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1、淮南-南京-上海特高压交流工程一般线路工程初 步 设 计第六卷 专题研究报告第二册 导地线选型及新型导线应用研究专 题 摘 要导线的选择是1000kV输电技术的重要课题，特高压线路往往具有较大的输送容量，故而导线的选择对节约成本、降低电能损耗、降低年费用有着十分深远的意义。本报告导线选型（一般线路段）的研究内容以招标文件给定的可研推荐导线JL/G1A-630/45为基础，主要围绕节能导线应用的可行性及合理性展开分析。1、电力系统条件(1) 系统额定电压：1000kV(2) 系统最高运行电压：1100kV(3) 系统每回输送容量：3000 MW6000MW；(4) 事故时每回极限输送容量：600
2、0 MW12000 MW；(5) 功率因数：0.95 ；(6) 最大负荷利用小时数：5000、5500小时；(7) 年损耗小时数：3200、3750小时；(8) 上网电价：0.40元/度、0.45元/度、0.50元/度。2、参选导线型式钢芯铝绞线： JL/G1A-630/45；铝包钢芯铝绞线：JL/LB20A-630/45；钢芯高导电率铝绞线：JL(GD)/G1A-630/45；铝合金芯铝绞线：JL/LHA1-465/210；中强度铝合金绞线：JLHA3-675。3、导线电气性能比较（1）允许载流量各参选导线载流量对应的极限输送容量均在每回12000 MW以上，能满足输送要求。（2）无线电干扰
3、本报告讨论的各型号导线在本工程线路中产生的无线电干扰值（边相导线地面水平投影外侧20m、对地2m高度处，频率为0.5MHz，好天气）均在55dB以下，可满足本工程环境保护的要求。（3）可听噪声各参选导线可听噪声值（距离线路边相导线地面水平投影外侧20m处）比较接近，且均不大于55dB，均能满足噪声的要求。（4）电能损耗以导线JL/G1A-630/45为基准，导线JL/LB20A-630/45、JL(GD)/G1A-630/45、JL/LHA1-465/210、JLHA3-675的电能损耗分别减小1.4%、2.6%、4.0%、3.9%，节能导线有较明显的节能优势。4、导线机械性能比较（1）过载能
4、力：各参选导线均足以满足本工程10mm覆冰的气象条件要求；（2）高温弧垂：仅中强度铝合金绞线JLHA3-675的高温弧垂有较明显的优势（较钢芯铝绞线JL/G1A-630/45降低13%），其余均接近；（3）水平荷载：5种导线水平荷载十分接近；（4）垂直荷载：铝合金芯铝绞线JL/LHA1-465/210、中强度铝合金绞线JLHA3-675垂直荷载略小； （5）大风运行张力、最大使用张力：铝合金芯铝绞线JL/LHA1-465/210张力较小（较钢芯铝绞线JL/G1A-630/45降低8%），中强度铝合金绞线JLHA3-675张力较大（较钢芯铝绞线JL/G1A-630/45增加11%、8%）；5、导
5、线经济性能比较（1）回收初投资年限在输送容量为26000MW，损耗小时数为3200h的情况下，节能导线均能在短期内（39年）回收初投资，铝合金芯铝绞线JL/LHA1-465/210回收年限最短（34年）。（2）年费用比较图：各导线年费用差值（万元/km）与输送容量关系（损耗小时数3200h）在输送容量较低的情况下，各节能导线由于初投资较高，年费用并无优势；在输送容量越高的情况下，节能导线的年费用越显优势。6、导线选型结论（1）淮南-南京段（远期输送容量为23500MW -24000MW），导线推荐意见顺序为：钢芯铝绞线JL/G1A-630/45、铝合金芯铝绞线JL/LHA1-465/210、铝
6、包钢芯铝绞线JL/LB20A-630/45、钢芯高导电率铝绞线JL(GD)/G1A-630/45、中强度铝合金JLHA3-675；（2）南京-泰州段（远期输送容量为24000MW-25000MW，考虑近、远期平均输送容量约为24000MW），导线推荐意见顺序为：钢芯铝绞线JL/G1A-630/45、铝合金芯铝绞线JL/LHA1-465/210、铝包钢芯铝绞线JL/LB20A-630/45、钢芯高导电率铝绞线JL(GD)/G1A-630/45、中强度铝合金JLHA3-675；（3）泰州-苏州段（远期输送容量为25000MW-26000MW），导线推荐意见顺序为：铝合金芯铝绞线JL/LHA1-46
7、5/210、中强度铝合金JLHA3-675、钢芯高导电率铝绞线JL(GD)/G1A-630/45、钢芯铝绞线JL/G1A-630/45、铝包钢芯铝绞线JL/LB20A-630/45；（4）苏州-沪西段（输送容量低于24000MW），导线推荐意见顺序为：铝合金芯铝绞线JL/LHA1-465/210、钢芯铝绞线JL/G1A-630/45、铝包钢芯铝绞线JL/LB20A-630/45、钢芯高导电率铝绞线JL(GD)/G1A-630/45、中强度铝合金JLHA3-675。（5）节能导线生产情况初步调研：钢芯高导电率铝绞线JL(GD)/G1A-630/45：63%IACS硬铝线生产难度较大，各厂家的产量
8、均较小；铝合金芯铝绞线JL/LHA1-465/210：上海中天、青岛汉缆、武汉电缆、杭州电缆等四个已有供货量的厂家每月产能分别为：6000吨、2000吨、2000吨、3000吨，无锡华能、远东电缆、河南通达、长沙汉河等四个尚无供货量的厂家每月产能均为1700吨；中强度铝合金JLHA3-675：上海中天、青岛汉缆、武汉电缆、杭州电缆等四个厂家的每月产量分别为： 3500吨、1500吨、2000吨、1200吨。7、地线选型综合考虑地线机械性能、地线防振、Em/E0值，系统短路流量和工程气象条件等多方面因素，本工程推荐采用LBGJ-185-20AC作为普通地线，OPGW光缆采用OPGW-185。目
9、录1 概述12 基本条件22.1 工程概况22.2 设计气象条件22.3 各线路段气象条件及自然环境条件32.4 电力系统条件33 导线截面及材料的选择43.1 导线总截面的选择43.2 导线分裂根数的选取43.3 导线分裂间距43.4 导线材料43.5 参选导线参数表74 导线电气性能的比较84.1 导线电流密度的取值84.2 导线最高允许温度104.3 导线允许载流量104.4 电磁环境计算124.5 导线电能损耗194.6 本章小结265 导线机械特性比较275.1 导线力学特性比较表275.2 导线机械特性比较296 导线经济性比较326.1 导线电能损耗费用326.2 导线方案静态投
10、资比较356.3 导线方案经济敏感性分析396.4 年费用计算427 综合比较及结论487.1 从电气性能方面分析487.2 从机械特性方面分析497.3 从经济性能方面比较497.4 参选导线特点507.5 线路潮流分析517.6 导线选择结论537.7 节能导线应用分析568 地线选型598.1 概述598.2 地线选择原则598.3 地线机械性能608.4 地线耐振性能618.5 地线分流能力628.6 地线Em/E0值628.7 OPGW选型648.8 地线选型结论651 概述导线的选择是解决1000kV高压输电关键技术的重要课题，它对线路的输送容量、电能损耗、传输特性、环境问题(静电
11、感应，电晕引发的电强效应、无线电干扰、可听噪声等)、技术经济指标都有很大的影响，导线选择的目标是确保工程的经济、可靠和满足环保要求。因此，导线合理选择对1000kV高压输电线路降低工程造价及运行损耗有着十分深远的意义。1000kV高压线路工程的架线工程投资一般要占工程本体投资的30以上，再加上导线方案变化引起的杆塔和基础工程量(数量和材料重量)的变化，对整个工程的造价影响极大，直接关系到整个线路工程的建设费用以及建成后的技术特性和运行成本。所以在整个输电线路的技术经济比较中，应该对导线的截面和分裂型式进行充分的技术经济比较，推荐出满足技术要求而且经济合理的导线截面和分裂型式。导线作为输电线路的
12、部件之一，它的主要功能当然是安全可靠地输送电能，对1000kV高压输电线路不仅要求满足环境保护的要求，而且在经济上还应是合理的，因此，对导线在电气和机械两方面都提出了严格的要求。在导线截面和分裂方式的选取中，要充分考虑导线的电气和机械特性，在电气特性方面，1000kV高压线路由于电压的升高，导线电能损耗问题、导线电磁环境问题将比较低电压等级的高压线路更加突出。从世界一些国家的实验研究和工程实践情况看，一般均采用多分裂导线来解决这方面的问题，通过合理选择导线的截面和分裂方式以降低电阻损耗并解决由电晕引起的环境影响问题；对于导线的机械特性，要使1000kV高压输电线路能安全可靠的运行，导线要有优良
13、的机械性能和一定的安全度。原则上，在导线选型时，应综合考虑因素有：经济电流密度、允许载流量、对环境的影响、必要的机械强度、电能损耗、回收初投资年限、年费用等。为将更多的新技术、新材料、新工艺应用到电网建设中，国网公司提出基建设计201218号关于开展输电线路节能导线试点应用工作的通知的要求，并已在各地开展应用节能导线的试点工程的导线选型工作。本文在导线的选型过程中，以招标文件给定的可研推荐导线钢芯铝绞线JL/G1A-630/45为基础，主要从载流量、电磁环境、电能损耗、弧垂、过载能力、杆塔荷载、风偏角、投资分析和年费用等多个方面对普通钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线和三种节能导线（即高导电率钢芯铝绞
14、线、铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线）进行了详细的技术经济比较。2 基本条件2.1 工程概况 本工程起于安徽省淮南1000kV变电站，经南京1000kV变电站，止于上海1000kV变电站，全线双回路架设，线路全长约765km（不包含淮河、长江大跨）。2.2 设计气象条件本线路全线按风速27m/s、30m/s、32m/s，覆冰10mm设计，具体设计气象条件列于下表。表2.2 主要设计气象条件设计工况气温()风速(m/s)覆冰厚度(mm)最高气温+4000最低气温-2000最大风速-52730320覆冰情况-510导线：10地线：15年平均气温+1000安装情况-10100大气过电压+15100操作过电压+15150年平均雷暴日40冰的比重0.9 g/cm3（注：最大风速为对地10米基准高度，地线覆冰厚度较导线增加5mm，但“仅针对地线支架的机械强度设计。”）2.3 各线路段气象条件及自然环境条件本工程各线路段气象条件及自然环境条件如下表：表2.1 各线路段沿线气象条件及自然环境条件标段序号设计风速(m/s)设计覆冰厚度(mm)地形海拔高程（m）路径长度（km）淮南-南京段273010平丘河网少量低山500195南京-泰州段3010平丘河网少量低山500156泰州-苏州段3210平地河网500352苏州-沪西段3210平地河网500
