500kV输电线路的特点分析 吉鹏飞

500kV输电线路的特点分析吉鹏飞

摘要：500kV输电线路是电力系统中的一部分，它的输送力与安全度需与相对应

的发电工程结合考虑再进行作业，还要在设计施工及运行过程中做到质量保证，

才能使其工作安全有效率地完成。文章阐述了500kV输电线路及其结构特点进行

了相关性论述。

关键词：500kV输电线路；特点；结构

引言

500kV输电线路属于高压输电线路，它在电力系统中承担着输送和分配电能

的重要任务，在保证电力系统的正常运行方面起着重要的作用。500kV输电线路

作为电力系统中的一个重要的组成部分，其施工的优良与否直接影响到整个供电

网络的正常运行，因此对500kV输电线路特点进行分析研究有助于确保施工质量，提高施工效率，从而保证整个电力网络安全有效的运行。

1 500kV线路特点

1.1输电容量大

220kV输电线路其输送容量一般输送容量在500～1000MW之间，美国500kV

输电线路经济输送容量在500～1000MW之间，美国500kV输电线路输送容量在500～1000MW之间，美国500kV输电线路经济输送功率为950MW。日本由于国

土小，500kV输电线路其最大输送功率达5000MW。由于输送功率大，每相采用

单根300mm2或400mm2钢芯铝绞线，已无法满足载流量的要求，必须采用由三

根或四根导线组成三分裂或四分裂导线，作为每相载体。采用多分裂导线，其分

裂导线根数越多，线路自然功率越大，这对长距离输电线路提高其系统的稳定性

是有利的。

1.2供电可靠性高

输送功率大，便要求供电可靠性高，否则由于线路本身的故障或其它外来原

因而中断送电，势必严重影响一大片区的工农业生产和人民的正常生活。为提高

输电线路运行的可靠性，应采用一些必要的措施，包括：1）在变电站设计上采

用可靠的主结线，如采用一个半开关的主结线；采用可靠的电气设备；采用先进

可靠的继电保护装置等。2）在线路杆塔和基础设计时，其强度应能承受外来的

气象条件所出现的各种机械负荷。如覆冰、高速风力、气温变化等。以及由于出

现一相或两相断线所出现的机械应力的变化。3）线路应有足够的绝缘水平，使

线路承受得住操作过电压、雷电过电压，以及绝缘子污秽引起的电气强度的降低，因此要合理确定绝缘子的型式和片数，以及引流线和杆塔构件的最小间隙。

1.3线路长

500kV输电线路，往往是将建设在边远山区的水力（火力）发电厂的强大电

力输送到负荷中心，采用高电压送电也正是满足长距离送电的要求，因此500kV

的送电线路其长度一般是在200km以上。长线路，将使导线经过地区多，使整条

线路遇到的气象条件和地形、地质条件复杂，增加了线路设计的难度和线路本体

结构的复杂性。长线路出现的更严重的问题是运行，线路的电容效应，这种电容

效应反应在空载线路的投运时，将在线路末端出现高于系统的正常工作电压的过

电压，此过电压甚至高出电源电压的1.3倍，这类过电压如不加以限制，将会损

坏电气设备的绝缘。

1.4线路工作电压高

500kV输电线路属超高压级线路，由于工作电压高，要求线路的相间距离、

对地距离、绝缘子长度、引流线的空气间隙、对地跨越物的距离比220kV的线路

要大得多，如平武500kV输电线路其直线塔导线水平排列时，导线间距离为

13.4m，耐张塔采用三角形排列水平线间距离为15～17.5m，上下导线的水平距离为7.5m，由于相间距离大，整条线路的出线走廊也宽了，一般500kV输电线路出线走廊要达60m宽。500kV线路由于工作电压高，容易出现电晕。电晕要损耗电能，增加输电过程电能消耗，电晕过程同时也产生电磁波，它对外界的无线电电

磁波产生干扰，也即无线电干扰。这种电晕无线电干扰以1MHz频率最为显著，

电晕还会产生放电噪音，也会产生电晕化学腐蚀和增加大气间的臭氧含量。为减

少电晕出现的可能性，500kV输电线路在施工时，一定要注意处理好导线表面，

不允许导线着地磨损发生毛刺，导线上已出现的毛刺应处理。

2 500kV输电线路在线路结构上的特点

2.1采用分裂导线

分裂导线一般用三或四根导线组合成一相导线，导线自身的机械负荷较大，

其悬挂的绝缘子串选择单串或双串绝缘子进行组装，以导线总拉力为依据，选用

双串XP-21型或是XP-30型绝缘子进行组装工作。各相的分裂导线由其子导线组

合而成，子导线间由间隔棒固定起来，限制子导线间的相互运动以及正常运行模

式下分裂导线的形状。各子导线间的间距保持在400～500mm，中国大多数

500kV输电线路运用间距为450mm。未加装均压环和屏蔽环工作时电压是非常高的，绝缘子串里面的每个绝缘子电压分布不平衡，靠导线比较近的第一个绝缘子

承载过高电压，导致其劣化率太高，为了改善这一情况，应该安装均压环，通常

情况下会将其安装在第一片绝缘子70～100mm处。在绝缘子串周围的电场强度

较大，要降低这个位置的电位梯度从而保证电晕不会出现，在线路上也要装上屏

蔽环。简化线路的结构，通常把二者设计为一个整体，称作均压屏蔽环，均匀电

压的作用是保护绝缘子，屏蔽作用是保护金具，防止产生电晕。

2.2杆塔型式

不论是国内还是国外，500kV输电线路一般都使用铁塔，现阶段国内多使用

立式铁塔，以导线的不同排列为依据，使用不同的猫头、酒杯型等。国内一少部

分500kV线路上有拉线塔的使用。这些铁塔在本质上与220kV线路并无较大差别，但都有塔头结构尺寸大、相间隔距离大及负荷力大等特点。

2.3铁塔基础

500kV输电线路的铁塔基本构造是运用钢筋混凝土自立式，有些地质条件不

好的地方会运用灌注桩基础。近些年来国内所建的500kV输电线路采用斜柱式基础，它的基础轴线斜度和铁塔主要材斜一致，使铁塔主要材料上的作用力作用到

基础底端，这种斜柱式基础的作用是可以减少混凝土材料用量，节省工程造价。2.4绝缘子串500kV输电线路的绝缘性能要能满足正常的工作、内过、外过电压的作用下，不产生闪烙短路现象。一般对直线串运用28或29片绝缘子，在耐张

段部位运用30～32片XP-16绝缘子。

3张力放线工艺

500kV输电线路在展放导线时，不允许导线着地以免擦伤导线而易在运行时

产生电晕，由于采用多股分裂导线，展放导线和紧线工作量大，针对此问题国内

外对500kV输电线路，采用张力展放导线，以及与张力放线相配合的工艺方法紧线、排线，附件安装等项作业的整套架线施工方法叫做张力架线张力架线具有以

下优点：1）导线在架线施工全过程处于架空状态，避免导线与地面摩擦致伤，

以减轻运行中电晕产生；2）以同一根牵引绳可同时牵放同一相的几根子导线，