)線均能滿足工程機(jī)電性能的要求。機(jī)械性能上JLHA2／G1A－500／65鋼芯鋁合金絞線過(guò)載能力較優(yōu)，兩種導(dǎo)線電氣性能基本一致，年運(yùn)行費(fèi)用相差不大。為保證安全，推薦采用JLHA2／G1A－500／65鋼芯鋁合金絞線。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，做好重冰區(qū)線路導(dǎo)線合理選型工作，可以有效實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性能，并保證工程安全，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)重視。