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摘要:随着我国市场经济体制的不断完善,对电力企业的市场竞争能力和电力工业的健康可持续发展提出了越来越高的要求。提高线路单位走廊输送容量,推行紧凑型送电线路的应用,这是促进社会经济与电力和谐发展、技术进步、环境保护意识和节约土地资源意识增强的必然。本文以某工程为例,介绍了紧凑型送电线路在增加线路自然输送功率,降低可听躁声水平,提高线路耐雷水平等方面的优点,同时针对工程实际探讨了V形绝缘子串受力分析,紧凑型送电线路合成绝缘子强度校验,特殊金具研制等工程中遇到的实际问题。
关键词:紧凑型;输电线路;设计;应用
一、导线型号及布置方式
通过计算表明,在相导线总截面和相间距离大致相等的情况下,增加分裂根数可以同时增加线路自然功率和减小导线表面场强,分裂根数的增加和分裂直径的加大引起线路波阻抗降低,自然功率自然增加,这在分裂根数少时比多时更为明显,而对减少导线表面场强影响较小。若相导线仍采用4分裂方案,线路自然功率达到1300MW(比常规线路提高30%),525kV工作电压下导线表面场强为19.93kV/cm,远大于多年来一直采取的允许值(18kV/cm),故不可取。故此,在我国通过大量的研究、试验,认为采用与4xLGJ-400导线截面相同的4xLGJ-240导线、分裂间距375mm、分裂直径750mm的方案是比较合理的。
二、V形绝缘子串受力分析
紧凑型输电线路导线悬垂串全部采用V形绝缘子串,因此对V形绝缘子串进行受力分析,具有重要意义。
图1为V形绝缘子串的受力图,在本工程中,A、B两悬挂点在同一水平线上。图中A、B为两支串的挂点,点C为导线悬挂点,两支串的风压及重量分别作用于A、B、C三点,A、B、C三点在同一平面内,且此平面垂直于线路方向。对C点,由力的平衡可得:
T1cos(w/2)+T2cos(w/2)-FZ=0
T1sin(w/2)+T2sin(w/2)-Fy=0
式中:
Fy=N.S.gS.ls+(Gj1+Pj1)/2
Fz=N.S.gj.ly+(Gj1+Pj1)/2
Pj1,Pj2,Gj1,Gj2分别为两支串的风压及重量;N导线分裂根数;S导线截面;gS,gj分别为计算气象条件下,导线的水平比载、垂直比载;ls水平档距;lv垂直档距;?导线最大风偏角。
三、V形绝缘子串风偏校验
根据上述V形悬垂绝缘子串的受力情况,可得出如下结论:
(l)由于V形绝缘子串塔头的电气间隙,主由大气过电压或带电检修控制,大风、工频电压内过电压工况下,其电气间隙仍有较大裕度,一不会成为控制条件。
(2)本工程V形绝缘子串采用合成绝缘子,合成绝缘子的球头与钢帽之间有一定的空隙,其迎风肢绝缘子串的最大偏角可适当增大。根据国家对绝缘子的有关规定,其最大偏角p可取12°。本工程上导线V型串夹角88.4°,下导线V型串夹角141°。故V形绝缘子串的最大风偏角应必¢ 四、金具
金具强度的安全系数不小于下列数值:最大使用荷载情况:2.5;断线、断联情况:1.5,与杆塔连接的第一个金具应从强度、耐磨性、灵活性三方面考核其性能。本工程根据此要求选择适当的金具和线夹。
1 导线悬垂、耐张线夹和跳线线夹的选择。
导线V型绝缘子串悬垂线夹采用了XGL-280型防晕线夹,导线耐张线夹推荐采用液压型NY-240/30型,由于6分裂跳线的引出角度各不相同,因此耐张线夹的位置及线夹偏角要适应跳线的引出,导线耐张线夹按引流板与水平面的夹角分为NY-240/30A和NY-240/30B两种型号,跳线线夹推荐采用悬垂联板与6个线夹连为一体的XT6-375/240型跳线线夹。
2 地线悬垂、耐张线夹的选择
GJ-80地线采用XGU-2F型耐磨悬垂线夹,JLB40-150地线采用XGU-3F型耐磨悬垂线夹。GJ-80地线耐张线夹采用NY-80G耐张线夹,JLB40-150地线采用NY-150BG型耐张线夹。
3 接续金具
导线LGJ-240/30钢芯铝绞线的接续管型号为液压型JYD-340/30;地线JLB40-150铝包钢绞线接续管型号为液压型JY-150BG,地线GJ-80钢绞线接续管型号为液压型JY-80BG。
4 导线耐张挂线联板
导线耐张挂线联板是按连接6分裂导线的要求设计的,为方便施工做成分体式,各挂3根导线。普通耐张串采用LS-3075/6型耐张挂线联板,破坏荷重为300kN;进线档耐张串采用LS-1675/6型耐张挂线联板,破坏荷重为160kN。
5 上导线联板
上导线V型串两臂夹角为88.4°,与其配合使用的上导线联板,按不同的负荷条件,分为LVS-1645/6(破坏荷重160kN)、LVS-2045/6(破坏荷重200kN)、LVS一3045/6(破坏荷重300kN)和LVS-4045/6(破坏荷重400kN)4种。
6 下导线联板
下导线V型串两臂夹角为141°,与其配合使用的下导线联板,按不同的负荷条件,分为LVX-1675/6(破坏荷重160kN)、LVX-3075/6(破坏荷重300kN)和LVX-4075/6(破坏荷重400kN)3種。
五、总结
紧凑型输电线路较常规线路本体造价高10%,综合造价高5.7%,而按输送单位自然功率造价比较则降低了22%。今后随着合成绝缘子价格的下降,占地赔偿价格和线路走廊通道障碍物拆迁、林木植被的保护费用的提高,紧凑型输电线路综合造价会进一步降低。紧凑型线路的电磁污染较常规线路为轻,有利于电磁环境保护;因其地线保护角为负保护角,六相导线均被两根地线所屏蔽,雷电绕击率、年跳闸率均较常规500kV线路为低。可大大提高输电线路的防雷害能力,对生产运行有利。采用紧凑型线路的社会、经济效益会更加显著。
参考文献:
[1]徐中杰. 对城市紧凑型架空输电线路设计的探讨[J]. 通讯世界. 2013(13)
[2]周世尚. 对城市紧凑型架空输电线路设计的探讨[J]. 建材与装饰(下旬刊). 2008(02)
[3]朱利. 浅谈输电线路设计应注意的问题[J]. 中国高新技术企业. 2008(08)
[4]何桂明,苗振鹏,康东升,卞鹏. 紧凑型输电线路设计探讨[J]. 山东电力技术. 2006(01)
关键词:紧凑型;输电线路;设计;应用
一、导线型号及布置方式
通过计算表明,在相导线总截面和相间距离大致相等的情况下,增加分裂根数可以同时增加线路自然功率和减小导线表面场强,分裂根数的增加和分裂直径的加大引起线路波阻抗降低,自然功率自然增加,这在分裂根数少时比多时更为明显,而对减少导线表面场强影响较小。若相导线仍采用4分裂方案,线路自然功率达到1300MW(比常规线路提高30%),525kV工作电压下导线表面场强为19.93kV/cm,远大于多年来一直采取的允许值(18kV/cm),故不可取。故此,在我国通过大量的研究、试验,认为采用与4xLGJ-400导线截面相同的4xLGJ-240导线、分裂间距375mm、分裂直径750mm的方案是比较合理的。
二、V形绝缘子串受力分析
紧凑型输电线路导线悬垂串全部采用V形绝缘子串,因此对V形绝缘子串进行受力分析,具有重要意义。
图1为V形绝缘子串的受力图,在本工程中,A、B两悬挂点在同一水平线上。图中A、B为两支串的挂点,点C为导线悬挂点,两支串的风压及重量分别作用于A、B、C三点,A、B、C三点在同一平面内,且此平面垂直于线路方向。对C点,由力的平衡可得:
T1cos(w/2)+T2cos(w/2)-FZ=0
T1sin(w/2)+T2sin(w/2)-Fy=0
式中:
Fy=N.S.gS.ls+(Gj1+Pj1)/2
Fz=N.S.gj.ly+(Gj1+Pj1)/2
Pj1,Pj2,Gj1,Gj2分别为两支串的风压及重量;N导线分裂根数;S导线截面;gS,gj分别为计算气象条件下,导线的水平比载、垂直比载;ls水平档距;lv垂直档距;?导线最大风偏角。
三、V形绝缘子串风偏校验
根据上述V形悬垂绝缘子串的受力情况,可得出如下结论:
(l)由于V形绝缘子串塔头的电气间隙,主由大气过电压或带电检修控制,大风、工频电压内过电压工况下,其电气间隙仍有较大裕度,一不会成为控制条件。
(2)本工程V形绝缘子串采用合成绝缘子,合成绝缘子的球头与钢帽之间有一定的空隙,其迎风肢绝缘子串的最大偏角可适当增大。根据国家对绝缘子的有关规定,其最大偏角p可取12°。本工程上导线V型串夹角88.4°,下导线V型串夹角141°。故V形绝缘子串的最大风偏角应必¢
金具强度的安全系数不小于下列数值:最大使用荷载情况:2.5;断线、断联情况:1.5,与杆塔连接的第一个金具应从强度、耐磨性、灵活性三方面考核其性能。本工程根据此要求选择适当的金具和线夹。
1 导线悬垂、耐张线夹和跳线线夹的选择。
导线V型绝缘子串悬垂线夹采用了XGL-280型防晕线夹,导线耐张线夹推荐采用液压型NY-240/30型,由于6分裂跳线的引出角度各不相同,因此耐张线夹的位置及线夹偏角要适应跳线的引出,导线耐张线夹按引流板与水平面的夹角分为NY-240/30A和NY-240/30B两种型号,跳线线夹推荐采用悬垂联板与6个线夹连为一体的XT6-375/240型跳线线夹。
2 地线悬垂、耐张线夹的选择
GJ-80地线采用XGU-2F型耐磨悬垂线夹,JLB40-150地线采用XGU-3F型耐磨悬垂线夹。GJ-80地线耐张线夹采用NY-80G耐张线夹,JLB40-150地线采用NY-150BG型耐张线夹。
3 接续金具
导线LGJ-240/30钢芯铝绞线的接续管型号为液压型JYD-340/30;地线JLB40-150铝包钢绞线接续管型号为液压型JY-150BG,地线GJ-80钢绞线接续管型号为液压型JY-80BG。
4 导线耐张挂线联板
导线耐张挂线联板是按连接6分裂导线的要求设计的,为方便施工做成分体式,各挂3根导线。普通耐张串采用LS-3075/6型耐张挂线联板,破坏荷重为300kN;进线档耐张串采用LS-1675/6型耐张挂线联板,破坏荷重为160kN。
5 上导线联板
上导线V型串两臂夹角为88.4°,与其配合使用的上导线联板,按不同的负荷条件,分为LVS-1645/6(破坏荷重160kN)、LVS-2045/6(破坏荷重200kN)、LVS一3045/6(破坏荷重300kN)和LVS-4045/6(破坏荷重400kN)4种。
6 下导线联板
下导线V型串两臂夹角为141°,与其配合使用的下导线联板,按不同的负荷条件,分为LVX-1675/6(破坏荷重160kN)、LVX-3075/6(破坏荷重300kN)和LVX-4075/6(破坏荷重400kN)3種。
五、总结
紧凑型输电线路较常规线路本体造价高10%,综合造价高5.7%,而按输送单位自然功率造价比较则降低了22%。今后随着合成绝缘子价格的下降,占地赔偿价格和线路走廊通道障碍物拆迁、林木植被的保护费用的提高,紧凑型输电线路综合造价会进一步降低。紧凑型线路的电磁污染较常规线路为轻,有利于电磁环境保护;因其地线保护角为负保护角,六相导线均被两根地线所屏蔽,雷电绕击率、年跳闸率均较常规500kV线路为低。可大大提高输电线路的防雷害能力,对生产运行有利。采用紧凑型线路的社会、经济效益会更加显著。
参考文献:
[1]徐中杰. 对城市紧凑型架空输电线路设计的探讨[J]. 通讯世界. 2013(13)
[2]周世尚. 对城市紧凑型架空输电线路设计的探讨[J]. 建材与装饰(下旬刊). 2008(02)
[3]朱利. 浅谈输电线路设计应注意的问题[J]. 中国高新技术企业. 2008(08)
[4]何桂明,苗振鹏,康东升,卞鹏. 紧凑型输电线路设计探讨[J]. 山东电力技术. 2006(01)