云南电网有限责任公司曲靖供电局 云南曲靖 655000
摘要：在220 kV高压输电线路架设时，对于导线的选型是非常重要的，导线因相与相间之间的排列方式不同，对线路产生的电磁环境影响也不一样。我们比较一下，同塔四回路输电线，在电压是一个等级时，如果选择了垂直排列导线和水平排列导线，会对周围的电磁环境产生什么影响呢。
关键词：输电线；电磁环境；工频电场；磁感应强度；相序
1.前言
随着城市进程的不断加快，我们所居住的城市的外延也越来越大了，可是为城市提供电能的输电线路，它的生存空间却呈现着锐减状态，适合架设线路的通道和范围更小了。我们看到，电力部门把力量放在提高土地的利用率，这确实是个实打实的好办法，而增加线路的输电容量也是从技术手段上想出的另外一个好办法，这样可以确保电网建设与城市发展同步进行。我们在实践中找到了同塔多回路输电这个技术方式，该运行方式，是电网建设中有效节省土地资源，让输电走廊紧张得到缓解，使得线路单位输送量得到提升的关键。本文选择220kV四回路电线用以导线选型分析，该回路电线相序布置模式有14种，导线呈垂直和水平排列，要求确保计算和对比的精确度，并以此为基础重点分析工频电场的磁感及轻度。并且，同一时间测量两条220 kV输电线路现场，由专业技术人员负责检验。
2 线路参数及计算模型
通过上图可知，其中a塔型的上中下相导线距离在7.2m-7.6m之间，该塔型水平上相导线范围在5.5m-11.6m间，该塔型下相导线距离范围在6.5m-12.6m间。如上图所示的b型塔相线间垂直距离长度均为7.2m。b塔型水平距离由上至下的间距在9.6.7.8.8.1.7.7.7.9.8.2范围。根据有关要求，有关线路架设的导线，其采用的钢芯铝绞线均为2×LGJ一630／45型，至于地线的选择，则是铝包钢绞线JLB35—120型的。进行理论计算时要求，规定220 kV线路下相导线对地最小尺寸是7．5 m，这也是对居民区路段最低的要求了。对于线路要输送多少电流，是要按照主变的容量来进行计算的，一般选择630A的主变的容量进行标准计算。我们从1至2 这个220 kV单回路输电线路导线的排列方式看到，当导线以垂直排列和水平排列状态呈现在我们面前时，我们会看到多达14种的标准排列方式。
3.计算结果分析
由于工频电场强度、磁感应强度变化方式很多，因此，计算的结果会受多方面因素的影响，然而，在本文，进行分析的时候，主要依据的是导线线路的选型因素。如果把这个计算方法用在工频电场，再采用MATLAB编程计算一下，参照a型塔模式架线，其相序布置模式不同则工频电场强度也各不相同，范围在8．13 kV／m-8．44 kV／m之间，如使用2号相序进行布置，则该线路中心线与之距离越大，工频电场强度的衰减速度越快。架线过程中，如参照b型榙模式架线，则相序布置方式不同其工频电场强度也各不相同，其强度最大值保持在5．79kV／m-6．13 kV／m范围内，通过计算和分析b型塔地面工频磁场强度可知，如果参照a型塔架线模式，分别采取不同的方式布置相序，其不同相序布置方式下，工频磁感应强度最大值保持在8．56T-l6．37 T范围之间，当采取2号相序进行布置，或者采取4号相序进行布置时，则工频电场强度衰减速度与其中心线距离成反比。如参照 b型塔架线模式，采取多种相序模式进行布置时，该架线模式下的工频感应强度最大值范围在6．93T-10．68 T之间。如果布置状态为3号相序和4号相序时，其离线路中心越远，其工频磁感应强度衰减最快。
2.2 结果分析
通过对两种塔型的分析和计算可知，如地面与下相导线的高度相同，并且导线的呈垂直形状排列时，则在输电线路的下方位置，输出较小值的工频磁感应强度及电场强度。当用一样的相序状态布置导线时，工频电场强度在a型塔和b型塔线下大小不一，具体为12．39 和9．57 T。通过对比竖塔与横塔的场强可知，其场强的减幅在25%左右。在对a型塔相序布置进行优化过程中，其最大工频磁感应强度为8．56 kV／m，而最大工频电场强度值的变化在8.56和8．13 kV／m之间；优化在b型塔相序布置时，工频电厂强度和工频磁感应强度最大值变化到6．93kV／m 和5．79 kV／m。综上所述，参考线路下侧的电磁环境，最佳的导线选型为b型塔模式。
电容效应存在于不同导线之间，导线上的电压，会因为存在的电容效应，影响到另一相导线电荷表面电场强度。总而言之，不同导线相序方式下，其工频磁场与工频电场强度也各不相同。我们在对导线布置过程中，如选择1号相序布置模式，则线路下方工频磁感应强度的最大值为12.39kV／m。8.44kV／m是其下方工频电场强度的最大值。而3号线路下方采取不同逆相序模式时，其磁感应强度最大值为8．56 kV／m ，8．13 kV／m为其电场强度最大值。通过比较可以发现，最佳的横塔布置方式为3号相序。在1号线路下方，其工频磁感应强度测量最大值为9.57T，且1号线路下方工频磁场强度最大值为6．13 kV／m。对于不同的逆相序布置方式而言，5．79 kV／m是2号线磁场强度最大值，6．93 T为2号线路下方最大磁感应强度。通过比较分析，布置竖塔方式中，最佳选择是2号相序。综合考虑塔型及相序等因素，最佳的导线选型方案确定为将CBA作为下层两回路相序模式，将ABC作为上层两回路相序布置模式。
3 实测结果验证
在导线选型过程中，多种因素对其产生影响，如线路走向、不平衡度、传输功率等，然而，工作过程中，考虑问题时工作人员没有基于现有的电磁环境优化层面，架线没有严格按照排列方式。就拿浙江省的线路作为例子，其测量了水平和垂直排列的两条220 kV同塔四回路输电线路，计算得出结果，再分析结果。分别列举潮兴429线与石育2R53线同塔四回路线路选型实例。比较测量得到的结果，可以发现：地面和下相导线之间存在一定距离时，架线时候采用的布置方式是逆相序，那么就线下场强而言，垂直排列导线时的值相比水平排列时的值要小一些。，
4 结束语
运用现场测量、理论计算的方式，我们对线路下方电磁环境和相序布置、塔型进行充分考虑，b型塔的布置方式为逆相序时，上层两回路选择ABC相序，下层两回路选择CBA相序。检验之后，我们可以说：导线排列方式中，最佳选择是逆相序布置的b型塔。
参考文献
[1]韦钢，贺静，陈广等．220 kV同塔并架多回输电线的地面场强分析 ．电力建设，2004，25（3）：28—31．
[2]汲亚飞，邹军．同塔多回线路垂直排列最优相序布置方式【J】.高电压技术，2008，34（1）：172—175．
论文作者:张聪明
论文发表刊物:《电力技术》2017年第2期
论文发表时间:2017/6/28
标签：导线论文; 线路论文; 电场论文; 方式论文; 强度论文; 排列论文; 模式论文; 《电力技术》2017年第2期论文;