节能导线在输电线路工程中经济效益研究.doc

节能导线在输电线路工程中经济效益研究摘要： 为响应国家电网公司关于“积极应用新型技术，推广科技创新工作”的号召，现将应用节能导线线路与使用普通导线线路进行经济性比较，以便体现新型节能导线的经济效益，为该项新技术的推广应用提供借鉴。 Abstract： For corresponding to the State Grid Company’s appeal of “positively apply new technologies， promote scientific and technological innovation”. The paper compares the economy of applying “energy—saving wire” line with the economy of ordinary wire line， in order to embody the economic benefits of new “energy—saving wire”， and provide reference for the promotion and application of new technologies. 关键词： 节能导线；钢芯铝绞线；经济效益 Key words： energy—saving wire；steel cored aluminum stranded wire；economic benefits 中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0130—02 0 引言 近些年，随着国网公司“创建绿色电网”意识的不断加强，积极推广应用新技术成为了公司科技创新工作的关键环节。随着电网建设规模的不断加大，输电线路长度、输送容量的逐年递增，选择适合的传输导线将会带来可观的经济效益。现将应用节能导线线路与普通导线线路进行经济性比较，分析新型节能导线的经济效益，为该项新技术的推广应用提供借鉴。 1 节能导线原理 可以证明，架空输电线路的导线直流电阻大小决定了输电线路损耗的多少。目前，输电线路工程中广泛应用的钢芯铝绞线输送电能部分为铝导体，性质为“电工硬铝”，导电率介于“61～61.5%（IACS）”之间。试想，若能尝试将直流电阻降低以便提高导电率，必将降低电能的传输损耗，带来可观的经济效益。 国网公司提出的节能型导线，主要分为三种类型： 1.1 钢芯高导电率铝型线绞线 采用导电率63%的IACS硬铝型线做导体层，高强度钢线作为承力构件的型线同心绞线架空导线。导体单线采用“Z/S”型线结构替代圆线，可以获得较大的导体截面利用率。也就是说，在相同直径时，型线绞导线可以获得更大的导线截面，提高电能输送能力。在截面相同时，型线绞导线具有较小的导线截面，可以在满足系统输送要求得情况下降低荷载，节省杆塔和基础工程量，从而降低工程造价。 1.2 铝合金芯铝绞线 采用导电率53%的IACS高强度铝合金芯替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝绞线， 使得“承力构件”具有导电能力。经过改进后的铝合金芯铝绞线直流电阻比普通绞线小，提高了线路输送能力。 1.3 中强度全铝合金绞线 采用导电率58.5%的IACS中等强度铝合金材料替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和全部铝绞线，进一步减小了导线的直流电阻，提升线路输送能力。 分析三种导线节能原理后可知，铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线都是采用了“替换材料”的方式降低直流电阻获得更大的输送能力。钢芯高导电率铝型线绞线则是改变了导线布置结构，部分“替换材料”用于增强输送能力。 2 节能导线选型 在国内已经使用并成功运行的多条输电线路中，导线多为复合材料型。该类导线多为经高温韧炼加工的软铝导体，抗拉强度低于95MPa。尽管在输送能力方面优于普通导线，但抗拉强度有所降低；在施工放线过程中容易出线表面刮伤。并且，经过多道滑车后容易出线永久变形，造成电晕损耗加大。故铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线只适合替代铝钢比值偏小的普通导线，应用领域受到限制。钢芯高导电率铝型线绞线从设计结构方面改变了普通导线的布置，使得导线强度没有降低，因此可以替代各种铝钢比的普通导线，应用范围较广，推荐使用。 下面，试以天津某工程为例，分别应用钢芯高导电率铝型线绞线和普通导线进行经济效益比较。 3 工程应用 3.1 工程概况 天津市某地区新建一座220kV变电站，该站双回架空电源线路路径长约23.6公里。新建站为系统枢纽站，4台主变均为240MVA容量。依据系统要求，新设线路年输送容量约为10.3万千瓦。 3.2 工程应用 根据系统对导线型号的要求，结合该地区设计气象条件选取了国网公司典设杆塔模块：“2F4”