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架空送电线路扩容后导线弧垂变化探讨.pdf
中国电机工程掌会输电电气四届:酋≈掌术牟q套论文集
架空送电线路扩容后导线弧垂变化探讨
国电电力建设研究所刘胜春
【摘要】 本文以八种常用规格的导线为例,就导线扩容后因温度升高引起的导线弧垂变
化进行理论分析,定量计算了导线温度升高后弧垂的增大,为实际线路扩容提供参考。
关键词导线扩容载流量弧垂对地距离
O概述
随着近年来我国大中城市用电量的迅猛增长,进入城区负荷中心的输电线路已经越
来越难以满足输送容量的需求,迫切需要提高线路的输送容量。线路扩容通常以下几种
允许温度。前三种方案需要对现有杆塔、基础进行改造,投资大,周期长。第四种方案
不需改变现有线路结构,只是将导线发热允许温度由我国规定的70C提高80℃或更高温
度,导线的载流量将有较大幅度的提高111,可以较好的实现线路扩容的目的。世界各个国
家规定的导线发热允许温度差异较大,英国、瑞典为50℃,日本、美国为90℃,已有
的试验研究表明,将我国的导线发热允许温度提高到80℃是可行的(2】。线路扩容后导线运
行温度提高,将产生一个最直接的问题,即导线的弧垂增大,准确评估线路弧垂的变化,
对合理有效发掘线路的输送潜力,确保线路的安全运行具有重要的意义。
1线路弧垂的计算
弧垂的计算一般按照以下顺序:确定安全系数一计算代表档距一计算比载一计算临
界档距一用状态方程式计算导线应力一根据导线应力计算弧垂。
考虑到我国现有的输电线路中大部分采用GB1179.83型号导线,时间较长的线路也
有采用GB1179—74型号导线,为使计算具有一定的代表性,选用了新旧共八种规格的导
线进行计算。
.123.
中国电机工程掌会翻|.电电气四届=浓学术年会论文秦
1.1确定安全系数
我国规程规定【31,导线的安全系数取2.5或3,本次计算种取2.5,即控制应力[o]为
导线破断应力的40%。
1.2代表档距
本覆盖了实际线路普通档。
1.3比载
根据比载计算公式分别计算各种气象组合条件下的比载,91~97。
1.4临界档距
假设线路处在Ⅳ类气象区(如北京地区),导线的最大应力可能出现在以下两种出现:
最大荷载和最低温度【4】。
根据导线的参数和气象条件计算导线的临界档距。
乞=【
[口]为许用应力
乙加、g,分别为和最低温度及相应条件下的比载,乙抽=.20C
‰、珞、分别为最大比载及对应的温度,≮=一5C
1.5根据架空线的状态方程式计算导线在高温下的应力
架空线的状态方程式为
吒一警呱一警一毗‘,
厶 =
1—8 旦吒
从公式中可知,当线路的参数确定后,导线的弧垂只与导线的温度和荷载有关,导
线的弧垂只取决于导线的温度和荷载,而导线的温度又和导线的载流量和环境温度有关,
从这个意义上讲当导线温度较高时,导线上不可能覆冰,且忽略风荷载的影响(计算导
线载流量时,假设导线风速很小),导线的弧垂唯一对应导线的温度,换言之,当导线温
度为70C时,不论是冬季还是夏季,其弧垂是一样的,但是冬季的载流量一定比夏季大,
..124..
中国电机工程学会输电电气四届=冀起掣沐年会论文集
因为环境温度低。
应用(2)式时,首先要确定初始状态,即判断最大张力发生的条件。当%时,说
明架空线的最大应力将在最大荷载时出现;当心时,说明架空线的最大应力将在最低气
温时出现。
当今屯时,将口埘=[口];t=--tg,‰=‰作为已知的一组状态参数,根据导线在一
定电流下的温度tn和荷载g。,代入式(2)可计算得到该温度下导线的应力仃。,再根据式
(3)可以计算得到相应的弧垂。
当艮乞时,将om=[0】;乙=乙加,‰=白作为已知的一组状态参数,根据导线在一
定电流下的温度tn和荷载岛,代入式(2)可计算得到该温度下导线的应力口。,再根据
式(3)可以计算得到相应的弧垂。
’
3理论计算结果
应用上述公式计算得到八种规格导线在各种代表档距下的弧垂值,见下表。
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