摘要：在加强能源资源节约和生态环境保护，增强可持续发展能力的大趋势下，对发输电产品提出了越来越高的要求，如提高传输容量、提高输送效率、对环境友好等。紧凑型输电线路正是在这样的大环境下诞生并发展起来的。
关键词：紧凑型线路；性能比较；技术应用
1紧凑型输电技术的特点
在我国总结出紧凑型输电线路的定义是：通过对导线的优化排列，将三相导线布置于同一塔窗内，三相导线间无接地构件，达到提高自然输送功率，减少线路走廊宽度，提高单位走廊输电容量目的的架空线路。
2紧凑型线路在国内外的发展状况
最早对输电线路进行紧凑化研究的是美国,美国西北部地区电力管理局在20世纪80年代初已建成投运单、双回路500kV紧凑型线路近1000 km。 而最早将完全意义上的紧凑型输电线路理论投入应用的是巴西,其第一条500kV紧凑型输电线路在1980年开始研究,并于1986年投运,至今已建成投运500kV紧凑型输电线路2000km以上。 在国内，各有关单位从80年代末期开始展开对紧凑型线路的研究，并将其列入国家“八五”重点科技攻关项目。原能源部于1989年立项确定在我国开展220kV紧凑型高自然功率线路的研究工作，于1994年在华北建成国内第一条220kV安定～廊坊紧凑型输电线路,总长30km；于1999年建成500kV昌平～房山紧凑型输电线路，总长83km。2005年建成了南方电网第一条500kV罗平～百色紧凑型输电线路，长287km；2008年广东电网500kV施秉～贤令山紧凑型线路建成投运，2010年广东电网500kV上寨～嘉应Ⅰ、Ⅱ回紧凑型线路建成投运。到目前为止，我国投运的紧凑型线路运行状况良好，在提高传输容量、提高输送效率、减小对环境的不利影响等方面基本实现预期的目标。
3与常规输电线路的技术性能比较
500kV紧凑型输电线路相比常规输电线路，在技术性能上有以下几个特点：
3.1：具有较小的波阻抗和较大的自然功率。
与常规输电线路相比，紧凑型线路的导线间距大大缩小，导线布置紧凑化分裂数增加，使线路的波阻抗减少，输送容量增大。本文以广东电网已建成投运的500kV上寨～嘉应Ⅰ、Ⅱ回紧凑型线路为例，计算其相关的线路参数。
500kV上寨～嘉应Ⅰ、Ⅱ回紧凑型线路采用铝截面为6×300mm2的导线，导线型号为LGJ-300/40。三相导线布置在同一塔窗内，三相导线间无接地构件，采用倒等边三角对称布置。相间导线中心距离分别为6.7m。
比较可知，紧凑型线路的波阻抗大约只有常规型线路的76％，主要原因在于，紧凑型线路通过增加导线分裂数和调整相间距离，增大了导线的自几何均距，同时大大减小了导线的互几何均距，通过分裂导线一相等值电感和电容的计算公式，可知紧凑型线路的导线排列方式使得线路电感减小，线路电容增大。在输电额定电压不变的情况下，紧凑型线路的波阻抗大大减小，使线路输送的自然功率得到较大的提高，由此带来的经济效益非常可观。
3.2具有较好的电磁特性
可对紧凑型线路和常规型线路的的导线表面场强、无线电干扰限值、可听噪声限值和离地面1.5m处未畸变场强水平进行比较。
经分析计算，紧凑型线路导线表面最大电场强度为15.68kV/cm，这个数值与常规型线路相当，并低于国家相关标准。
紧凑型线路的无线电干扰水平和可听噪声水平略高于常规型线路，但是均满足国家相关规范的要求。在线行中心线左右30米的范围内，紧凑型线路的离地面1.5m处未畸变场强水平要低于常规型线路，且低于国家标准规定的4kV/m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据相关标准的说明，在500kV线路跨越非长期住人建筑和民房时，以“房屋所在位置离地面1.5m处未畸变电场不得超过4kV/m”作为房屋拆迁的界限。由此看来，紧凑型线路的横担宽度小于常规型线路，建设输电线路所需拆迁的房屋面积也小于常规型线路。在经济发达地区建设输电线路时，紧凑型线路占用走廊宽度小的特点将具有较大的社会和经济效益。
3.3各相参数具有较好的对称性
紧凑型线路的三相导线一般采用倒立的等边三角形布置，且三相导线均布置在同一塔窗内，由此减小了线路A、B、C三相的不平衡度，一定程度上抑制了负序电流分量和零序电流分量，限制了电力系统中的不对称电压和不对称电流。因此紧凑型线路的换位长度大大增加。根据规程规范的要求，常规型线路在线路长度超过100km时应考虑换位。而紧凑型线路，以500kV上寨～嘉应紧凑型线路为例，线路长度为165km，并不需采用换位措施。从另一角度看，增大换位长度，相当于减少了换位这个电力系统的薄弱环节，对提供送电线路的稳定性和可靠性都是有益的。
3.4降低了工程本体投资
在输送容量相近的情况下，和常规型线路作比较。选取使用数量较多、较为典型的直线塔作为比较对象，常规直线塔全高52米，重约39t，而紧凑型塔全高53米，重约23t，较常规型铁塔减重约40％。同时由于铁塔高度减小，塔重减小，铁塔对基础的作用力也较小，使基础用量较少。虽然紧凑型线路采用V型绝缘子串和六分裂导线，导致线路金具数量较常规型线路增加了约一倍，但金具、架线等费用占工程本体造价的比例较低，而占本体造价比例较高的塔材、基础的费用因为采用紧凑型线路而有较大幅度的减少，总体而言，紧凑型线路的本体造价还是低于常规型线路，在经济性上有较大的优势。
4 500kV紧凑型输电线路技术应用
4.1应用意义
依据结构及性能方面的特点，500kV紧凑型输电线路具有更好的适应性与先进性，其应用与推广具有现实意义，主要体现在以下方面：一、性能优势。针对目前电力建设地段拥挤的现状，紧凑型输电线路的特征在利用优质路径方面具有明显优势，在提高抗雷水平等性能的基础上，电网的可靠性也明显提高，尤其在长距离大功率输电过程中优势明显。二、经济效益。紧凑型输电线路在工程投资、工程造价等方面均有优势，一方面由于建设规模小，工程前期用地资金与拆迁费用较低，另一方面在单位输电功率造价方面也较常规输电线路更低。已建成的线路工程数据统计结果显示，500kV紧凑型输电线路单位输送功率造价较常规输电线路低百分之二十左右。三、社会效益。紧凑型输电线路明显减少线路走廊宽度、减少森林砍伐、减少拆迁，有利于环境保护，对社会效益具有积极影响，此方面在经济发达区域体现的尤为明显。
4.2适用条件
紧凑型输电线路在结构上具有明显特点，基于近年来对投运线路的监测与研究，紧凑型输电线路主要适用于以下两大条件：一、输电走廊狭窄、困难线路。线路走廊问题随着我国经济建设的发展不断加剧，压缩走廊配置、使用原有线路改造等情况逐渐增多，因此线路走廊必然向着输送能力更强、线路更紧凑的方向进行优化，而紧凑型输电线路已在一定程度上满足了这一要求。数据显示单回500kV紧凑型输电线路可实现走廊宽度压缩17米，超过每米4kV宽度的可比常规线路压缩32米。二、输电距离长的线路。一方面长距离紧凑型输电线路输电可实现输送功率提高三分之一的效果，另一方面应用紧凑型输电线路进行长距离输电更有利于电网运行的稳定性，这一点是基于紧凑型输电线路各项参数的良好对称性。
结语
实践证明，500kV紧凑型输电线路技术能够很好的契合我国电力系统目前的需求与发展方向，进一步推广和应用对供电系统的进步具有重要的现实意义。从本文的论述中可以看出，500kV紧凑型输电线路技术目前已有了相对成熟的成果，近年来投运的线路也均取得良好的效果因，此在后期的应用中应更加注重对技术与工艺的总结，从线路本体、线路性能、路径选择、走廊投资、工程环境等方面对工程整体进行综合性考虑，为输电线路技术的进一步优化提供参考。
参考文献：
[1]何仰赞，温增银.电力系统分析.武汉：华中科技大学出版社，2002
[2]马志坚，傅春蘅.500kV紧凑型输电线路技术应用研究. 电网技术， 2005
论文作者:张桓,张远溪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：线路论文; 紧凑型论文; 导线论文; 常规论文; 嘉应论文; 走廊论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第2期论文;