3.2.2节能导线载流量情况
以35℃环境温度、80℃导线温度来计算各节能导线载流量,见表3。截面越小时,中强度铝合金导线允许的载流量相对越大,但随着截面加大,其优势呈现缓慢下降趋势;铝合金芯高导电率铝绞线的载流量大;钢芯高导电率硬铝导线的载流量很小。在输电线路中,3种节能导线载流量与钢芯铝绞线比对均有所加大。
3.2.3节能导线机械特性情况
输电线路节能导线机械荷载、强度、弧垂等特性及风偏、覆冰过载能力等参数都会直接影响整个线路运行的安全性。由于JL3/G1A和JL4/G1A节能导线在机械特性方面与一般钢芯铝绞线差异较小,因此仅讨论JL3/G1A。由于JL1/LHA1和JL3/LHA1的机械特性基本一致,因此主要讨论JL1/LHA1。
(1)正常荷载:输电线路节能导线和钢芯铝绞线规格一致时,其水平荷载也基本一致。由于节能导线通常选择高导硬铝或铝合金,其垂直荷载均小于钢芯铝绞线,因此仅需比对输电线路节能导线张力载荷。当节能导线安全系数取2. 5时,钢芯高导电率铝绞线机械特性和钢芯铝绞线基本相同,且张力均一样,而随着截面的增加,中强度全铝合金导线张力会快速加大,当达到 400mm2时已接近钢芯铝绞线。
(2)安装荷载:为完全消除输电线路导线架设过程中蠕变造成的弧垂下降,通常选用降温法进行架线。根据相关厂家试验结果,当中强度全铝合金绞线温度在20~25℃时,中强度全铝合金绞线根据钢芯铝绞线荷载适当放松后,在-10℃安装环境下,降温24℃后可超出限制7%左右,对I型耐张塔安装起到一定的限制作用。对于400mm2截面的中强度全铝合金绞线,在降温条件下安装,张力仍会超出限制3%左右,对I型耐张安装也会产生相应的限制。
4 输电线路实际节能选型分析
4.1 110、220kV输电线路的节能导线选型
(1)在重工业、沿海等大气腐蚀较为严重的地区,选择节能导线作为输电线路导线,可优先考虑选取铝合金芯高导电率铝绞线或中强度全铝合金绞线。
(2)针对输电线路运行条件、运行环境较差,且高差和档距差距较大的地区,可选择机械强度相对高的中强度铝合金绞线。若输电线路较长且耐张塔比例相对低,也可选取中强度铝合金绞线。
(3)对于线路走廊较紧张情况,可考虑选择风偏角相对小的导线,以尽可能减少拆迁,建议选用钢芯高导电率铝绞线,且在一些已有的双回线路上进行单侧架线,同时校核输电线与导地线的距离。
(4)使用老线路杆塔搭建架线过程中,所选导线的荷载需尽可能地小,以确保原有杆塔更稳定、安全。
(5)中冰区节能导线选型时,可选取过载能力相对强的中强度铝合金线,若线路主要为多回路且导线截面不同,则可选取相同结构导线。
4. 2 500kV输电线路的节能导线选型
500kV输电线路630mm2截面的不同导线的节能效果差异较大,但是中强度铝合金绞线应做相应的放松处理,在放松后的I型耐张塔安装荷载还是会超过限制,因此500kV输电线路并不建议选用中强度全铝合金绞线。钢芯高导电率铝绞线的节能效果和机械特性非常好,其风偏角与原导线大体相同,较适于取代钢芯铝绞线。
5 结束语
在输电线路运行中,不同线路规格所选择的节能导线均存在较大差异,因此相关人员在选型方面需对不同线路的具体运行状况做进一步分析,以选择出最佳节能导线。这对于降低输电线路电能损耗、提高输电线路运行安全性等具有积极作用。