房景升
摘要:隨著我國市場經(jīng)濟體制的不斷完善,對電力企業(yè)的市場競爭能力和電力工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提出了越來越高的要求。提高線路單位走廊輸送容量,推行緊湊型送電線路的應(yīng)用,這是促進社會經(jīng)濟與電力和諧發(fā)展、技術(shù)進步、環(huán)境保護意識和節(jié)約土地資源意識增強的必然。本文以某工程為例,介紹了緊湊型送電線路在增加線路自然輸送功率,降低可聽躁聲水平,提高線路耐雷水平等方面的優(yōu)點,同時針對工程實際探討了V形絕緣子串受力分析,緊湊型送電線路合成絕緣子強度校驗,特殊金具研制等工程中遇到的實際問題。
關(guān)鍵詞:緊湊型;輸電線路;設(shè)計;應(yīng)用
一、導線型號及布置方式
通過計算表明,在相導線總截面和相間距離大致相等的情況下,增加分裂根數(shù)可以同時增加線路自然功率和減小導線表面場強,分裂根數(shù)的增加和分裂直徑的加大引起線路波阻抗降低,自然功率自然增加,這在分裂根數(shù)少時比多時更為明顯,而對減少導線表面場強影響較小。若相導線仍采用4分裂方案,線路自然功率達到1300MW(比常規(guī)線路提高30%),525kV工作電壓下導線表面場強為19.93kV/cm,遠大于多年來一直采取的允許值(18kV/cm),故不可取。故此,在我國通過大量的研究、試驗,認為采用與4xLGJ-400導線截面相同的4xLGJ-240導線、分裂間距375mm、分裂直徑750mm的方案是比較合理的。
二、V形絕緣子串受力分析
緊湊型輸電線路導線懸垂串全部采用V形絕緣子串,因此對V形絕緣子串進行受力分析,具有重要意義。
圖1為V形絕緣子串的受力圖,在本工程中,A、B兩懸掛點在同一水平線上。圖中A、B為兩支串的掛點,點C為導線懸掛點,兩支串的風壓及重量分別作用于A、B、C三點,A、B、C三點在同一平面內(nèi),且此平面垂直于線路方向。對C點,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分別為兩支串的風壓及重量;N導線分裂根數(shù);S導線截面;gS,gj分別為計算氣象條件下,導線的水平比載、垂直比載;ls水平檔距;lv垂直檔距;?導線最大風偏角。
三、V形絕緣子串風偏校驗
根據(jù)上述V形懸垂絕緣子串的受力情況,可得出如下結(jié)論:
(l)由于V形絕緣子串塔頭的電氣間隙,主由大氣過電壓或帶電檢修控制,大風、工頻電壓內(nèi)過電壓工況下,其電氣間隙仍有較大裕度,一不會成為控制條件。
(2)本工程V形絕緣子串采用合成絕緣子,合成絕緣子的球頭與鋼帽之間有一定的空隙,其迎風肢絕緣子串的最大偏角可適當增大。根據(jù)國家對絕緣子的有關(guān)規(guī)定,其最大偏角p可取12°。本工程上導線V型串夾角88.4°,下導線V型串夾角141°。故V形絕緣子串的最大風偏角應(yīng)必¢ 四、金具 金具強度的安全系數(shù)不小于下列數(shù)值:最大使用荷載情況:2.5;斷線、斷聯(lián)情況:1.5,與桿塔連接的第一個金具應(yīng)從強度、耐磨性、靈活性三方面考核其性能。本工程根據(jù)此要求選擇適當?shù)慕鹁吆途€夾。 1 導線懸垂、耐張線夾和跳線線夾的選擇。 導線V型絕緣子串懸垂線夾采用了XGL-280型防暈線夾,導線耐張線夾推薦采用液壓型NY-240/30型,由于6分裂跳線的引出角度各不相同,因此耐張線夾的位置及線夾偏角要適應(yīng)跳線的引出,導線耐張線夾按引流板與水平面的夾角分為NY-240/30A和NY-240/30B兩種型號,跳線線夾推薦采用懸垂聯(lián)板與6個線夾連為一體的XT6-375/240型跳線線夾。 2 地線懸垂、耐張線夾的選擇 GJ-80地線采用XGU-2F型耐磨懸垂線夾,JLB40-150地線采用XGU-3F型耐磨懸垂線夾。GJ-80地線耐張線夾采用NY-80G耐張線夾,JLB40-150地線采用NY-150BG型耐張線夾。 3 接續(xù)金具 導線LGJ-240/30鋼芯鋁絞線的接續(xù)管型號為液壓型JYD-340/30;地線JLB40-150鋁包鋼絞線接續(xù)管型號為液壓型JY-150BG,地線GJ-80鋼絞線接續(xù)管型號為液壓型JY-80BG。 4 導線耐張掛線聯(lián)板 導線耐張掛線聯(lián)板是按連接6分裂導線的要求設(shè)計的,為方便施工做成分體式,各掛3根導線。普通耐張串采用LS-3075/6型耐張掛線聯(lián)板,破壞荷重為300kN;進線檔耐張串采用LS-1675/6型耐張掛線聯(lián)板,破壞荷重為160kN。 5 上導線聯(lián)板 上導線V型串兩臂夾角為88.4°,與其配合使用的上導線聯(lián)板,按不同的負荷條件,分為LVS-1645/6(破壞荷重160kN)、LVS-2045/6(破壞荷重200kN)、LVS一3045/6(破壞荷重300kN)和LVS-4045/6(破壞荷重400kN)4種。 6 下導線聯(lián)板 下導線V型串兩臂夾角為141°,與其配合使用的下導線聯(lián)板,按不同的負荷條件,分為LVX-1675/6(破壞荷重160kN)、LVX-3075/6(破壞荷重300kN)和LVX-4075/6(破壞荷重400kN)3種。 五、總結(jié) 緊湊型輸電線路較常規(guī)線路本體造價高10%,綜合造價高5.7%,而按輸送單位自然功率造價比較則降低了22%。今后隨著合成絕緣子價格的下降,占地賠償價格和線路走廊通道障礙物拆遷、林木植被的保護費用的提高,緊湊型輸電線路綜合造價會進一步降低。緊湊型線路的電磁污染較常規(guī)線路為輕,有利于電磁環(huán)境保護;因其地線保護角為負保護角,六相導線均被兩根地線所屏蔽,雷電繞擊率、年跳閘率均較常規(guī)500kV線路為低??纱蟠筇岣咻旊娋€路的防雷害能力,對生產(chǎn)運行有利。采用緊湊型線路的社會、經(jīng)濟效益會更加顯著。 參考文獻: [1]徐中杰. 對城市緊湊型架空輸電線路設(shè)計的探討[J]. 通訊世界. 2013(13) [2]周世尚. 對城市緊湊型架空輸電線路設(shè)計的探討[J]. 建材與裝飾(下旬刊). 2008(02) [3]朱利. 淺談輸電線路設(shè)計應(yīng)注意的問題[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2008(08) [4]何桂明,苗振鵬,康東升,卞鵬. 緊湊型輸電線路設(shè)計探討[J]. 山東電力技術(shù). 2006(01)