220kV线路增容改造设计研究

【摘 要】在经济持续发展的背景下，我国社会用电需求不断上升，电力短缺成为了制约经济发展的瓶颈，因此，提高现有输电线路的传输容量具有很现实的经济意义。因此，对现有线路进行增容改造显得十分有必要。本文结合工程实例，仅对220kV线路增容改造设计进行相关探讨。

【关键词】输电线路；增容；改造；载流量；线损

随着我国国民经济的高速发展，我国社会用电需求快速增长，电力短缺成为制约经济发展的瓶颈，原有线路的输电能力远远满足不了现代电力发展的需求， 在一些经济发达地区这一特点尤为突出。在电网建设的各项新要求下，对现有线路的增容改造已迫在眉睫。通长对线路增容的方式一般有三种：一是，增加新的输电线路；二是，对原有线路杆塔进行改造，增加导线截面积；三是，更换与原线路相同或相近型号参数的增容导线。第一、二种方式需要新增线路用地或改造更换杆塔，费时费工，投资较大，而第三种方式能有效利用原线路现有资源，不需额外征用土地和更换杆塔便可较容易达到增容的目的。

1 改造线路概况

1.1 线路输送容量

1.2 改造原则

由于该线路全线处于市区，现有及规划设施不断增多，新辟线路走廊难度较大；该线路可停电时间短，输电线路的容量改造时间紧迫，利用原线路走廊新建铁塔架设大截面导线的方案亦难以实施。故在原有杆塔、基础及交叉跨越距离等不改变的情况下对线路进行增容改造。

1.3 设计气象条件

2 导线选型比较分析

增容导线主要通过提高导线的运行温度以增加线路的输送容量，目前常见的增容导线有普通钢芯耐热铝合金导线、铝包殷钢芯超耐热铝合金导线、间隙型耐热铝合金导线、铝基陶瓷纤维芯耐热铝合金导线、碳纤维芯型铝绞线等。由于普通钢芯耐热铝合金导线在高温情况下的弧垂特性较差，而间隙型耐热铝合金导线的施工工艺复杂，不利于后期运行维护，故上述两种增容导线不适用于本线路改造。考虑需与原线路2×LGJ-300/40钢芯铝绞线参数规格相当，拟选2×STACIR/AW 240型铝包殷钢芯超耐热铝合金导线、2×ACCR470-T16型铝基陶瓷纤维芯耐热铝合金导线和2×JRLX/T-310/40碳纤维芯型铝绞线三种导线进行比选。参选导线的结构及特性参数详见。

2.1 导线增容原理比较

2.2 载流量比较

2.3 线损比较

2.4 机械荷载比较

改造线路是否需要更换杆塔，取决于更换导线前后线路机械荷载是否有较大的变化和导线弧垂是否超出原线路弧垂裕度。杆塔的荷载由垂直、水平和沿纵向三个方向作用力合成，其中垂直荷载主要由导线的单位长度重量决定；水平荷载主要由导线的外径、风速及覆冰厚度决定；纵向张力主要由线路的安全系数和原铁塔能承受的纵向张力控制。结合线路气象组合条件，通过对各相导线与原线路2×LGJ-300/40导线的机械荷载的百分比值可知，参选导线纵向张力、水平荷载和垂直荷载均比原线路2×LGJ-300/40导线略小或相当，因此从荷载角度无需更换杆塔。

2.5 弧垂特性比较

在不改造杆塔的情况下，应控制增容导线在各种情况下的弧垂与原线路导线的弧垂相接近或减少。各种导线在正常运行情况时与原线路LGJ-300/40导线40℃时的弧垂相比较，在N-1最大输送容量情况时与原线路LGJ-300/40导线70℃时的弧垂相比较，计算

由表3的比较结果可看出，由于ACCR470-T16导线的铝基陶瓷纤维芯和JRLX/T-310/40导线的碳纤维芯线膨胀系数很小，高温弧垂特性优良，在正常运行情况和N-1最大输送容量情况的弧垂均小于原线路LGJ-300/40导线，完全满足线路改造要求。STACIR/AW 240导线的弧垂特性一般，与原线路弧垂接近，需对原线路交叉跨越做一步的复核，才能判断是否满足线路改造要求。

2.6 经济指标比较

对3种参选导线的价格进行比较，见表6。由表6可知，ACCR470-T16导线价格相对较高，整体造价投资相应较大，其余两种导线的价格相当。

2.7 综合比较

通过对3种参选导线的比较分析可知：1）在载流量、机械荷载方面，3种导线均可满足要求；

3 结语

综上所述，通过增容改造，提高现有输电线路的传输容量具有很现实的经济意义。通过本文220kV线路增容改造设计经验的介绍，对类似工程设计提供了一定的设计思路和技术指导，同时也有利于电网未来的规划，使有效的输电线路走廊资源发挥出最大的作用。

【参考文献】

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[2]卢章芳.输电线路增容技术在南平电网的应用[J].电力与电工，2009（03）.

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