楊清舟
摘? 要:隨著電網(wǎng)飛速發(fā)展,對導(dǎo)線的要求越來越高,以某220kV線路工程為例,通過年費(fèi)用最小法對導(dǎo)線選型進(jìn)行計(jì)算分析,推薦采用大截面節(jié)能導(dǎo)線。與常規(guī)鋼芯鋁絞線2×JL1/G1A-300/40相比,風(fēng)荷載降低15%,電阻損耗分別減少12.7%,年費(fèi)用低15.73萬元/km(低4.5%),經(jīng)濟(jì)效益顯著。
關(guān)鍵詞:220kV輸電線路;低風(fēng)壓;大截面導(dǎo)線
中圖分類號(hào):TM75 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2019)34-0169-02
Abstract: With the rapid development of power grid, the demand for conductors is getting higher and higher. Taking a 220kV line project as an example, the conductor selection is calculated and analyzed by the method of minimum annual cost, and the large cross-section energy-saving conductor is recommended. Compared with the conventional steel core aluminum strand 2×JL1/G1A-300/40, the wind load is reduced by 15%, the resistance loss is reduced by 12.7%, and the annual cost is reduced by 157300 yuan / km (by 4.5%).
Keywords: 220kV transmission line; low wind pressure; large cross-section conductor
引言
高壓輸電線路導(dǎo)線選型研究是交流輸電線路的重要課題,對線路的輸送容量、電能損耗、電磁環(huán)境有很大的影響。同時(shí)對整個(gè)工程的造價(jià)影響極大。因此,導(dǎo)線合理選型對交流輸電線路節(jié)約成本、降低工程造價(jià)及運(yùn)行損耗有著十分深遠(yuǎn)的意義[1]。
本文以江西某工程為例,新建單回架空線路33.4公里,地形比例為丘陵50%、平地15%、泥沼35%。設(shè)計(jì)氣象條件為基本風(fēng)速27m/s、設(shè)計(jì)覆冰10mm。輸送容量416MW。
1 導(dǎo)線選型簡介
根據(jù)系統(tǒng)遠(yuǎn)期輸送的要求,對于常規(guī)鋼芯鋁絞線2×300mm2或1×720mm2及以上截面的才能滿足要求。本論文僅對單分裂1×720mm2及以上截面導(dǎo)線進(jìn)行研究。
1.1 鋼芯鋁絞線
該導(dǎo)線為常規(guī)截面導(dǎo)線,本次選取720mm2對應(yīng)型號(hào)JL/G2A-720/50參與比選。
1.2 中強(qiáng)度鋁合金絞線
該導(dǎo)線由中強(qiáng)度鋁合金線絞合而成,為現(xiàn)階段廣泛推廣應(yīng)用的三種節(jié)能導(dǎo)線之一。本次選取720mm2對應(yīng)型號(hào)JLHA3-775參與比選。
1.3 鋼芯鋁合金絞線型線
在原有圓線同心絞架空導(dǎo)線上進(jìn)行改進(jìn),以型線單線代替常規(guī)的圓線結(jié)構(gòu)制成型線同心架空導(dǎo)線,可提高導(dǎo)線的綜合性能。本次選取“T”型型線JL3X/LHA1-660/240參與比選。
1.4 低風(fēng)壓導(dǎo)線
采用加強(qiáng)芯高導(dǎo)電率鋁合金線LHA55.25,該鋁合金產(chǎn)品導(dǎo)電率達(dá)到55.25%IACS,比國標(biāo)要求的導(dǎo)電率還要高3%左右,抗拉強(qiáng)度為315MPa,與等結(jié)構(gòu)的鋁合金芯鋁絞線對比,在保證導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度的同時(shí),進(jìn)一步降低了導(dǎo)線的電阻,提升了導(dǎo)線的節(jié)能效果。
同時(shí)采用低風(fēng)壓導(dǎo)線,該導(dǎo)線最外層采用型線結(jié)構(gòu)和V形溝槽,使得導(dǎo)線表面形成一定的粗糙度,似高爾夫球狀外表面。使導(dǎo)線表面形成一定的粗糙度,降低導(dǎo)線的阻力系數(shù),從而降低了導(dǎo)線的風(fēng)壓。
本次選取1×JL3X/LHA1(DFY)-660/240低風(fēng)壓鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁型線絞線參與比選。各新型導(dǎo)線主要技術(shù)參數(shù)見表1。
2 導(dǎo)線性能分析
經(jīng)載流量、電阻損耗、導(dǎo)線溫度、交流電阻和電磁環(huán)境計(jì)算得知,在極限輸送容量情況下,JL/G2A-720/50的導(dǎo)線溫度最高,為64.07℃,JL3X/LHA1(DFY)-660/240的導(dǎo)線溫度最低,為53.35℃;相同輸送容量下,新型大截面型線節(jié)能導(dǎo)線的節(jié)能效果更好;各參選導(dǎo)線方案的電磁環(huán)境計(jì)算結(jié)果均滿足限值要求。相同輸送容量(416MW)下1×JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240和常規(guī)2×JL1/G1A-300/40相比,電阻損耗分別減少12.7%。
經(jīng)導(dǎo)線弧垂、過載能力、耐張串強(qiáng)度、對桿塔荷載計(jì)算得知,JLHA3-775導(dǎo)線弧垂特性最好;參選的導(dǎo)線覆冰過載均滿足要求;導(dǎo)線金具串配套采用2×120kN耐張串。
經(jīng)導(dǎo)線用量、桿塔耗鋼量、基礎(chǔ)用量、絕緣子用量、損耗費(fèi)用比較得知,以JL/G1A-720/50導(dǎo)線為基準(zhǔn)進(jìn)行比較,最經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)線是JLHA3-775,本體投資節(jié)約且損耗小;JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240損耗最小,雖然靜態(tài)投資較大,但僅需3年收回投資。JL/G1A-720/50靜態(tài)投資最大。
3 導(dǎo)線年費(fèi)用比選分析
進(jìn)一步采用年費(fèi)用最小法[1]進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。按公式1進(jìn)行計(jì)算,年費(fèi)用計(jì)算結(jié)果見表2。
(1)
邊界條件如下:(1)經(jīng)濟(jì)使用年限為30年,施工期按2年計(jì)算,前一年投資為60%,后一年投資為40%。(2)年最大損耗小時(shí)數(shù)3200h。(3)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)率1.4%。(4)電力工程回收率8%。(5)上網(wǎng)電價(jià)0.41元/kW·h。