输电线路导线截面的选择

1、输电线路导线截面的选择输电线路的截面宜根据系统需要按照经济电流密度选择，也可以根据系统输送容量，并结合不同导线的材料结构进行电气和机械特性等比选，通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。1 .按照经济电流密度选择输电线路的棕投资可分为与导线截面无关和有关两类费用。线路总投资费用可以表示为：Z=(Fo+aA)L式中与导线截面无关的线路单位长度费用上Q与导线截面相关的线路单位长度单位截面的费用A导线的截面积；L线路长度。线路的年运行费用包括折旧费、检修维护费和管理费等，可用占总投资的百分比b表示为h，一a一=-=bZi=6(Fo+aA)L若不考虑电晕损失，线路的年电能损耗费用可以表示为Z3=3

2、1LrC4ZTk式中L-最大负荷损耗小时数.可依据每年最大负荷利用小时数得到；Iz线路输送的最大电流；c单位电价；P导线的电阻率。年大负荷假就小时数功率因效年最大负俯利用小时数小)300035004QOT450050005500；6000皈0.S加U023於2750J31503S094100465。法0.851的。21502领300035004000460052(0,916003XX12400290034003950450051(d9514001800220027003209375043505见1,01250100020002500300036004200若投资回收年限为n,则经济分析的年计算

3、费用为：Z=&+Z?+Z3(14nZ?)(Fo+aA)-+3lLrC4则可以得出经济截面为：4=24a；代烹则可以得出经济电流为:EK（1+汕）3即rC;.经济电流密度值最大负荷利用小时数Lh)|阳线经济电流密度(Amm。30。以下I300()-S000|L心_L5n加以上59经济电流密度值参考GB50545-201079页表格2 .按年费用计算选择架空线路的年费用式中:A年费用，万元/km;I0总投资，万元/km;i基准收益率；n线路工程经济使用期，年;年经营费，包括年维护费用和年电能损耗费用，万元/km。如果导线总截面过小，由于导线用量小、荷载轻，初始建设投资较省，但年损耗费用很大，在较短

4、的运行年份里，就已抵偿了初始建设投资的减少，所以是不合适的。反之，如果导线总截面过大，虽年损耗费用较少，但由于导线用量大、荷载重，补偿初始建设投资所需的运行时间较长，也不经济。3 .按导线允许载流量校验控制导线允许载流量的主要依据是导线的最高工资允许温度，改温度主要由导线长期运行的强度损失和连接金具的发热而定。根据运行经验，导线的最高允许温度对钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用70C,必要时可采用80c,大跨越宜采用90c；钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线可采用80C,大跨越可采用100c,或经实验决定；镀锌钢绞线可采用125C。验算导线载流量时的环境气温采用最高气温月的最高平均气温、太阳辐射功率密度

5、采用0.1W/cmA2,一般线路的计算风速采用0.5m/s,大跨越由于导线平均高度在30m以上，风速要相应增加，故取0.6m/s。导线允许载流量公式如下：7=TTw-=临）77?7（1）式中：I允许截流量（A；%,-单位长度导线的辐射散热功率（W/mhWl单位长度导线的对流散热功率（w/m）.唯-一单位长度导线的H照吸热功率（W/m）；R；-J一允许温度时导线的交流电网（Q/m工辐射散热功率卬眠的计算式：%=兀。&$（外仇+273）|一（&+273）*（2）式中，D导线外径（m*B一导线表面的辐射散热系数,光亮的新线为0230.43；旧线或除黑色防腐剂的线为0.90-0.95；S一斯特凡-包尔

6、茨曼常数另为5.67Xl（）T（W/mD；8一导线表面的平均温升（th区环境温度（t兀对流散热功率W的计算式。Wf=0.57rA也R/hs式中：即导线表面空气层的传热系数（W/m）；Rl雷诺数口九=2.42X10+7（仇十仞2）X10，&=VWu口=L32X10-49,6（&+e/2）X10-（6）式中：V垂直于导线的风速（m/sh-导线表面空气层的运动粘度日照吸热功率W*的计算式;W产/人D式中；出一一导线表面的吸热系数，光亮的新线为0,35-0.46；IH线或涂黑色防腐剂的线为09095；人一光对导线的H照强.度（W/n?h当天晴口光直射目无行.可乘E?000W/inJ更多关于导线允许载流

7、量可以查阅GB50545-2010规程的8387页。4.按电压损耗校验在不考虑线路电压损耗的横分量时，线路电压、输送功率、功率因数、电压损耗百分数、导线电阻率及线路长度与导线截面的关系如下：PL3=丁1%TR+Xotgg)Un式中d一线路允许的电压损耗百分比；Pm一线路输送的最大功率，MW；Un线路额定电压，kV；L线路长度，m；R单位长度导线电阻，0/m；X。单位长度线路电抗，可取0.4Xl07n/m；tg中一一负荷功率因数角的正切。5.按电晕条件校验超高压输电线路的特点在于表面电场强度较高，当电场强度大到一定数值时，导线周围的空气就产生游离形成放电，即称这种现象为导线电晕。电晕要消耗电能，

8、增加线损，对无线电和利用导线作高频通道的信号有干扰影响，在线路附近产生电晕可听噪音，对生态环境造成影响，产生电化学腐蚀及电晕武动等，还会产生有功功率损耗。导线的电晕随外加电压的升高而出现、力嗝I。导线表面开始发生局部放电时的电压，称为起始电晕电压。导线表面全面发生电晕的电压，称为临界电晕电压，相应的电场强度称为临界电晕场强。导线的临界电晕场强，与其直径、表面状况及大气条件等有关。清洁绞线在晴天的临界电晕场强为：E,二3.03赭-(1(MV/m)4Vf式中以导线表面状况系数，表面洁净绞线取0.%6.伤痕且松股3相对空气密度；一空气密度指数，一般可取0.667).72；r导线半径，cm.导线表面的

9、电场强度不宜大于临界电晕场强的80%85%年平均电晕损失不宜大于线路电阻有功损失的20%在海拔不超1000m的可不验算电晕的导线最小外径应该符合下表(GB50545-2010表5.0.2)可不验算电晕的导线最小外径标称电底(kV)11022033050075。导钱外耗(mm)9.6021602X江603X17.10,2Xj3,2426.羽4X21.604X3&905X30.206X纵5。导线E/Eo值标称电压(kV)IJO220=3305(H)导线外狂finm)9.GO21.61)S3,(102X21.602X30213火级&24X2L6E/Eo(%)7凡7681.73一1&九0884.608九6081312.(-l-riITT0如八.JL.产小riK*jf高海拔地区不必躺苴电霍的导线最小外径、参考海拔5”最小外径1mm）标称申-1322ZO!13440_一g-1WL.】；10.6_0_-一122012L128.5_5302X25。2X24,32X29.3超高压输电线路每相导线的根数可采用单根，也可以采用多根分裂导线，具体由技术经济比较确定。采用分裂导线它除具有表面电位梯度小，电晕临界电压高外，还要单位电抗小，其电气效果相当于缩短线路长度，单位导纳大