750kV线路导线选型研究(最终版)

#/43导线电气性能比较3.1导线载流量比较在事故运行方式下，交流输电线路可能出现的最大容量由系统的过负荷能力所决定。导线载流量与导线所处气象条件(环境温度、风速、日照强度)有关，在计算导线载流量时，应使导线不超过某一温度，目的在于使导线在长期运行或在事故条件下，由于导线的温升，不致影响导线强度，以保证导线的使用寿命。根据《110kV〜750kV架空输电线路设计规范(GB50545—2010),在系统最大输送容量下，导线的允许温度应按以下规定取值：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用70°C，必要时可采用80°C。根据系统条件，系统正常时单回线最大输送功率O00MW,此时每相通过的电流为2431A；在事故时单回线最大输送功率达到500MW,此时每相通过的电流为4456.7A,对初步选定的各种导线方案在最大输送容量下导线的温度见表3-1。表3-1各导线组合的允许载流量及温升计算结果导线型号分裂根数电流密度(A/mm2)相导线允许电流70C(A)相导线允许电流80C(A)事故时导线温度(C)自然功率(MW)JLK/G2A-630(720)/4540.9583548431682.12040LGJ-400/5061.0143996480075.42140JL(GD)/G1A-400/5061.0144050486074.72140JL/LHA1-220/23060.8984185504073.02140JLHA3-45060.8984229509272.52140LGJ-500/4560.8294495541869.62146JL(GD)/G1A-500/4560.8294554548469.12146JL/LHA1-365/16560.7614664563568.12146JLHA3-53060.7614664563668.12146注：计算条件为：气温:35、风速：0.5m/s、W=lkW/m2。从计算结果可以看出，在正常3000MW的输送容量下，以上各导线均满足系统要求，在事故时5500MW容量下，4X630铝截面导线最高温度已超过80°，鉴于750kV线路各种导线的自然功率在2200MW左右，5500MW输送容量的概率很小，不应作为控制条件，各种导线方案只要满足正常3000MW的输送容量即可。从上表可看出，当导线允许温度从70£上升至80^，导线载流量提高约1.20倍。为提高线路的输送能力，降低工程造价，本工程导线允许载流量按80^控制。除了4分裂导线不满足事故5500MW输送容量外，其余导线均满足系统要求。相同铝截面下，6分裂导线比4分裂导线的极限输送功率增加12%，节能导线比普通导线的极限输送功率增加1.3~5.8%。3.2导线表面场强导线表面电场强度是导线选择的最基本条件，导线表面电场强度过高将会引起导线全面电晕，不但电晕损耗急剧增加，而且会带来其他如电磁环境影响等许多问题，所以在超高压线路设计中必须限制导线表面电场强度，对于导线表面电场强度一般按照导线表面最大电场强度和导线起晕临界电场强度的比值来控制。1)导线电晕临界电场强度的计算本报告采用我院在西北330kV线路工程中一贯使用的修正eek公式进行计算：Eo=30.3m6X(1+0.3/(r6)o.5)kV(峰值)/cm0其中，m-导线表面粗糙系数；6-相对空气密度；r0-导线半径(cm)x-修正指数表3-2给出了各种导线方案在不同海拔下的起晕场强计算值，由于节能导线外径与普通钢芯铝绞线相同，表中不再列出结果。表3-2各种导线方案起晕场强(kV/cm，峰值)导线型号分裂根数海拔高度(m)1000150020002500300035004000JLK/G2A-630(720)/45429.2228.6528.0927.5426.9826.4425.87LGJ-400/50630.0229.4528.9028.3427.7927.2526.68LGJ-500/45629.7729.1928.6428.0927.5326.9926.422)导线表面工作场强与临界场强的比值导线表面最大工作场强取决于最高运行电压，子导线直径，相导线分裂形式及相间距离等，其计算方法较多，本文采用逐次镜像法法进行计算。计算得到的导线工作场强与临界场强的比值见表3-3。表3-3导线工作场强与临界场强的比值导线型号分裂根数Em/Eo1000150020002500300035004000JLK/G2A-630(720)/4540.850.870.890.900.920.940.96LGJ-400/5060.790.800.820.830.850.870.88LGJ-500/4560.740.760.770.790.800.820.84在超高压线路中考察电晕影响程度的主要判据是导线表面工作场强与起始电晕场强的比值，导线电晕特性优劣也最终取决于导线表面工作场强与导线临界场强的比值,《110〜750kV架空输电线路设计规范》条文说明中建议导线表面电场强度Em不宜大于全面电晕电场强度Eo的80%〜85%,根据我院在西北高海拔地区大量30kV线路的设计经验，对于修正peek公式计算的起始电晕场强,Em/Eo控制在0.88以下比较合理。从上表中可以看出：在总铝截面相当的情况下，分裂根数越多，其电晕情况越好。增加导线分裂根数比增加导线截面更能改善电磁环境。对于6分裂导线，6X16^-400/50和6XLGJ-500/45均可以用到4000m海拔，6XLGJ-500/45导线的场强略小。对于4分裂导线，4XJLK/G2A-630(720)/45导线可以用到1500m。无线电干扰计算结果对于无线电干扰水平的预估，主要有三种方法，其一为半理论分析法，目前各国使用的较少；其二为比较法，即从已知线路的无线电干扰水平，通过线路参数比较，预估新线路的无线电干扰水平；其三为激发函数法，即利用在实验笼内的导线在“大雨”状态下求得的激发函数，用以预估新线路的无线电干扰水平。除第一种方法使用较少外，其余两种方法均有采用。我国国家标准GB15707-95建议采用方法二，并给出了预测公式，但从给出的公式看没有考虑分裂导线根数的影响，一般认为该公式仅适用于4分裂以下导线，是否适用于多分裂导线还有待研究。我国电力行业标准DL/T691—1999《高压架空送电线路无线电干扰计算方法附录B中推荐了多分裂导线的无线电干扰计算方法，该方法为ISPR18—3和《345kV及以上输电线路设计参考手册》推荐的专门计算多分裂导线的激发函数法，该方法适用于多分裂导线型式，计算方法中给出了大雨时的无线电干扰值，好天气的无线电干扰值由大雨时的值减去dB得到。采用激发函数法计算时，试验地的海拔高度直接将其作为00m的值，其它海拔的值则根据海拔每升高00m,无线电干扰增加1dB加以修正。计算得到各种导线方案不同海拔高度下的无线电干扰值见3表-4。表3-4各导线的好天气无线电干扰限值（dB）导线型号分裂根数海拔（m）1000150020002500300035004000JLK/G2A-630(720)/50453.354.956.658.359.961.663.3LGJ-400/50647.449.050.752.454.055.757.4LGJ-500/45646.347.949.651.352.954.656.3采用比较法计算得到各种导线方案不同海拔高度下的无线电干扰值见表3-5。表3-5各导线的双80%无线电干扰限值（dB）导线型号分裂根数海拔（m）1000150020002500300035004000JLK/G2A-630(720)/50455.757.359.060.762.364.065.7LGJ-400/50647.248.850.552.253.855.557.2LGJ-500/45645.146.748.450.151.753.455.1本文按照双80%情况58dB、好天气55dB控制，从计算结果可以看出，6X400导线可以用到3000m海拔，6X500导线在3500m的海拔为54.6,在4000m海拔为56.3，由于计算条件中边导线距中心8.1m,为1000m海拔的间隙值，在4000m海拔时距离21m左右，其无线电干扰值也能满足好天气55dB的要求，因此在3000-4000m海拔范围内可采用6X500导线。4XJLK/G2A-630（720）/50导线可以用到1500m海拔，但电磁环境情况要差一些。与以往750kV线路工程的结论一致。可听噪声计算结果超高压架空送电线路上电晕所产生的可听噪音强度取决于导线的几何特性、电压和天气条件，当超高压架空送电线路的运行电压在00kV以下时，基本无噪声问题。当运行电压在00kV及以上时，可听噪声必须与无线电噪声一起加以考虑，并且在许多情况下它对导线选择起着更为重要的作用。由于在好天气条件下，实际架空送电线路在工作场强下的电晕较小，因而其所产生的可听噪声也较低，一般平均好天气可听噪声比大雨可听噪声低9dB。而在坏天气（大雨、中雨、小雨、雾、雪条件下，导线上存在着大量的电晕源，使噪声增加到相当高的声压级，因此，坏天气条件下的可听噪声水平是衡量架空送电线路整体噪声水平的一个特征量。大雨（降雨强度范围约在1.8〜8.9cm/h间）情况下的可听噪声表征了高压送电线路可听噪声的最大值。它受导线表面场强变化的影响及分裂导线几何形状的影响，大雨天气在实际自然天气情况中很少发生，而在中雨、小雨、雾、雪等天气条件下的可听噪声更加令人讨厌，所以我们用“湿导线可听噪声”来表征高压送电线路可听噪声水平。1）可听噪声的计算国际上有许多国家的研究机构对超高压和特高压输电线路的可听噪声进行过深入的研究，提出了各自的预测公式，但由于各自的实验环境和条件不同，其预测公式的计算结果也存在差异，目前世界各国和我国比较常用的有《45kV及以上输电线路设计参考手册》推荐的预测公式，和美国BPA电力公司根据实验研究结果推荐的预测公式，该两个公式的计算理论基本相同，只是公式的表达和系数的取值有差别。BPA公司利用他的预测公式的结果与其他送电线路的实测结果作了比较，比较结果说明，预测值与实测值的误差绝大多数仅dB左右，因此，我们认为BPA公司的这个预测公式有较好的代表性和准确性，所以本报告推荐采用BPA公式进行可听噪声计算。2)可听噪声的计算结果本文采用BPA推荐的可听噪声预测公式，对各种导线分裂方式的可听噪声进行了计算，其结果列入表3-6。表中是海拔1000m的数值，高海拔地区按照海拔每增加B00m,噪声增加1dB进行海拔修正。表3-6各导线组合方案的湿导线可听噪声计算结果导线型号分裂根数海拔(m)1000150020002500300035004000JLK/G2A-630(720)/50452.954.656.257.959.661.262.9LGJ-400/50648.249.851.553.254.856.558.2LGJ-500/45646.748.350.051.753.355.056.7根据可听噪声的计算结果4分裂导线中,4X720导线可用到1500m海拔，由于4X720导线的噪声已接近限制，建议其用到000m海拔。对比4X720导线和6X400导线的计算结果,4X720导线的噪声比6X400导线的要高4.7db，基本上相差一个噪声等级电磁环境恶化严重。对于6分裂导线，6X400导线可以用到3000m海拔，6X500导线可以用到3500m海拔，由于计算条件中是1000m海拔下的塔头尺寸，在3000m海拔下6X400导线边线距中心约20m,4000m海拔下6X500导线边线距中心约21m，计算的噪声值分别为53.6db和55db，满足限制55db的要求，因此建议3000m以下海拔用6X400导线，3000-4000m海拔用6X500导线。与以往750kV线路工程的结论一致。交流电阻损失比较单回交流输电线路的电阻热损失为：W=3N•12•r(3.2-1)Q£wq——功率热损耗(MW/km)；N——分裂根数；i――单回路每根导线的额定工作电流(kA)；r——导线的交流电阻(Q/km)。e根据本工程的系统条件，最大负荷利用小时数为3000、4000、5000时对应的损耗小时数分别为1400、2200、3200小时，在计算时选取利用小时数为4000小时、在3000MW、2300MW和1500MW输送容量下，各种导线的电阻损耗计算结果见表3-7。表3-74000利用小时不同输送容量的电阻损耗导线型号分裂根数电阻损耗(万kWh/km)3000MW2300MW1500MWJLK/G2A-630(720)/45448.5027.9911.71LGJ-400/50649.9428.8712.09JL(GD)/G1A-400/50648.4528.0211.73JL/LHA1-220/230646.3126.9411.36JLHA3-450645.3026.3511.12LGJ-500/45640.7723.659.93JL(GD)/G1A-500/45639.5522.949.64JL/LHA1-365/165638.5022.449.48JLHA3-530638.5922.509.51从上表可看出，4X630导线由于铝截面略大于6X400导线，其电阻损耗略小；相同外径节能导线的电阻损耗较普通钢芯铝绞线减小4%-10%，且随着线路输送容量的增加节能效益更明显。3.6电晕损耗比较电晕损耗的大小与导线表面电场强度、导线表面状况、气象条件、海拔高度等因素有关。目前还未从理论上找到确切的计算方法。通常是依据大量的试验数据为基础，推导出所谓“经验公式，”或者作出通用计算曲线进行近似计算。天气情况对电晕损耗的影响极为关键而且难以确定根。据相关研究，相同条件下，雨、湿、雪天的电晕损耗约为好天气的几十倍，雨、雾凇天的电晕损耗可达好天气的近百倍，因此不同地区线路的电晕损耗差别是巨大的。在本工程的可研设计阶段，我院专门针对工程所在西北干旱地区的气象特点，进行了天气情况的分析，收集到的沿线各个气象台的资料如表3-8。表3-8气象台的天气资料天气哈密红柳河安西敦煌肃北冷湖大柴旦降水日数（雨/雪水量＞0.1mm）21.927.824.827.144.711.433.9降雪日数6.59.212.611.531.52.412.8积雪日数33.532.614.711.129.7425.7雾日数1.72.50.20.50.10.10.4雨雾淞日数4.32.40.70.90.10.20.6可研阶段本工程线路总长度1099km,在新疆、甘肃和青海境内的路径长度分别为255km、551km和293km,所占比例为23%、50%和27%,将哈密、红柳河和安西作为三省典型的气象条件,按相应的路径长度比例进行折算,考虑到导线积雪时由于导线发热作用,将积雪日数减半折算到雨天内,并考虑30天的检修时间,计算得到各种天气小时数见表3-9。表3-9本工程气象条件取值天气合计（日）小时数/日小时数取值雨天39.66238240雪天9.565760雨雾淞2.481920在上表所述的天气情况下,计算得到各种导线的电晕损耗见表3-10。表3-10各方案电晕损耗（万kWh/km）导线型号分裂根数电晕损耗（万kWh/km）1000150020002500300035004000JLK/G2A-630(720)/4549.9010.9312.0513.3114.7416.3018.18LGJ-400/5066.026.637.298.038.869.7710.86LGJ-500/4564.234.675.135.666.266.917.683.7不同导线的对地距离按照地面场强的要求，对于非居民区，离地面.5m处场强限定在10kV/m。不同导线方案要求的对地距离见表T1。表3-11不同导线的对地距离导线型号分裂根数非居民区(m)JLK/G2A-630(720)/45415.48LGJ-400/50616.04LGJ-500/45616.07从表中可以看出，在计算条件下,6分裂导线的对地距离在16m左右，4分裂导线的对地距离在15.5m左右，约高0.5m。3.7小结所选4X630、6X400和6X500均满足3000MW正常输送容量的要求；相同铝截面下，6分裂导线比4分裂导线的极限输送功率增加12%,节能导线比普通导线的极限输送功率增加.3〜5.8%；4XJLK/G2A-630(720)/45导线建议用到1000m海拔，3000m及以下海拔用6X400导线，3000-4000m海拔用6X500导线；相同外径节能导线的电阻损耗较普通钢芯铝绞线减小4%-10%，且随着线路输送容量的增加节能效益更明显。6分裂导线的对地距离比4分裂导线约高0.5m。导线机械特性比较4.1导线过载能力导线在稀有覆冰条件下，弧垂最低点的最大张力不应超过其拉断力的70%,按此条件可反算导线的覆冰过载能力。在导线覆冰厚度m时，不同代表档距下各导线的覆冰过载能力见表4-1。表4-1导线过载能力表征表导线型号允许冰厚(mm)400m500m600m700mJLK/G2A-630(720)/4529.6527.3926.0425.16LGJ-400/5027.3225.0823.7122.81JL(GD)/G1A-4OO/5O27.3225.0823.7122.81JL/LHA1-220/23024.5322.3721.4820.97JLHA3-45025.1922.8721.7121.14LGJ-500/4527.3725.3424.1123.33JL(GD)/G1A-500/4527.3725.3424.1123.33JL/LHA1-365/16524.6822.8521.7621.19JLHA3-53027.3424.8323.2622.23从表中可以看出，大截面导线明显过载能力强，在相同截面导线中，钢芯铝绞线过载能力较强，铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线过载能力较差，而且随着代表档距的增加过载能力下降较快。实际运行经验表明，过载能力强的导线在抗冰、风过载时，不容易发生断线、断股，安全性高。4.2铝部应力导线外层铝线应力是考查导线耐疲劳特性的重要指标，铝线应力越小，导线越不容易形成疲劳损伤如断股等。对于钢芯铝绞线，正常运行时，由于钢芯部分和铝线部分的弹性模量、热膨胀系数不一样，导线应力主要由钢芯承担，铝线部分承担的应力较小。而对于铝合金芯铝绞线而言，由于铝合金芯线和硬铝线的弹性模量、热膨胀系数基本一致，因此它们的应力也基本一致。在500m代表档距下，各导线铝线应力的计算结果见表-2。表4-2铝部应力及安全系数(N/mm2)导线型号铝钢比拉重比覆冰情况平均气温情况铝部安全铝部安全

应力系数应力系数JLK/G2A-630(720)/4514.737.8164.52.5649.73.32LGJ-400/507.718.3170.52.3453.63.08JL(GD)/G1A-4OO/5O7.718.3170.52.3453.63.08JL/LHA1-220/230/8.5674.62.2155.03.00JLHA3-450/8.8777.03.9057.05.26LGJ-500/4511.347.7565.62.5249.83.31JL(GD)/G1A-500/4511.347.7065.62.5249.83.31JL/LHA1-365/165/7.6265.62.5249.03.37JLHA3-530/8.8775.53.9857.05.26从表中可以看出，在节能导线与普通钢芯铝绞线导线的比较中，JLHA3-450铝合金导线的应力最大，虽然铝合金绞线的抗拉强度大、安全系数高，但本工程沿线风速较大，其抗振性能有待检验；铝合金芯铝绞线的铝部应力与普通钢芯铝绞线导线基本相当。4.3导线弧垂导线的弧垂特性与导线的计算拉断力、铝钢截面比、自重等因素有关。导线弧垂特性的优劣决定线路铁塔数量、呼高等的使用，从而影响到工程技术经济指标。各导线方案0°C弧垂计算结果见表4-3。表4-3不同导线的弧垂导线型号5mm冰区弧垂10mm冰区弧垂400m500m600m差值400m500m600m差值JLK/G2A-630(720)/4512.4018.6126.141.0912.4018.6126.140.97LGJ-400/5011.6717.5224.60011.6717.6425.190JL(GD)/G1A-400/5011.6717.5224.60011.6717.6425.190JL/LHA1-220/23011.6717.3824.85-0.1412.1818.7326.731.09JLHA3-45011.3516.8923.93-0.6311.7318.0525.770.41LGJ-500/4512.4518.7126.29012.4518.7426.680JL(GD)/G1A-500/4512.4518.7126.29012.4518.7426.680JL/LHA1-365/16512.7919.1626.870.4513.2220.2428.821.5JLHA3-53011.3516.8923.57-1.8211.3517.3724.74-1.37注：400导线以LGJ-400/50为基准，500导线以LGJ-500/45为基准，差值为500m档距的值。从表中可以看出，5mm覆冰时，JLK/G2A-630(720)/45导线弧垂较LGJ-400/50大约1.1m；JLHA3-450全铝合金绞线的弧垂较LGJ-400/50小0.6m,LGJ-400/5C、JL(GD)/G1A-400/50和JL/LHA1-220/230基本相当；500截面导线中，JLHA3-530弧垂特性最好；JL(GD)/G1A-500/45与LGJ-500/45导线相同，JL/LHA1-365/165由于铝合金截面较小，弧垂最大。铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线的覆冰能力较差，导线覆冰厚度增加后，其弧垂增加较快，建议在mm轻覆冰地区使用。4.4绝缘子强度不同导线要求的耐张绝缘子串强度以及不同悬垂串允许的垂直档距见表4-4。表4-4不同绝缘子允许的垂直档距导线型号分裂根数5mm冰区允许垂直档距要求强度(T)耐张串强度1X21T2X16T2X21TJLK/G2A-630(720)/454561856112372.22X42TLGJ-400/506503766100683.32X42TJL(GD)/G1A-400/506503766100683.32X42TJL/LHA1-220/2306539822107970.72X42TJLHA3-4506539822107873.32X42TLGJ-500/45645769791586.72X53TJL(GD)/G1A-500/45645769791586.22X53TJL/LHA1-365/165648373696674.22X42TJLHA3-530648373696686.32X53T从表中可以看出，4X630导线较6X400导线要求的悬垂串强度和耐张串强度都低,6X400导线中钢芯铝绞线和节能导线要求的悬垂串强度和耐张串强度都相当；X500导线中钢芯铝绞线和节能导线要求的悬垂串强度相当，6XJL/LHA1-365/165导线由于拉断力小，其要求耐张串强度为2X42T,其余导线均为2X53T。铁塔荷载导线的荷载条件比较如表4-5。表4-5导线的荷载条件比导线型号水平荷载(N/m)垂直荷载(N/m)纵向张力(kN)大风比值无冰比值有冰比值张力比值4XJLK/G2A-630(720)/4593.988%82.092%104.990%267.487%6XLGJ-400/50107.1100%88.9100%116.0100%308.6100%6XJL(GD)/G1A-400/50107.1100%88.9100%116.0100%308.4100%6XJL/LHA1-220/230107.1100%73.282%100.487%261.985%6XJLHA3-450107.1100%73.383%100.487%271.588%6XLGJ-500/45116.4100%99.3100%128.4100%321.3100%6XJL(GD)/G1A-500/45116.4100%99.3100%128.4100%319.399%6XJL/LHA1-365/165116.4100%86.387%115.490%274.986%6XJLHA3-530116.4100%86.387%115.590%319.8100%注：400导线以LGJ-400/50为基准,500导线以LGJ-500/45为基准从上表比较可见，4XJLK/G2A-630(720)/45导线的水平荷载、垂直荷载和纵向张力均较6XLGJ-400/50导线小，因此其铁塔较轻；在6X400导线中，高导电率钢芯铝绞线JL(GD)/GlA-400/5O荷载和钢芯铝绞线LGJ-400/50荷载一样;铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线水平荷载与LGJ-400/50相同，纵向张力较LGJ-400/50导线小，因此其转角塔重量要轻；在6X500导线中，高导电率钢芯铝绞线JL(GD)/GlA-500/45荷载和钢芯铝绞线LGJ-500/45荷载一样；铝合金芯铝绞线水平荷载与LGJ-500/45相同，纵向张力较LGJ-500/45导线小；全铝合金绞线水平荷载和纵向张力与LGJ-500/45相同，垂直荷载较LGJ-500/45导线小。塔头尺寸导线风偏角影响铁塔横担长度，从而影响塔重，影响工程技术经济指标。各导线方案的大风风偏角计算结果及对横担长度的影响结果见表4-6。表4-6导线大风风偏角计算结果（kV=O.75）导线型号分裂根数大风风偏角（度）单侧横担长度差值（m）JLK/G2A-630(720)/45456.01-0.2LGJ-400/50657.380JL(GD)/GlA-400/50657.380JL/LHA1-220/230661.960.8JLHA3-450661.930.8LGJ-500/45656.760JL(GD)/G1A-500/45656.760JL/LHA1-365/165660.160.5JLHA3-530660.150.5注：400导线以LGJ-400/50为基准，500导线以LGJ-500/45为基准从计算结论中可以看出，4XJLK/G2A-630（720）/45导线与6XLGJ-400/50导线和横担长度不大；在6X400和6X500导线中，节能导线与普通导线的横担长度差别也不大。4.7小结对参与比较的4XJLK/G2A-630（720）/45导线扩径导线＞6X400.6X500普通钢芯铝绞线和节能导线的机械性能进行总体比较如下：1）从各种导线的过载能力来看，大截面导线明显过载能力强，在相同截面导线中，钢芯铝绞线过载能力较强，铝合金芯铝绞线和全铝合金导线过载能力较差，而且随着代表档距的增加过载能力下降较快，因此铝合金芯铝绞线和全铝合金导线适合在覆冰不严重地区使用；2）从铝部（铝合金）应力来看，全铝合金导线的应力最大，虽然铝合金绞线的抗拉强度大、安全系数高，但本工程沿线风速较大，其抗振性能有待检验；铝合金芯铝绞线的铝部应力与普通钢芯铝绞线导线基本相当。3)从导线弧垂来看，在4X630和6X400导线中，JLK/G2A-630(720)/45导线弧垂较LGJ-400/50大约1.1m；JLHA3-450全铝合金绞线的弧垂最小，LGJ-400/50、JL(GD)/G1A-400/50和JL/LHA1-220/230基本相当；在6X500截面导线中，JLHA3-530弧垂特性最好；JL(GD)/G1A-500/45与LGJ-500/45导线相同，JL/LHA1-365/165由于铝合金截面较小，弧垂最大。从对绝缘子强度的选择来看，4X630导线较6X400导线要求的悬垂串强度和耐张串强度都低；6X400导线中钢芯铝绞线和节能导线要求的悬垂串强度和耐张串强度都相当；6X500导线中钢芯铝绞线和节能导线要求的悬垂串强度相当，6XJL/LHA1-365/165导线要求耐张串强度为2X42T，其余导线均为2X53T。从铁塔荷载来看，4XJLK/G2A-630(720)/45导线的铁塔较6XLGJ-400/50导线的轻；在6X400导线中，高导电率钢芯铝绞线和钢芯铝绞线的铁塔一样；铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线的转角塔重量较LGJ-400/50导线的轻；在6X500导线中，高导电率钢芯铝绞线和钢芯铝绞线铁塔一样；铝合金芯铝绞线的耐张塔较LGJ-500/45导线的轻；全铝合金绞线的铁塔与LGJ-500/45导线的相当。5)从塔头尺寸来看，4XJLK/G2A-630(720)/45导线和6XLGJ-400/50导线的塔头尺寸相当；在6X400和6X500导线中，三种节能导线与普通钢芯铝绞线的塔头尺寸相当。经济性比较由前所述，3000m以下海拔可用6X400导线，其中在1000m海拔及以下可用4XJLK/G2A-630（720）/45导线，在3000-4000m海拔用6X500导线。在同一设计条件下，由于导线机械特性、材质各异，除导线本身的成本外，每公里线路杆塔基数、单位钢耗量、绝缘子和附加金具的种类也略有差异，因而各种导线结构的静态投资是不一样的。5.1不同导线的工程造价按照电科院的资料，各种导线结构的每公里材料量及差价列于表5-1。表5-1导线的材料量及费用导线型号分裂根数单价（万元/km）导线费用（万元/km）差价（万元/km）JLK/G2A-630(720)/4543.823147.250.92LGJ-400/5062.49946.330.00JL(GD)/G1A-400/5062.74150.824.49JL/LHA1-220/23062.50746.480.15JLHA3-45062.64248.982.65LGJ-500/4562.90353.820.00JL(GD)/G1A-500/4563.21059.515.69JL/LHA1-365/16562.88753.52-0.30JLHA3-53063.11157.683.86按照电科院所给各种参数导线的价格来看，铝合金芯铝绞线和等外径的钢芯铝绞线等长度价格基本相当；高导电率钢芯铝绞线较等外径的钢芯铝绞线等长度价格贵10%；JLHA3-450全铝合金绞线比LGJ-400/50钢芯铝绞线等长度价格贵5.7%,JLHA3-530全铝合金绞线比LGJ-500/45钢芯铝绞线等长度价格贵7.2%。在31m/s风速、5mm覆冰、1000m海拔条件下，不同导线的本体造价见表5-2。表5-2不同导线的本体造价导线型号分裂根数本体造价（万元/km）JLK/G2A-630(720)/454186.2LGJ-400/506191.7JL(GD)/G1A-4OO/5O6196.2JL/LHA1-220/2306191.9JLHA3-4506194.4LGJ-500/456211.9JL(GD)/G1A-500/456217.6JL/LHA1-365/1656212.0JLHA3-5306214.85.2年费用法年费用法能反映工程投资的合理性、经济性，本文采用年费用最小法来进行导线的经济。年费用包含初、次年费用、年运行维护费用、电能损耗费用及资金的利息，是将各方案按照资金的时间价值折算到某基准年的总费用平均分布到项目运行期的各年，年费用低的方案在经济上最优。按电力工业部（82）电计字第44号文《颁发“电力工程经济分析暂行条例”的通知》第十五条经济计算-年费行最小法。线路工程简化计算公式为：折算到工程投运年的总投资：NF二Z•r•(1+NF二Z•7°——U+r)n—10NF年平均费用（万元）（平均分布在m+l到m+n期间的n年NF内）；n——工程的经济使用年限；Z——折算后的工程总投资（万元）Z=£Z•（1+r）m+1-tt0t=1t——从开工这一年起到计算年的年数；m——工程施工年数；Zt――第t年的建设投资（万元）;电力工业投资回收率；卩折算年运行费用（万元）,r•(1+r)n0・01t0t(1+r)一m_t=t0t=m+10t0——工程部分投产的年份；0(v、t=m+n卩=严—•乙u•11+r)m-t+乙(1+r)n-10运行费用（万元）。ut根据本工程的实际情况，进行最小年费用计算条件如下1）经济使用年限为30年，施工期按2年计，前一年投资为60％，后一年投资为40%。2）年最大损耗小时数按2200计。（本工程年最大负荷利用小时数为3000-5000小时，取4000小时对应的损耗小时数为2200）3）设备运行维护费率为1.4％。4）电力工程回收率按工程投资的8％计。5）电价根据新疆、甘肃和青海三省的情况，按照0.25元/度和0.3元/度计算。5.34分裂导线和6分裂导线的比较在3000MW、2300MW、1500MW输送容量、4000利用小时数、0.25元/度和0.3元/度电价，各种导线年费用的大小见表-3。表5-3不同输送容量的年费用（万元/km）导线型号6XLGJ-400/504XJLK/G2A-630(720)/45本体投资（万元/km）191.7186.22300MW电阻损耗(万kwh/km)28.87427.990电晕损耗（万kwh/km）6.029.900.25元/度3000MW38.22100.0%38.23100.0%2300MW32.49100.0%32.64100.5%1500MW27.92100.0%28.21101.0%0.3元/度3000MW41.27100.0%41.40100.3%2300MW34.39100.0%34.71100.9%1500MW28.91100.0%29.39101.7%在1500MW、2300MW和3000MW输送容量、4000利用小时数、不同电价下，4分裂导线和6分裂导线年费用的大小见图5T、5-2和5-3。1500MW/4000利用小时年费用—^LGJ-40CJ/50时价5很）1^5比熬升壬临—^LGJ-40CJ/50时价5很）1^5比熬升壬临-B-JLK/G2A-图5-11500MW、4000负荷利用小时数的年费用2300IVIW/4000利用小时年费用42.00—LGJ-400/5□-■-JLK/G2A-42.00—LGJ-400/5□-■-JLK/G2A-药叩缈450.150.2D0.250.300.350.400.45电价5/度)(£>50旺隼升E哨图5-22300MW、4000负荷利用小时数的年费用3000MW/4000利用小时年费用―LGJ400/50—■-JLK/G2A-―LGJ400/50—■-JLK/G2A-6301720J/45皑价〔元/度)(E<=「0还斜舟we图5-33000MW、4000负荷利用小时数的年费用从上面的图表可以看出，由于4XJLK/G2A-630(720)/45导线的电阻损耗较6XLGJ-400/50导线小，因此随着输送容量增加，其经济性较LGJ-400/50导线趋好；但LGJ-400/50导线由于总的电阻和电晕损耗小，因此随着电价的增加，其经济性较4XJLK/G2A-630（720）/45导线好，在0.25-0.3元/度电价下，两种导线经济性相差不大；在上表中也可以看出，4分裂导线的电阻损耗比6分裂导线略小，但电晕损耗为6分裂导线的1.6倍，随着海拔的升高和天气的变坏，4分裂导线的电晕损耗比6分裂导线的增加更为迅速。鉴于4分裂导线的初投资较小，年费用与6分裂导线相当，推荐在1000m海拔以下、好天气时间占全年95%以上的地区使用。5.46分裂400导线的比较在3000MW、2300MW、1500MW输送容量、2200损耗小时数、0.25元/度和0.3元/度电价，6XLGJ-400/50钢芯铝绞线和其他节能导线年费用的大小见表5-4。表5-4不同输送容量的年费用（万元/km）导线型号LGJ-400/50JL(GD)/G1A-400/50JL/LHA1-220/230JLHA3-450本体投资（万元/km）191.7196.2191.9194.42300MW电阻损耗(万kwh/km)28.87428.0226.9426.35电晕损耗（万kwh/km）6.026.026.026.020.25元/度3000MW37.43100%37.54100.3%36.4697.4%36.4897.5%2300MW31.69100%31.98100.9%31.1998.4%31.3298.8%1500MW27.12100%27.55101.6%26.9599.4%27.17100.2%0.3元/度3000MW40.47100%40.51100.1%39.3197.1%39.2797.0%2300MW33.59100%33.83100.7%32.9898.2%33.0898.5%1500MW28.11100%28.51101.4%27.8999.2%28.10100.0%

在1500MW、2300MW和3000MW输送容量、4000利用小时数、不同电价下，4种导线年费用的大小见图5-4、5-5和5-6。1500MW/4000利用小时年费用―LGJ-4OO/5O-―LGJ-4OO/5O-B-JL{GD)/G1A-400/50-^-JL/LHA1-220/230朮价（兀/度〉图5-41500MW、4000负荷利用小时数的年费用2300MW/4000利用小时年费用LG.-40D/50T-」L(GD)/G1A-LG.-40D/50T-」L(GD)/G1A-400/50—」L/LHA1-220/230-^t-JLHAJ-450电价（元/度）图5-52300MW、4000负荷利用小时数的年费用3OOOMW/4000利用小时年费圧T—L6-4DD/5G—JL(GD)/G1A-400/50T—L6-4DD/5G—JL(GD)/G1A-400/50—JL/LHA1220/230—<—」HA3-45C0.400.45D0DOdd.0042.0040.003S.OO3G.Q034.0032.0030.DO0.150.2D0.250.300.35电价(元/度)图5-63000MW、4000负荷利用小时数的年费用从上面的图表可以看出，随着输送容量的增加,JL/LHAl-220/230和JLHA3-450导线由于其铝截面大、电阻率小，经济性趋好。在25〜0.3元/度电价范围内，JL/LHA1-220/230导线年费用最小、JL(GD)/GlA-400/50导线年费用最大、JLHA3-450和LGJ-400/50导线居中。由于高导电率钢芯铝绞线JL(GD)/GlA-400/50较普通钢芯铝绞线LGJ-400/50等长度价格贵10%，而导线能力由61%IACS提高到63%IACS，提高的幅度较小，因此其经济性略差；全铝合金绞线JLHA3-450比钢芯铝绞线LGJ-400/50等长度价格贵5.7%，但其电阻损耗较钢芯铝绞线LGJ-400/50降低9.6%，因此当电价大于0.2元/度时，经济性较钢芯铝绞线LGJ-400/50好；铝合金芯铝绞线JL/LHA1-220/230与普通钢芯铝绞线LGJ-400/50等长度价格基本相当，而电阻损耗较LGJ-400/50导线小，本体投资也相当，因此其经济性最优。5.56分裂500导线的比较在3000MW、2300MW、1500MW输送容量、2200损耗小时数、0.25元/度和0.3元/度电价，6XLGJ-500/45钢芯铝绞线和其他节能导线年费用的大小见表5-5。表5-5不同输送容量的年费用（万元/km）导线型号LGJ-500/45JL(GD)/G1A-500/45JL/LHA1-365/165JLHA3-530本体投资（万元/km）211.9217.6212214.82300MW电阻损耗(万kwh/km)23.64822.94422.44522.498电晕损耗（万kwh/km）4.234.234.234.230.25元/度3000MW36.78100%37.11100.9%36.1898.4%36.5399.3%2300MW32.12100%32.59101.5%31.8199.0%32.15100.1%1500MW28.39100%28.97102.0%28.2899.6%28.61100.8%0.3元/度3000MW39.23100%39.50100.7%38.5098.1%38.8699.0%2300MW33.64100%34.07101.3%33.2698.9%33.6099.9%1500MW29.16100%29.72101.9%29.0299.5%29.36100.7%在1500MW、2300MW和3000MW输送容量、4000利用小时数、不同电价下，4种导线年费用的大小见图5-7、5-8和5-9。

1500IVIW/4000利用小时年费用Y—LGJ-500/45-■-AfGDJ/GLA500/45Y—LGJ-500/45-■-AfGDJ/GLA500/45—JL/LH/M-365/165—-.LHA3-53O也价5/度）1^5比黑升壬嗎图5-71500MW、4000负荷利用小时数的年费用2300IVIW/4000利用小时年费用―LGJ-500/45-U-A―LGJ-500/45-U-A(GDi/GIA-500/4.5