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[科普中国]-导线排列

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导线排列是指各相导线在杆塔上的几何布置方式。普通单回直流输电线路仅有一正一负两条导线,可以直接布置在杆塔横档两侧。而双回塔上有两正两负共四极导线,可组合成8种导线排列式。四极导线水平排列,线路占走廊较根据溪洛渡送电广东线路工程沿线情况,通过综合技术经济比较,选定主要直线塔和耐张塔的塔型。

简介直流输电具有输送容量大、调节速度快、稳定可靠和造价相对较低等优势,而采用同塔双回或多回线路送电,将在提高输送容量的同时节省线路走廊资源。为此,南方电网公司拟建中的溪洛渡右岸送电广东±500kV直流输电线路计划采用同塔双回(四极)的运行方式。线路全长约1286km,输送容量6400MW。

国内同塔双回直流线路仅在华东地区的荆门一枫径直流工程有采用过,且刚投运不久,在国外也无建设先例,缺乏运行经验。±500kV双回直流共塔线路,电磁场强度大且复杂,需要合理安排导线排列方式,以提高防雷性能,减少线路电场对环境及运行的影响1。

导线排列的规划普通单回直流输电线路仅有一正一负两条导线,可以直接布置在杆塔横档两侧。而双回塔上有两正两负共四极导线,可组合成8种导线排列式。四极导线水平排列,线路占走廊较根据溪洛渡送电广东线路工程沿线情况,通过综合技术经济比较,选定主要直线塔和耐张塔的塔型。

导线排列地面合成电场计算1.计算方法

同塔双回直流线路地面合成电场由极导线上的电荷和导线电晕所产生的空间电荷共同形成,空间电荷产生的电场与每一极导线电晕放电程度有关。影响每一极导线电晕放电程度的关键因素是极导线起晕场强与极导线表面场强的大小,可用起晕场强与表面场强的比值来描述,它等于极导线起晕电压与极导线对地电压的比值。

综合以上因素,在计算同塔双回直流线路地面合成电场时,需要分别考虑各个极导线布置方案的每个极导线的起晕电压,区别处理。

2.计算结果与分析

极导线对地电压为±500kV,采用4XLGJ-900/75型钢芯铝绞线,子导线的分裂间距为500mm;架空地线为2根LBGJ-120-40AC铝包钢绞线;下导线对地的平均高度取16m2。

紧凑型输电线路导线排列方式优化紧凑型输电技术是通过增加相导线分裂数,压缩相间距离等方法来优化导线排列方式,从而实现增加线路电容,减小线路电抗,降低线路波阻抗,进而提高线路输送能力的目的。通过对子导线排列方式进行优化能够使各子导线表面的电荷均匀分布和降低导线表面的最大场强,进而有效地减小导线周围的可听噪声和无线电干扰水平,改善输电线路周围的电磁环境。前苏联曾对330kV和500kV紧凑型线路的子导线排列方式进行了优化 ,我国也对500kV及750kV紧凑型输电线路的子导线优化排列进行了一定的研究,但国内外尚没有对1000kV特高压输电线路的子导线排列进行优化分析的相关研究报道。

常用的优化导线排列方法大致有两种。一种是根据需要传输的功率选择备选导线型号后,在保证相间距离最小的前提下,通过改变相导线的分裂数、分裂距离以及排列方式等方法来进行计算,并选择出较优的方案。另一种是根据运筹学中的优化原理,建立数学模型,用优化方法进行求解。

(1)子导线对称排列时,1000kV紧凑型输电线路导线排列选取方案为:相导线采用12xLGJ400/35的等边倒三角形排列方式,相间距离13.7m,分裂间距410mm,最下相导线平均对地高度21m。

(2)子导线对称排列时,由于子导线间的相互屏蔽的影响,其表面电场强度呈现靠近相导线几何中心的子导线表面电场强度相对较高,而远离相导线几何中心的相对较低的特点。

(3)非对称优化排列后,线路的电晕起始场强、自然功率、电气参数等基本保持不变,而子导线表面电场分布更加均匀,导线表面的最大电场强度值,地面电场、无线电干扰强度、可听噪声等均有一定的减小,线路周围的电磁环境得到改善1。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学