（中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司）
摘要：在以往的高压送电线路建设中，对导线和地线型号进行选择时，往往只考虑机械强度,输送容量,导、地线配合的要求及防雷问题，而忽视了线损问题，通常情况下也不对热稳定进行校验。如此一来，可能会使部分已建成的线路在投运之后，不能很好地发挥其经济效益，甚至造成安全运行的隐患。本文以某段33OkV送电线路工程的设计为例，提供一些关于高压送电线路导线与地线型号选择的做法和经验，以供有关部门参考。
关键词：高压送电线路；导线型号；地线型号；选择
在对导线进行选择时，要考虑两个基本条件：一为机械强度；二为输送容量。如果高压线路电压在220kV以上，则需要依据电晕条件来进行验算，还要考虑沿线地理环境、气象条件等特点来选择导线截面。除此之外，在高压线路建设中，还应该考虑到线损问题，因为它将直接关系到线路在建成之后的经济效益。在对地线进行选择时，同样要考虑两个基本条件：一为防雷要求；二为机械强度。根据实际情况，有时需考虑热稳定、节能等问题。
一、导线型号的选择
（一）依据经济电流的密度来选择导线截面
某段330kV送电线路依据系统的规划，它最大的输送容量是393MVA，3000－5000之间为年最大的负荷利用时间。钢芯铝绞线的经济电流的密度可到每平方毫米1.15A，照此计算，导线铝截面需598 mm2,所以，2×300mm2的铝截面导线能满足输送容量标准。在国标GBI179－83中规定截面是300mm2结构的导线包括LGJ－300/40、LG－300/15等6种[1]。大致估算，选出LGJ－400/35、LGJ－300/25、LGJ－300/50、LGJ－300/40这四种来进行综合技术的比较。
（二）依据机械的强度来选择导线钢芯
第一，过载能力。线路在建成投运之后，在正常的设计情况下需达到《设计规程》中规定的强度标准，如果发生异常的灾害性天气，则导线要具有一定的过载能力才行。如果风速为每秒10米，气温为零下5摄氏度，履冰为5毫米当做必要条件，过载的时候导线弧垂的最低点最大所使用的张力可达到其计算的拉断力的60%当做充分条件，得出履冰的厚度，如表1所示。
由上表可得出，4种导线过载能力从小到大为：LGJ-300/25、LGJ-300/40、LGJ-400/35、LGJ-300/50。对该工程上来说，出现表中冰厚的机率很小，因而这4种导线较为安全可靠。
第二，对杆塔所带来的影响
（1）对杆塔数量的影响。该工程大约有100km的线路处于缓丘和平地区域。如果以40℃气温时导线与地面相距7.5m、裕度为0.7m、绝缘子串的长度为3.6m来进行计算，并且将呼称高28m的直线塔作为例子，100km线路铁塔的用量见表2。
（2）对经济效益的影响。现在把适用在海波高度1550m或以下的地区，不同型号的导线所引起的造价差异显示在表3（导线单价为每吨13200-14300元，塔材为每吨6300元）。
依据表3可看出，使用LGJ-300/25的导线比其他导线在初期投资成本降低了大约11.09-273.01万元[2]。
（三）依据电晕条件来选择导线
为减少工程建设成本，满足机械强度和输送容量的要求，同时减少电晕及电能损害对环境的污染，经我们初步估算，选出LGJ-300/25、LGJ-300/35、LGJ-300/50、LGJ-400/35这四种导线组合来进行分析计算，以求得最佳的线路，下面以计算线损费用为例。
如果最大输送容量按393MVA，年最大负荷时间按4000小时，电费取每小时0.3元kW来计算的话，那么该工程在海拔1550m以下地区的导线费用分别为：1050.16、1062.94、1057.74、802.45。由此可见使用2× LGJ-400/35的导线与其他导线相比较，其电能损耗最小，一年减少的线损费用大约为247.71-260.49万元。
（四）导线型号推荐
充分考虑电晕条件要求、输送容量要求等因素，该工程采用的实际导线型号：若地区海拔在1550m以下的，使用2×LGJ-300/25导线；若地区海拔在1550m-1800m之间，使用2×LGJ-300/25导线；若地区海拔在1800m-2350m之间，则使用2×LGJ-400/35导线。
二、地线型号的选择
（一）对地线材料进行选择
架空地线往往选用钢芯铝绞线、铝包钢绞线及镀锌钢绞线。钢芯铝绞线本身钢铝比小，铝部的应力分配较大，则易于出现铝丝疲劳断股的现象，在使用过程中应该把平均运行张力控制好。镀锌钢绞线的电气性能和抗腐蚀能力比较差，不推荐使用[3]。铝包钢绞线抗腐蚀性能较好，机械强度较高，同时也满足发生短路时热稳定的要求，所以是该工程项目推荐的型式。
（二）依据机械性能选择地线型号
不同地线在不同的冰区，依据60％最大破断力进行计算，履冰过载能力如下表所示。
从上表可看出，地线截面如果越大，则履冰过载的能力就越强，参与进行比选的地线履冰过载的能力都能满足要求。
（三）地线型号推荐
对电流热稳定、地线的履冰过载能力、电磁环境等要素进行分析，尽管Ｅｍ ／ Ｅｏ并不控制地线的直径，但是要考虑到给地线支架的降低留有裕度，并且因双回路塔高比较高，选择适当直径大的地线能提高耐雷的性能，所以双回路的普通地线推荐使用JLB20A-185，单回路的地线推荐使用JLB20A-170，根据分析考量后，本工程适宜选择1×19-9.0-1270-A-GB1200-88锌-5％铝-稀土合金镀层的钢绞线，其满足热稳定的要求，也满足防雷、机械强度、导地线距离的配合等要求。
结语：
综上所述，我们通过对大青靖回330kV送电线路导线和地线型号进行选择后，发现如果按照常规的方法，就会增加建设成本，而该工程设计考虑了因导线增大而增加的费用，故在实际操作中，这项费用可以去掉。现代的电网规模较大，损耗电能较多，只有综合考虑，选用合适的导线和地线型号，才能尽可能降低建设投入，减小电能损耗，发挥其最大的作用，进而促进我国高压送电线路的发展。
参考文献
[1]蔡有志.浅析高压输电线路的导线选型[J].城市建设理论研究（电子版）,2014,(31):1242-1244.
[2]刘汉生,刘剑,李俊娥等.基于全寿命周期成本评估的特高压直流输电线路导线选型[J].高电压技术,2012,(2):310-315.
[3]胡海瑞,叶翔.锡盟～山东1000kV特高压交流输电线路地线选型[J].内蒙古石油化工,2015,(6):88-89
论文作者:张波
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/2
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