±800kV特高压直流接地极线路的导线选型及应用研究论文_刘洋,高平平

(国核电力规划设计研究院有限公司 北京 100095)

摘要:本文讨论了接地极线路导线选型的原则,通过实例分析了如何利用导线载流量及投资等进行导线的比选并最终确定适用导线;并对实际应用中接地极线路导线的具体使用方法进行论述。

关键词:特高压直流;接地极线路;导线选型及应用

引言

本文介绍了±800kV泉换流站接地极线路导线选型的过程,计算了不同型式导线的载流量、荷载及弧垂,比较了不同型式导线对接地极线路投资的影响,得出使用钢芯耐热铝合金导线能够满足特高压直流工程运行要求。

1.导线选型的原则

接地极线路有以下三个特点:

(1)运行电压低,线路电压只是入地电流在导线电阻及接地电阻上引起的压降。

(2)单极运行时间短,接地极及线路仅作为嵌制换流阀中性点电位,流过线路电流很小,最大不平衡电流约50A。

(3)电磁环境问题不用考虑。

1.1 导线截面选择原则

接地极线路导线的截面选择一般无需比较经济电流密度、电晕及电能损耗等条件,仅需按线路最严重的运行方式来校验线路热稳定条件。

1.2 导线经济性原则

尽量选取国内成熟导线型式,降低新型导线及配套金具、施工设备等的研发及生产成本。

1.3 导线最高允许温度

《复合材料芯架空导线》中规定,钢芯耐热铝合金绞线的长期允许温度为130℃,碳纤维复合芯导线的长期允许温度为160℃。

1.4导线机械特性选择

以上几点是导线选型的需考虑的必要因素,而多方案比选是寻求合理的技术经济方案的必要手段,在满足上述电气必要因素的同时,还需要就导线的机械特性进行多方面比较。

2.导线选型研究

本文以±800kV换流站接地极线路为依托进行导线选型的阐述。

2.1 导线载流量比较

各导线长期允许载流量如下表:

表1 导线长期允许载流量计算结果

由上表可知,所选导线LGJ-500/45、JNRLH60/G1A-500/45和JLRX/T-360/40、JLRX/T-360/47均满足载流量的要求。

2.2 导线机械特性计算

下表对LGJ-500/45、JNRLH60/G1A-500/45和JLRX/T-360/47、JLRX/T-360/40导线的机械特性加以比较。

表2 各种导线的机械特性

由于几种荷载基本相同,故选取其中JLRX/T-360/47与普通钢芯铝绞线、钢芯耐热导线相比较,现将主要比较的各分裂导线的荷载列于下表。

表3 各种导线的荷载

由上表可知,使用耐热铝合金导线较碳纤维复合芯导线省塔材,故不再对LGJ-500/45导线进行比选,只将JNRLH60/G1A-500/45和两种碳纤维复合芯导线进行比选。160℃时碳纤维复合芯导线较120℃时JNRLH60/G1A-500/45弧垂特性好,弧垂减小近3.5m。JNRLH60/G1A-500/45较碳纤维复合芯导线外荷载大20%以上,因此碳纤维复合芯导线较节省塔材。

表4 经济性比较

2.3 导线经济性比较

下面就钢芯耐热铝合金绞线和碳纤维复合芯导线进行综合经济比较:

由上表,JLRX/T-360/47导线的造价较NRLH60/G1A-500/45导线增加约8.4万元/km,按照路径长度86.5km考虑,全线若采用JLRX/T-360/47导线则增加投资约726.6万元。

3.导线选型结论

弧垂性能方面,碳纤维复合芯导线导线最优;过载能力方面,各导线均满足本工程要求。

荷载方面,JLRX/T-360/47导线较小,JNRLH60/G1A-500/45导线较大。

投资方面,JNRLH60/G1A-500/45导线工程投资最低。

综上,本工程导线推荐采用JNRLH60/G1A-500/45型钢芯耐热铝合金绞线,为今后工程使用积累经验。

参考文献:

[1]电力工程高压送电线路设计手册(第二版)中国电力出版社,2003年1月。

[2]DL/T 5224-2015,高压直流输电大地返回运行系统设计技术规定[S],2015。

作者简介:

刘 洋(1985年),男,工程师,国核电力规划设计研究院有限公司。

高平平(1990年),女,助理工程师,国核电力规划设计研究院有限公司。

论文作者:刘洋,高平平

论文发表刊物:《河南电力》2018年8期

论文发表时间:2018/10/17

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