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。