摘要：在国民经济高速发展的背景下，我国社会用电需求快速增长，电力短缺成为制约经济发展的瓶颈，在一些经济发达地区尤为突出。因此，如何提高现有架空输电线路的传输容量具有很现实的经济意义。本文分析了输电线路增容的一些主要措施，并提出一些220kV线路增容改造设计措施，以供参考。
关键词：220kV线路；增容改造设计；措施
前言：近几年随着电网的扩建和升压改造，但电网发展速度明显滞后于工业用电需求速度，电网输电能力不足问题更为突出。建设新的高压线路需要巨大的资金，同时新线路的建设耗时长，需要砍伐大量的森林，尤其在大中城市附近开辟新的线路走廊会受到环境问题的制约。因此，针对220KV等主要送电线路，如何在原有的线路基础上采取措施提高其输送容量是一项十分重要的任务。
1 提高高压架空线送电线路的输送容量的途径
①提高架空输电线路的输送电压；
②采用大截面的导线；
③采用新材料耐热导线；
④采用紧缩紧凑型导线；
⑤采用分裂导线；
⑥采用同塔双回输电技术；
⑦采用可控串联补技术(TCSC)；
⑧采用静止无功补偿技术(SVC)；
⑨提高导线发热允许温度。
前6种方法需要对现有架空输电线路的基础实施进行改造，投资大，建设周期长，后3种方法无需改造线路的基础实施，可操作性强。其中，采用提高导允许发热温度，同时根据环境温度的变化实时提高线路容量是220kV输电线路增容研究的最简单、最经济的办法之一。
2 220kV输电线路现状分析
就目前现有的220kV线路输电能力分析，很多发达城市在线路输电能力上受到限制的最主要的一个因素就是电网的应用新技术的推广，特别是一些实用化的新技术，例如在线路输电增容过程中，线路改造工程的设计的到的很多新技术，如特殊的导线口、新型实用的高压技术等。要想在已有的220kV的输电线路上增进输电的可靠性，可以加大线路的输送容量，这种技术同时也节约再建设需投资的成本。
影响220kV输电线路的输送容量因素有很多，例如运行方式的变化、送终端系统的无功电压水平、输电系统中间电压支撑水平等，又如导线所处地风向、风速、环境温度、日照辐射、导线的物理特性等。
为了避免因为各种因素造成的线路损坏、防止线路负荷增加是产生过热的故障、防止恶劣气象条件对输电线路的损坏等，国家电网专门设置了相关影响因素的额定限值，这在一定层度上维护着线路输电的正常运行。在多数正常情况下，线路的输送容量是可以超出一定数值的，而且不会影响设备和系统的正常运作。因此提高220kV输电线路的输送容量成为了目前解决电力行业所面临的问题最佳选择的方案。
3 220kV线路增容改造设计研究
3.1动态监测增容
3.1.1基于张力测量的DLR技术
基于张力测量的DLR技术主要是指在导线耐张段两端的绝缘子上安装张力传感器，通过直接检测导线的张力来确定输送容量。美国Valley公司开发的CAT-1产品就是目前最为先进的检测仪器。其主单元内部有两个传感器：①测量环境温度；②测量日照辐射温度。主单元将储存到的数据进行统计，发送给监测站进行处理。张力监测装置能给出耐张段内各个档距内的弧垂和平均温度，能有效防止强电干扰使导线在更长的范围内结果更准确，并节省了开支。但是此装置由于涉及到代表档距的概念，因此在基本消除绝缘子对纵向的拉力的影响下，仍然存在着一定的误差，所以使用之前必须严格对仪器进行校准。
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3.1.2基于气候监测的DLR技术
用于气候监测的DLR技术就是根据经过导线的实时电流值与气象站实时监测的气候参数来计算导线的传输容量。EPRI较早期研发的DYNAMP系统及ElectroTech公司研发的LINEAMPS系统就属于此类系统。该系统主要与导线的温度、电流和气候等参数有关。通过监测所在地区的气候为依据计算并预测与之相适应的容量。这种系统性价比高且易扩散。但是由于随着地区地貌的不同、气候差异相差较大、气象站的数据并非十分精准，因此这类给予气候监测的DLR技术对于地区微气候变化区域内的线路增容不可取。
3.1.3基于直接温度测量的DLR技术
基于直接温度测量的DLR技术主要是通过一个安装在导线上的环形结构装置来监测导线的温度参数、气候参数、负载参数等。现如今很多发达城市都是采用此测量技术，通过直接测量温度提供导线的实时数据，此技术测量出的结果比基于气候监测的DLR技术更为精准。但是此技术只是在导线的某一点测量出温度，如果要保证测量的精准性，必须要沿线安装很多的测量点，还要不间断的维护、人工成本投资极大、性价比低、不适合经济落后地区选择。
3.1.4非接触红外测温
非接触红外测温主要是在电线通过的铁塔上安置红外摄像头。由于红外线对温度有季度敏感的检测能力，因此通过红外线可以直接拍摄测量导线温度。非接触式的红外测温的设计系统相对简单，普遍是使用热电型检测器或光电学检测器为主要的检测元部件，大量的辐射面积可以满足大面积的测温也能满足定点的测温需求。该系统的可以使便捷携带式，容易移动、操作方法简便、测量时间短、成本低等特点。也可以是固定式，在测量过程中可以不接粗被测物体、不干扰被测温度、使用寿命长等特点。但是由于测量距离、外环境的不定因素、导线发射率等在很多情况下也会致使红外测温测量结果误差较大。
3.2静态提温增容
静态提温增容就是在原有的导线上增加额定温度。例如，将现在电力行业规定的限定额度提升10℃，线路输送容量可提高约20%的同时也保证不会造成设备故障和系统损坏。如今，此项新技术在华东的电网中大量使用。但是，此项技术在局部不发达城市无法进一步实施其主要原因是：
由于输电线路额限温度提高了，导线的安全距离、配套金具等可能就无法达到配套的需求；
（2）线路两侧的配套变电设备由于导线最大通流限值的提高，可能过载。因此，为了保证输电系统的正常使用，相关部门必须要改造所有不符合要求的设备和线路。
4 改造原则
由于该线路全线处于市区，现有及规划设施不断增多，新辟线路走廊难度较大；该线路可停电时间短，输电线路的容量改造时间紧迫，利用原线路走廊新建铁塔架设大截面导线的方案亦难以实施。故在原有杆塔、基础及交叉跨越距离等不改变的情况下对线路进行增容改造。对于机械荷载的比较，首先应确定改造线路是否需要更换杆塔，取决于更换导线前后线路机械荷载是否有较大的变化和导线弧垂是否超出原线路弧垂裕度。
结束语：
综上所述，随着国民经济的持续高速发展，城乡用电需求越来越大，导致现有的电网线路与急剧增长的用电需求不相适应，为了确保电力系统运行的稳定性及供电的可靠性，必须对现有电网线路实施改造。通过增容改造，提高现有输电线路的传输容量具有很现实的经济意义。通过本文220kV线路增容改造设计经验的介绍，对类似工程设计提供了一定的设计思路和技术指导，同时也有利于电网未来的规划，使有效的输电线路走廊资源发挥出最大的作用。
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论文作者:田宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：线路论文; 导线论文; 测量论文; 测温论文; 技术论文; 容量论文; 温度论文; 《电力设备》2018年第19期论文;