專利名稱：交流輸電線路采用三相不等截面導線的方法
技術領域：
本發明涉及輸配電工程領域，具體地說是涉及一種交流輸電線路采用三
相不等截面導線的方法。
技術背景高海拔地區的超高壓、特高壓交流輸電線路導線截面的選擇，往往受制 于電暈校驗條件，即按經濟電流密度選擇導線截面后，因導線直徑偏小不能滿足電暈條件 要求，不得不增大導線截面，即加大導線直徑。傳統的設計方法是將三相導線截面同時加 大。以330kV李家峽至蘭州西輸電線路為例，原本選用2XLGJ-300/40導線(d = 23. 94mm) 即可滿足輸送容量要求，但因沿線最高海拔達2800m左右，為滿足電暈要求，不得以三相均 選用了 2XLGJ-400/50導線(d = 27. 63);再以330kV劉家峽至白銀輸電線路為例，從輸送 容量要求選用2XLGJ-300/40導線(d = 23. 94mm)即可滿足要求，但因沿線海拔在1700 2500m之間，為滿足電暈要求，只得三相均選用了 2XLGJ-300/70導線(d = 25. 2mm)。還有， 我國第一條750kV官亭至蘭州輸電線路，按系統輸送容量要求，原本選用6 X 300mm2導線即 可滿足要求，也是因高海拔電暈校驗條件不能滿足要求，不得以三相均選用了 6X400mm2導 線，或者6 X 300mm2的擴徑導線等等。據查新，直至目前，全世界范圍內，自采用了三相交流 輸電技術以來，三相導線的根數與截面均是完全相同的。實際上，三相交流輸電線路受導線 排列方式的影響，中相導線的表面場強比兩邊相導線的表面場強要高，尤其在水平排列情 況下兩者的表面場強差異更為顯著，一般高4 6%左右。因此，選擇導線截面時受電暈條 件控制的僅是中相，而不是兩邊相。 發明內容本發明要解決的技術問題在于提供一種交流輸電線路采用三相不等截 面導線的方法，采取這種方法，對高海拔地區的超高壓、特高壓交流輸電線路，在解決電暈 問題的同時能有效降低交流輸電線路工程造價。 本發明解決上述技術問題采取的技術方案是一種交流輸電線路采用三相不等截 面導線的方法，其特征在于按系統輸送容量設計交流輸電線路三相導線后，將中相導線的 總截面加大，使中相導線的總截面大于兩邊相導線任意一相的總截面。
其具體做法是兩邊相導線截面面積保持不變，加大中相導線截面面積；或者增加 中相子導線根數，使中相導線截面總面積略大于兩邊相導線的任意一相的總截面面積，。
本發明的實質內容是按系統輸送容量設計三相導線后，兩邊相導線截面保持不 變，加大中相導線總截面面積。應用時，可采取兩種做法；其一，導線根數不增加，加大子導 線直徑；其二，增加中相子導線根數，使中相導線總截面略大于邊相導線總截面，
本發明符合超高壓送電線路工程技術升級的要求，對超高壓、乃至特高壓交流輸 電的設計思想與理念、技術與方法是一項重大突破和創新。對電網的建設和安全經濟運行 也有著極大的促進作用，將會產生很大的經濟效益和社會效益，具有良好的應用前景。
本發明應用于實際工程時，由于導線與鐵塔減輕，基礎減小，能大量節省工程投 資330kV線路可節約投資約4萬元/公里；500kV線路可節約投資8萬元/公里；750kV線 路可節約投資15萬元/公里。本發明適用于高海拔地區的超高壓、特高壓交流輸電線路。
圖1是本發明應用示意圖； 圖2是10mm覆冰區加大中相導線截面與傳統方法線路導線表面場強Em/Eo的對 比圖； 圖3是15mm覆冰區加大中相導線截面與傳統方法線路導線表面場強Em/Eo的對 比圖； 圖4本發明第二種應用示意圖； 圖5是lOmm覆冰區增加中相子導線根數與傳統方法線路導線表面場強Em/Eo的 對比圖； 圖6是15mm覆冰區增加中相子導線根數與傳統方法線路導線表面場強Em/Eo的 對比圖。 圖中1、3-邊相導線，2-中相導線，2*。1-兩根直徑①1的導線，2*。2-兩根直徑 ①2的導線，3*。3-三根直徑①3的導線； Em中-中相場強，Eo中-中相起暈場強，Em邊-邊相場強，Eo邊-邊相起暈場強； □ -Em中/Eo中，■ -Em邊/Eo邊。
具體實施方式
實施例1本實施例是本發明在西北高海拔地區建設的330kV輸電線 路上使用的工程實例。本實施例是導線根數不增加，加大中相子導線截面面積，而兩邊相導 線截面面積不加大的情況。 如圖1所示一種交流輸電線路采用三相不等截面導線的方法，按系統輸送容量 設計三相導線后，兩邊相導線1和3截面保持不變，加大中相導線2截面，即中相導線2的 截面面積大于兩邊相導線1、3的截面面積。也就是說兩邊相導線是兩根直徑①1的導線 2*。1，中相導線是兩根直徑①2的導線2*。2，且直徑①2大于直徑①1
以隴西至洛大330kV送電線路為例，該線路在330kV隴西變電所出線側至漳縣寨 上段61.755公里，即330kV隴西變電所出線間隔門型 128ft段，采用了本發明交流輸電線 路三相導線采用不等截面技術。該段海拔高度約在1750米 2650米之間。其中該段10mm 覆冰區(指330kV隴西變電所門型 52ft小號側)長度為26.632公里，兩個邊相導線為 2XLGJ-300/40鋼芯鋁絞線，中相導線為2XLGJ-400/35鋼芯鋁絞線；15mm覆冰區(指52#大 號側 128#小號側)長度為35. 123公里，兩個邊相導線為2XLGJ-300/50鋼芯鋁絞線，中 相導線為2XLGJ-400/50鋼芯鋁絞線。 若按傳統的設計方法在10mm覆冰區和15mm覆冰區兩個邊相導線均應采用與其中 相相同的2XLGJ-400/35和2XLGJ-400/50鋼芯鋁絞線，即三相等截面導線。參見圖2 :A處所 示是按傳統方法設計10mm覆冰區線路導線表面場強Em/Eo， B處所示是本發明的加大中相 子導線截面的方法用于10mm覆冰區線路導線表面場強Em/Eo，從圖2中可以直接明確地看 到傳統方法與本發明的加大中相子導線截面的方法均能滿足電暈控制條件Em/Eo《0. 85 的要求，但采用本發明這種三相不等截面導線的方法，將兩個邊相采用2XLGJ-300/40導 線、中相采用2XLGJ-400/35導線，與傳統的三相導線等截面的方法即兩個邊相導線與中相 導線均采用2XLGJ-400/35比較，其結果是導線用量減少、鐵塔重量減輕和基礎減小，降低 了工程造價。 同樣，參見圖3 :C處所示是按傳統方法設計15mm覆冰區線路導線表面場強Em/Eo， D處所示是本發明的加大中相子導線截面的方法用于15mm覆冰區線路導線表面場強 Em/Eo，從圖3中可以直接明確地看到傳統方法與本發明的加大中相子導線截面的方法均 能滿足電暈控制條件Em/Eo《0. 85的要求，但采用本發明這種三相不等截面導線的方法， 將兩個邊相采用2XLGJ-300/50導線、中相采用2XLGJ-400/50導線，比傳統的三相導線均采 用2XLGJ-400/50比較，導線用量要減少、鐵塔重量減輕和基礎減小，降低了工程造價。隴西 至洛大330kV送電線路因此節約投資約250萬元。 實施例2本實施例通過增加中相子導線根數來加大中相導線總截面面積，使中相 導線總截面面積略大于兩邊相導線的任意一相的總截面面積，而兩邊相導線截面不加大。
如圖4所示一種交流輸電線路采用三相不等截面導線的方法，按系統輸送容量 設計三相導線后，兩邊相導線1和3截面保持不變，仍然采用兩根子導線，將中相導線2的 子導線數量增加一根，即中相導線2是三根子導線，中相導線2的三根子導線的截面面積 之和大于兩邊相導線1或3的截面面積。兩邊相導線1與3分別是兩根直徑①1的導線 2*。1，中相導線2是三根直徑①3的導線3*0 3，①3小于Ol。 對上述隴西至洛大330kV送電線路而言，在10mm覆冰區(330kV隴西變電所 門型 52#小號側)，兩個邊相導線仍選用2XLGJ-300/40鋼芯鋁絞線，中相導線可選用 3XLGJ-210/35鋼芯鋁絞線；對中相導線2而言，其總面積是3X210 = 630 ;而兩個邊相導線 1與3的面積都是2X300 = 600 ;即中相導線總截面大于兩邊相導線截面30mm2 ;在15mm覆 冰區(52#大號側 128#小號側，)，兩個邊相導線仍選用2XLGJ-300/50鋼芯鋁絞線，中相 導線可選用3XLGJ-210/50鋼芯鋁絞線。其效果與實施例l相當。參見圖5:A處所示是按 傳統方法設計10mm覆冰區線路導線表面場強Em/Eo， E處所示是本發明的增加中相子導線 根數來加大中相導線總截面的方法用于lOmm覆冰區線路導線表面場強Em/Eo ;參見圖6 :C 處所示是按傳統方法設計15mm覆冰區線路導線表面場強Em/Eo， F處所示是本發明的增加 中相子導線根數來加大中相導線總截面的方法用于15mm覆冰區線路導線表面場強Em/Eo。 從圖5與圖6清楚看到傳統方法與本發明通過增加中相子導線根數來加大中相導線總截 面的方法都能滿足電暈控制條件Em/Eo《0. 85的要求，后者比前者要經濟的多。
權利要求
一種交流輸電線路采用三相不等截面導線的方法，其特征在于按系統輸送容量設計交流輸電線路三相導線后，將中相導線的總截面加大，使中相導線的總截面大于兩邊相導線任意一相的總截面。
2. 如權利要求1所述的一種交流輸電線路采用三相不等截面導線的方法，其特征在于 所述將中相導線的總截面加大，使中相導線的總截面大于兩邊相導線任意一相的總截面的 具體做法是兩邊相導線截面面積保持不變，加大中相導線總截面面積；或者增加中相子 導線根數，保持中相導線總截面面積略大于兩邊相導線任意一相的總截面面積。
全文摘要
本發明涉及輸配電工程領域，具體地說是涉及一種交流輸電線路采用三相不等截面導線的方法，其特征在于按系統輸送容量設計交流輸電線路三相導線后，將中相導線的總截面加大，使中相導線的總截面大于兩邊相導線任意一相的總截面。有兩種方式，按系統輸送容量設計三相導線后，兩邊相導線截面面積保持不變，加大中相導線截面面積；或者增加中相子導線根數，使中相導線截面面積略大于兩邊相導線截面面積。應用本發明，完全能夠滿足電暈控制條件Em/Eo≤0.85的要求，而交流輸電線路上導線用量減少、鐵塔重量減輕和基礎減小，降低了工程造價。本發明適用于高海拔地區的超高壓、特高壓交流輸電線路。
文檔編號H02J3/00GK101752865SQ20081018297
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者朱普軒, 楊光, 涂強, 賀建國 申請人:甘肅省電力設計院