NRLH60GJ500型耐热铝合金导线技术论文

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耐热铝合金导线在架空输电线路增容改造的设计应用

耐热铝合金导线在架空输电线路增容改造的设计应用

耐热铝合金导线在架空输电线路增容改造的设计应用发布时间:2021-04-12T11:57:55.887Z 来源:《中国电业》2020年35期作者:钟朝福[导读] 本文根据耐热导线的基本性质展开研究与分析,同时对输电线路的增容改造项目进行探究钟朝福云南文山电力股份有限公司云南文山 663099摘要:本文根据耐热导线的基本性质展开研究与分析,同时对输电线路的增容改造项目进行探究,在两种准备工作的基础上,对耐热导线如何进行有效应用进行了数据上的总结,旨在为供电工作提供电力输送不足的解决思路与改善策略。

关键词:耐热导线;增容;电力一、引言在国内社会不断发展与经济建设不断推进的背景下,输电线路的电力供应需求显著增加,以往的输电线路已难以满足当前社会发展的需要。

因此,需要在现有的电力供给建设工作中,加大技术方面的投入,使其在电力供应等方面能够适应当前的社会发展现状与电量需求。

输电线路在容量改造的项目上,其消耗的时间成本与建设成本等较大。

耐热导线的投入与应用,能够在原有的输电线路上进行改造应用,降低改造过程中的成本支出与周期。

在当前电力需求量逐渐增大的背景下,耐热导线的应用可以在较大程度上减轻社会需求与线路建设工作之间的矛盾,为电力传输的优化提供较好的解决方案。

二、耐热铝合金导线发展情况分析上世纪四十年代末,国外在铝金属材料的研究过程中,发现将其与锆元素进行反应后,耐热性能得到较大幅度的增强,在此后的发展中,该项研究工作逐渐形成一项具体项目。

[1]二十世纪初,耐热铝合金绞线开始正式投入使用,但使用对象仅局限为经济发展水平较高、技术发展进程较快的国家。

该材料研究较为深入的国家为日本,其最为显著的研究成果为析出性耐热铝合金导线,在较大程度上使导线的电力输送效率得到了提升,以及具有较好的耐高温性能。

然而,耐热温度的标准值增加,导线的输送电效率也受到影响,与耐热温度呈反比关系。

该种情况与国内能源发展理念不相符合,出于可持续发展的要求,国内在输电线路的发展工作中需要进一步实施研究,经过上世纪六十年代至二十世纪初的研究与发展历程,国内开始加大力度进行耐热铝合金导线的生产制造,使用量也呈现出明显的增长。

耐热铝合金导线的发展和应用

耐热铝合金导线的发展和应用

耐热铝合金导线的发展和应用摘要:介绍了耐热铝合金导线的特点,生产工艺及应用情况,同时指出了研发新型耐热铝合金导线需注意的技术问题。

关键词:耐热铝合金高强度高导电率0 引言应用研究表明[1,2],采用耐热铝合金导线的新建线路既可以大幅增加线路的输送容量,同时较普通导线线路可以节省5%~8%的投资。

由于耐热铝合金导线在超高压线路和大跨越线路上运行效果良好,因此其已经被广泛采用。

使用较为广泛的耐热铝合金导线按导电率分主要有58%、60%、55%iacs等几档[3]。

1 耐热铝合金生产工艺目前,耐热铝合金导线的生产主要采用连铸连轧技术。

生产工艺如下:①选料:材料的al含量应该大于99.5%。

②添加合金元素:zr元素可以细化晶粒,提高合金的抗蠕变性能[4]和力学性能等[5,6],但会降低导电率;ti元素可细化晶粒;fe、mg、si等元素可提高合金强度。

③浇注工艺:为去除杂质,铝液在进入浇包前需进行过滤[7]。

浇注时需调整冷却方式和铸造速度以获得均匀的组织,防治缩孔、开裂、冷隔等铸造缺陷[8]。

④均匀化处理:为使导线获得高强度、强耐热性和高电导率[9],zr需以zral3弥散质点均匀的分布在晶粒内部。

⑤轧制:通过轧制使金属的形状、尺寸和性能发生改变[10]。

⑥拉制:轧制铝合金线材经过模具,使其长度增大、截面积减小的拉伸加工过程[11]。

⑦人工时效处理:时效处理可以提高合金的强度和导电率[12],同时析出适量的第二相,可以有效地增加蠕变裂纹扩展抗力[13]。

⑧绞制:通过盘式或笼式绞线机将多根耐热铝合金单线与钢芯(钢绞线)绞制成钢芯耐热铝合金导线。

2 生产耐热铝合金导线的技术问题2.1 添加zr对导电率的影响。

添加zr会降低合金的导电率,因此为了提高导电率,应采用适当的热工艺使使zr以al3zr析出质点的形式存在,减少α(al)固溶体。

2.2 导线的蠕变。

蠕变是通过晶内切变、位错运动和迁动实现的。

在导线的生产工艺中,采用热处理工艺除了可以提高其强度、导电率、耐热性外,还可以提高其抗蠕变性能。

±800kV特高压复奉直流接地极线路调爬工程施工技术

±800kV特高压复奉直流接地极线路调爬工程施工技术

±800kV特高压复奉直流接地极线路调爬工程施工技术顾俊杰;袁奇【摘要】强调了提高特高压直流接地极线路绝缘水平的重要性,通过将接地极线路绝缘子片数增加至5片,并按照间隙与绝缘子干弧距离比值为(80+2.5)%配置并联间隙,同时确保满足导线对地及交叉跨越安全距离要求等技术要点,确保了接地极线路满足线路运行规范,提高了电网运行的可靠性和稳定性.最后探讨了±800kV奉贤换流站-廊下接地极线路调爬工程的施工技术,并为重要输电通道特高压直流线路技改工程提供施工经验.%This paper emphasizes the importance of improving the insulation level of UHVDC grounding electrode line.The grounding electrode line insulators are increased to 5 pieces;the parallel gap is configured in accordance with the insulator gap dry arc distance ratio (80+2.5)%,ensuring that wire-to-ground safety distance and cross-cutting requirements and other technical points meet the demands and that the grounding electrode line operates according to the line performance specifications.Therefore the reliability and stability of the power network have been improved.Besides,it discusses the creepage adjustment construction technology for the porch grounding electrode line in ± 800kV Fengxian converter station,and provides some experience in the construction of UHVDC transmission channel line technological transformation project.【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】5页(P91-95)【关键词】直流输电系统;特高压直流接地极线路;电网运行【作者】顾俊杰;袁奇【作者单位】国网上海市电力公司检修公司,上海 200063;国网上海市电力公司检修公司,上海 200063【正文语种】中文【中图分类】TM773随着经济的快速发展,电力需求随之迅猛增长。

耐热铝合金导线在变电站设计中的应用

耐热铝合金导线在变电站设计中的应用

耐热铝合金导线在变电站设计中的应用摘要:耐热铝合金导线具有耐热性能好、允许工作温度高、载流量大、耐腐蚀性能好等特性,在走廊狭窄的高压输电线路及线路扩容改造项目中均有较多应用,已成为提高线路输送能力、节省建设成本的有效途径。

随着我国电网建设的发展,近年来电网容量实现了较大幅度增长,高压电网、特高压电网建设的同时,对变电站的汇集电能和分配电能能力的要求也不断提高。

基于此,文章就耐热铝合金导线在变电站设计中的应用进行分析和探讨。

一引言在变电站应用耐热铝合金导线,可实现同等截面的前提下导线载流量的提升,节省跨线构架投资;同时相比线路,由于变电站的导线长度较短,耐热铝合金导线的线损也可以控制在合理范围,因此耐热铝合金导线在500kV新建变电站及220kV级以下变电站增容改建变电站的大电流回路中亦有较广泛的应用。

二、耐热导线的特性导线在运行过程中,遵循热能的平衡公式[1,2]式中:I为导线载流量,A;R为20℃时导线单位长度直流电阻,Ω/m;α为20℃时导线电阻系数,l/℃:k为因集肤及邻近效应涡流及磁滞电阻增加的系数;为运行电流I时导线的温度,℃;为导线单位长度的辐射散热量,W/m;为导线单位长度在有风时的对流散热量,W/m;为导线单位长度自太阳吸收的热量,W/m。

由以上公式可知,在既定的环境条件、线路参数下,可考虑通过提高导线允许运行温度实现导线的载流量提高。

1949年Herrington研究发现微量锆可以提高铝材的耐热性能。

该发现首先引起日本线缆材料工作者的关注,相继开发了电导率为58%IACS的铝锆合金耐热导线及电导率为60%IACS的铝锆合金耐热导线。

在国内,1986年率先将武汉电缆厂的截面积为1440/120 mm的58TACSR用在安徽500 kV繁昌变电站的母线上。

耐热铝合金导线允许较高工作温度,实现载流量的提高。

表1为几种典型截面的耐热铝合金导线、普通钢心铝绞线参数对比。

三、变电站设计中耐热导线的应用1、500kV变电站设计的应用在500kV变电站典型设计中,对于采用一个半断路器接线的500kV配电装置,为提高电能的汇流及分配能力,除母线及主变进线回路,500kV串内导线均采用2×(NRLH58GJ-1440/120)耐热铝合金导线(导线运行温度150℃,下同);为提高回路通流容量,220kV配电装置的母线分段回路采用2x(NRLH58GJ-1440/120)耐热铝合金导线、主变220kV进线回路采用2×(NRLH58GJ-800/55)耐热铝合金导线。

高导电率耐热铝合金导体材料研发及导线研制技术报告

高导电率耐热铝合金导体材料研发及导线研制技术报告
耐热铝合金导线的典型代表是钢芯耐热铝合金绞线TACSR,导线的铝线股采用耐热铝合金材料制成。它的机理是在普通的金属铝中添加了金属锆等成分,这样制成的铝合金材料,提高了材料的再结晶温度,使其能在较高的温度下不降低机械强度。
1.3
国内九十年代前的耐热导线全部依赖进口。自武汉电缆厂研制出58%IACS耐热导线后,部分取代了进口。1986年首先在安徽繁昌500kV变电站采用1440mm2耐热铝合金钢芯绞线作为母线,取得明显的技术效果和经济效益。
大约在20世纪60年代,日本开发出耐热铝合金导线(Heat Resisting Aluminum Alloy Conductor)[1];与此同时,美国和加拿大开发出了另具特色的钢芯软铝绞线(Aluminum Conductor Steel Supported,ACSS)[2,3]。上述2种导线均得到了大量应用。80年代,日本的耐热铝合金导线已形成较为完善的系列,包括钢芯耐热铝合金绞线(Thermo-Resistant Aluminum Alloy Conductor Steel Reinforced,TACSR)、钢芯超耐热铝合金绞线(UTACSR和ZTACSR)、钢芯高强度耐热铝合金绞线(KTACSR)、铝包钢芯耐热铝合金绞线(TACSR/AC)、铝包钢芯超耐热铝合金绞线(UTACSR/AC和ZTACSR/AC)以及铝包钢芯高强度耐热铝合金绞线(KTACSR/AC)、殷钢芯超耐热铝合金绞线(ZTACIR)和殷钢芯特耐热铝合金绞线(XTACIR)、间隙型钢芯耐热铝合金绞线(GTACSR)和间隙型钢芯超耐热铝合金绞线(GATACSR)等。日本已成为世界上该领域技术领先的国家。
随着对电力需求的增涨和材料科学技术的不断进步,与钢芯铝绞线对应的各种增容导线应运而生。“增容导线”目前尚不能算作为专有术语,而是一种习惯称谓。行业内也将其俗称为“倍容量导线”或“高温导线”。架空输电线路增容导线是在架空输电线路上使用的特种导线,它是对在相同导体截面的情况下,相对于传统钢芯铝绞线能输送更多电能的若干种类导线的总称。增容导线包括耐热铝合金导线、钢芯软铝绞线、复合材料合成芯导线等种类。

耐热铝合金导线在输电线路中应用与发展

耐热铝合金导线在输电线路中应用与发展

耐热铝合金导线在输电线路中应用与发展发布时间:2021-05-06T16:42:49.120Z 来源:《当代电力文化》2021年第3期作者:张阳[导读] 在同等规格条件下耐热铝合金导线比普通钢芯铝合金绞线输送更多的电能张阳杭州电力招标咨询有限公司浙江杭州 310003【摘要】在同等规格条件下耐热铝合金导线比普通钢芯铝合金绞线输送更多的电能,承受更高的温度,并能节约基建投资,经济效益明显,广泛应用于远距离超高压、变电站建设、旧网改造等等方面,节能降损效果显著。

【关键词】耐热铝合金导线;性能特点;经济效益;随着经济的快速发展及人们生活水平的提高,对电力的需求也出现急剧增长,输电线路开始向大容量方向发展,这就要求增大导线的输电容量。

1983年以前,我国铝导体的导电性能波动较大,铝导体电阻率的国家标准为59.5% IACS。

进入2010年以来,在特高压、远距离、大容量输电工程建设以及电网建设注重输电线路“节能降损”的战略促进下,我国的电工铝线制造技术及能力获得新发展,特别是大截面900/40(75)、1000/45(80)及1250/70(100)钢芯铝绞线,要求铝单线抗拉强度σ≥172MPa(其强度极差不大于25MPa)、导电率≥61.5%IACS以及节能型导线的铝单线导电率≥62.0、62.5及63.0%IACS的要求,通过降低电工铝导体的电阻率,降低线损,带来巨大的节能效果。

耐热铝合金作为一种性能良好的特种导线,在我国城网增容改造、变电站建设以及一般线路上具有良好优势。

1. 耐热导线的耐热机理通常铜、铝等金属导体材料在通电后由于电阻作用导致材料温度升高,降低了其机械性能,从而影响导线的输电能力。

因此,为提高铜铝导电材料的耐热性能,国外从上世纪40年代开始研究,寻求一种能提高其耐热性能的材料。

研究表明,在铝中添加少量锆制成铝合金,可提高其耐热性,而对导电率的影响可控制在最小的范围内。

为什么在铝材中添加金属锆能提高铝材的耐热性能,这主要由于添加金属锆以后铝材的再结晶温度得到了提高。

特高压直流输电接地极研究

特高压直流输电接地极研究

特⾼压直流输电接地极研究特⾼压直流输电接地极研究中⽂摘要:直流输电接地极设计⽬前基本依据以往的⼯程经验,由于其具有热⼒效应和电化效应,尚未形成统⼀的接地极设计标准。

从极址的选择、系统分析、跨步电压的验算以及新型材料的应⽤进⾏了阐述,为特⾼压直流输电接地极设计提供参考。

关键词:特⾼压直流输电;接地极;跨步电压;放热焊接。

0前⾔特⾼压直流输电是指800 kV及以上电压等级的直流输电及相关技术。

特⾼压直流输电的主要特点是输送容量⼤、电压⾼,可⽤于电⼒系统⾮同步联⽹。

⾃第⼀条500 kV 超⾼压直流输电⼯程葛洲坝上海直流输电⼯程建设⾄今,我国已建设⼗余条直流输电⼯程,接地极的设计取得较多的实际⼯程经验,但尚未出现统⼀的标准, 运⾏中也发现存在很多问题,本⽂以向家坝--上海800 kV 直流输电接地极设计为例论述设计过程。

1 特⾼压直流输电接地极的特点⽬前世界上已投运的直流接地极可以分为2类:陆地电极和海洋电极。

直流输电通常可采⽤3种接线⽅式,即单极线路、同极线路和双极线路。

根据⼯程实际,⼀般在送电投产后由单极线路过渡为双极线路。

极址条件不同,布置⽅式也不同。

从我国建设的直流⼯程接地极来看,⼤多数为陆地接地极。

强⼤的直流电流持续地、长时间地流过接地极时,接地极主要表现出电磁效应、热⼒效应和电化效应。

2 极址选择2 . 1 选址原则接地极的选址应遵循施⼯运⾏⽅便、易排除电极在运⾏中产⽣的⽓体和热量、电流分布⽐较均匀、造价⽐较低廉等原则。

同时, 极地应在⽆矿或矿产限制开采区,且当地⽓候为常温多⾬、⽔⼟保持功能较好。

2 . 2 地勘资料的准确性勘测数据应有较⾼的准确性,在实际⼯程勘查设计时,经常遇到的⼟壤模型是由不同电阻率的多层⼟壤地层构成。

⽬前较先进的⼟壤电阻率测试⽅法有⾼密电法,可以⽤2维图形⽅式直观地运算出深达50m的⼟壤电阻率分布图。

2 .3 向家坝—上海800kV直流输电极址概况向家坝—上海800kV特⾼压直流输电⼯程的送端换流站,额定电流为4kA,输电能⼒为6.4GW,直流额定电压为800kV;复龙换流站接地极⼯程即为该⼯程配套项⽬。

耐热铝合金导线的力学性能探讨

耐热铝合金导线的力学性能探讨

耐热铝合金导线的力学性能探讨摘要:本文对耐热铝合金导线的特点和运用情况作了分析,对耐热铝合金导线的温度应力弧垂的关系进行了研究和分析,对耐热铝合金导线进行了介绍,就耐热铝合金导线的力学性能进行了探讨和分析,希望能够为日后耐热铝合金导线的研究和开发提供技术参考和学术参考。

关键词:耐热铝合金导线;温度;应力;弧垂;高强度引言伴随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,对电力的需求的急剧增加,电力工作有了很大的发展。

根据国家“西电东送、南北互供、全国联网”的战略性部署和规划,使得大容量和远距离的输电线路成为了趋势,这就对架空输电导线提出了新的更高的要求。

就目前来看,我国在架空输电线路上多使用的是传统的铝绞线,这种导线的耐热性能有限还比较弱。

这就使得线路的输电容量收到了限制,在这种情况下,很有必要对新型的耐热铝合金导线进行开发和研制,这对于以后的应用和推广具有很强的现实意义和经济意义。

一、耐热铝合金导线的发展和应用伴随着国民经济的快速发展,人民的生活水平不断提高,在生产和生活方面,对电力的需求也随之急剧增长,输电线路也渐渐向着大容量方向的发展,这就对导线的输电容量提出了更大的要求,需要更大的容量。

用镀锌钢线和耐热铝合金圆线绞合而成的导线就是耐热铝合金导线。

铝合金导线在上世纪二十年代先在美国和瑞士等西方国家的高压输电线路应用。

由于铝合金材料制成的导线的性能优越,运行的效果很好,尤其是在超高压线路和一些大跨越线路上的使用取得了很好的效果,因此,被世界各国所广泛使用,耐热铝合金是性能良好的特种导线之一,多用于在我国城网增容改造、变电站建设和一般线路上。

应用研究充分表明,采用耐热铝合金导线可以大幅度的提高线路的输送电容量,还能够减少投资,有很高的回报率,具有良好发展优势。

我国耐热铝合金导线的应用较西方国家相比比较迟缓,至今只有二十多年的历史,就目前来看,我国220KV 以上的大跨越的输电线路多采用的是国产的钢芯铝合金导线,只有少数的几条大跨越输电线路使用的是从国外进口的耐热铝合金导线、我国已经具备了金具和一般耐热导线的研发和生产能力,应该自主大力的开发研制具有高性能和性价比的耐热铝合金导线。

耐热铝合金绞线子导线粘连的初步研究及整改

耐热铝合金绞线子导线粘连的初步研究及整改

耐热铝合金绞线子导线粘连的初步研究及整改摘要:在社会发展的新时期,要想进一步提升我国输电线路的总输送容量,就要在不改变原有输电线路原有走廊与塔型结构的基础上,利用超耐热铝合金绞线来实现线路增容的这一目的。

但由于超耐热铝合金绞线在实际应用过程中经常会出现相子导线粘连的问题,因此就十分不利于我国的耐热导线增容改造。

基于此,本文章主要针对耐热铝合金绞线子导线粘连的初步研究及整改展开了深入的分析与探究。

关键词:耐热铝合金绞线;子导线粘连;整改措施在我国现阶段,220kV 输电线路大多采用的是分裂导线垂直排列这种布线方式,其不仅可以有效减少成本投入,方便施工,同时也能够有效避免导线因间隔棒磨损而引起的疲劳与不均匀脱冰,进而减少导线舞动等情况的发生。

但在垂直布置分裂导线的过程中,若子导线间距设置不恰当,导线长期处于运动环境温度较高、输送容量过大的状态下或者是受不平衡张力等情况的影响,就极易在电磁吸引力作用下发生导线粘连现象。

一、耐热铝合金绞线子导线粘连的原因表1为220kV 仰联线粘连档线路的相关资料,对其进行深入的分析可知,档距、子导线初始间距、负荷电流、导线最大使用张力以及外界扰动因素均是造成耐热铝合金绞线发生子导线粘连的主要原因。

上式中:Δ?单位为m,表示分裂导线间距的减少量;T0单位为N,表示导线最大使用张力;I单位为A,表示相电流值;单位为md,表示线路档距;两子导线间的初始间距单位为 m;基于此,本文章为了进一步证实导线粘连的影响因素以及理论推导的科合理性,开展了相关实验研究,并在此基础上探究出有效防止的改进措施,进而更好的指导 220kV 仰联线耐热导线的增容改造工作。

(一)实验内容首先,要观测不同导线电流条件下,各观测档的情况,并要准确测量垂直双分裂子导线之间的距离变化,分析上、下子导线对地高度的整体变化趋势,并严格监测实验过程中导线对地的距离与具体的交叉跨越情况[1]。

其次,当电流超过1000A 时,要对全线实施特巡,将交叉跨越作为重点监测的对象与安全隐患的排查对象。

用于架空输电线的不同耐热导线的比较分析

用于架空输电线的不同耐热导线的比较分析

用于架空输电线的不同耐热导线的比较分析刘俊勇;罗文【摘要】简述了国内外耐热导线在架空输电工程中的应用、技术发展水平和目前国内的需求状况,介绍了耐热导线的种类、结构和性能特点,对比分析了不同耐热导线在金具使用、工程造价和线损等方面的差异,为耐热导线设计选型提供参考.%This paper overviewed the application of the heat -resistant conductor used in overhead transmission lines both at home and ahroad, the latest development of the technology, and the present domestic demand for the type of conductors. It also introduced the types, structures and performance characteristics of the conductor, compared and analyzed differences among heat -resistant conductors of different types in terms of the use of fittings, project cost, and the line loss. The paper can provide some useful references for the selection and deign of heat-resistant conductors.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2011(027)003【总页数】5页(P29-33)【关键词】输电线;耐热导线;传输容量;金具使用;线损【作者】刘俊勇;罗文【作者单位】广州电力设计院,广东,广州;陕西省电力设计院,陕西,西安,710054【正文语种】中文【中图分类】TM75L随着我国城市现代化建设的加快,用电量越来越大。

耐热铝合金导线的耐热机理及其应用

耐热铝合金导线的耐热机理及其应用

耐热铝合金导线的耐热机理及其在输电线路中的应用班级:学号:姓名:耐热铝合金导线的耐热机理及其在输电线路中的应用摘要:随着电力工业的飞速发展,输电线路需要使用大容量、耐高温的导线,本文对耐热铝合金导线的耐热机理进行了探讨,对耐热铝合金导线的种类和性能以及在输电线路中的应用进行了分析和介绍,并对今后加速发展和应用耐热铝合金导线提出了建议。

关键词:耐热铝合金导线耐热机理载流量软化特性机械强度残存率1 前言随着国民经济的飞速发展,我国电力工业有了突飞猛进的进步。

根据“西电东送、南北互供、全国联网”的战略部署,远距离、大容量输电线路的建设势在必行,同时也向架空输电导线提出了更高的要求。

作为提高输电容量的对策,主要是从两个途径解决,一是提高输电电压,二是提高输电电流。

在电压一定的前提下,提高输电电流密度,即提高导线单位面积的输电容量就显得十分重要。

目前我国架空输电线路所使用的导线基本上仍旧是传统的钢芯铝绞线(ACSR),由于其耐热性能相对较弱,因此线路的输电容量受到一定的限制。

毋庸置疑,开发研制新型耐热导线并加以推广应用将具有很大的经济意义。

2 耐热导线的耐热机理众所周知,铜、铝等金属导体材料通电以后会随着自身温度的提高,同时降低其机械性能,因而大大影响了输电能力的提高。

国外,从上世纪40年代起,美国等工业先进国即开始研究输电导线材料的耐热机理,并努力寻求一种能提高铜、铝等导电材料耐热性能的方法,也就是使导线处于高温状态下也不至于降低机械强度,保持其良好的使用性能。

人们通过研究发现,在金属铜里加入少量的银即有明显的耐热效果,并开发出被称为Hy-Therm-Cupper的耐热铜导线。

其后,人们对架空输电导线所大量使用的材料金属铝的研究又取得了新进展。

美国General Electric Research Laboratories的Mr.R.Herrington通过研究首先发现:在铝材中适当添加金属锆(Zr)元素能提高铝材的耐热性能,并于1949年发表论文“The Effect Of Single Addition Metals On The Recrystallization ElectricalConductivity And Rupture Strength Of Pure Aluminum”(TRANS .ASM 41.443(1949) )。

耐热铝合金导线及其应用

耐热铝合金导线及其应用

耐热铝合金导线及其应用【摘要】:在试验的基础上,介绍了耐热铝合金导线的性能,它在输电线路支撑不变动的情况下,使输电线路输送容量增加60%,具有较大的经济价值。

通过实例,说明耐热铝合金导线的设计和运行情况。

【关键词】:耐热铝合金导线耐热机理载流量强度保持率Heat-resistant Aluminum Alloy Conductor And Its Application in Transmission Line [Abstract]This paper introduce the performance of heat-resistant Aluminum Alloy Conductor bases on the test.It’s carrying capacity increase 60% but the supporting hasn’t changed.Therefore it has a big economy value.By example introduce its design and running.[Keywords] heat-resistant aluminum alloy conductor; heat-resistant mechanism; current capacity; tensile strength maintenance tatio1 引言中国电力正在进行日新月异的发展,发电机装机容量在逐年递增,输电电压由高压向超高压500kV及以上方向增升。

远距离大容量直流输电技术日趋成熟,全国高压互联网正在形成,预制式架线工艺新技术逐渐采用,架空导线的质量要求日益重要。

改革开放20年来,从1978到1998年,中国发电机容量从5712万kW增至2.7亿kW,年均增长7.68%,年发电量有2565亿kW增至11670亿kW,目前中国的发电装机容量和年发电量居世界第二位。

浅谈架空电力线路的大容量导线

浅谈架空电力线路的大容量导线

浅谈架空电力线路的大容量导线[摘要]文章阐述了由耐热铝合金线、退火铝线、成型铝线等导体与碳钢、“Invar”钢、碳纤维-聚合物复合强度材料组合的大容量导线的特点、性能,并提供了经改进后的NRLH(60%IACS)GJ-400/35钢芯耐热铝合金导线的试验结果。

为了推广应用和开发新颖的大容量导线,建议:对大容量导线的选择应多方案比较;调研总结已在网运行的耐热铝合金导线线路的设计和运行经验;组织不同学科和行业进行深入研讨。

[关键词]大容量;导线;架空线路Abstract: The article describes the characteristics and performance of a large-capacity wire composed by conductors of heat-resistant aluminum alloy wire, annealed aluminum wire, molded aluminum wire with composite strength materials of carbon steel, “Invar” steel, carbon fiber – polymer, and provides the test results of the improved NRLH (60% IACS) GJ-400/35 heat-resistant aluminum alloy conductor with steel core. In order to promote and develop the new large-capacity wire, the author suggests that multiple programs proposals should be compared for selecting; the summary of research should be made on the design and operation experience of the heat-resistant aluminum alloy wire line being operated; a in-depth research should be carried out involving various disciplines and industries.Key words: large-capacity; wire; overhead lines随着电力需求的不断增长,输电线路输送容量不断增大,需要发展大容量导线。

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NRLH60GJ500/3型耐热铝合金导线在丹江电厂应用
王海军余尾荣
[摘要] 本文介绍了南水北调中线丹江口大坝加高工程厂房坝段裂缝处理施工需要,电厂相应机组需停机配合,将造成丹江电厂110kV系统供电薄弱。

将6号发变组由220kV系统改接至110kV系统运行,110kv系统增加了200MVA在不改变原母线构架基础上,只需要更换新型导线,这种新型导线与原线路所使用的钢芯铝绞有着相同或十分相近的力学性能,在更换新的导线后,线路就能输送更多的电能,达到线路增容的目的。

[关键词]钢芯铝绞线耐热铝合金导线性能载流量
丹江口水利枢纽是汉江综合利用开发治理的关键性水利工程,总装机容量为900MW,装机6台,1968年10月首台机组投入运行,1973年10月全部机组投产发电,是湖北电网内调节性能较好,具有调峰、调频及事故备用等功能的大型水电站。

枢纽初期正常蓄水位157m,南水北调中线工程实施后,正常蓄水位将提高至170m。

因南水北调中线丹江口大坝加高工程厂房坝段裂缝处理施工需要,电厂相应机组需停机配合,将造成丹江110kV系统供电薄弱。

为保证丹江110kV系统安全稳定运行,需将6号发变组由电厂220kV系统改接至110kV系统运行。

电厂6号发电机、6号主变压器为单元接线,机组额定出力165MW,机组出口电压15.75kV,目前6号主变额定容量200MVA,额定电压242kV。

主变位于尾水平台右岸侧主变室内,主变高压经室内架空小母线、穿墙套管至厂房顶,经厂房顶铁塔、厂区下游左岸侧转角塔至电站220kV开关站丹47间隔。

改造后要求主变高压侧至110kV开关站输电线路改造(要求全线架空线路接入110kV开关站),110kV 开关站Ⅰ、Ⅱ号母线改造,110kV开关站新增进出线间隔各一座。

这就使原来的110KV系统增加了200MVA容量,在不改变原母线构架基础上,只需要更换新型导线,这种新型导线与原线路所使用的钢芯铝绞有着相同或十分相近的力学性
能,在更换新的导线后,线路就能输送更多的电能,达到线路增容的目的。

1、 前言
现在的电力传输都以架空线路为主,架空输电导线是从电能发电端到受电端的必要载体,但在传送电能的同时也在不可避免地掉消耗一部分能量。

我国输电的架空输电线路以LGJ 系列钢芯铝绞线(ACSR )为主,在国际上,这类导线的应用历史已超过了100年。

钢芯铝绞线(ACSR )中的硬铝导体的长
期使用温度设计为70∼90℃(我国目前设计为70℃),导电率在20℃下为61%IACS ,我们丹江电厂在此这前110KV 和220KV 开关站所有设备导线全部采用LGJ 系列钢芯铝绞线。

这次改造因不能改变原来的输电线路构架基础上
进行增容,现有输电线路的增容有两种方法:一是加大导线截面;二是采用耐热导线,加大导线截面要求加强现有铁塔,而采用耐热导线则无须加强现有铁塔。

由此,我们丹江电厂此次110KVⅠ、Ⅱ母线改造也决定采用耐热型铝合金导线。

2、耐热铝合金国内外发展
美国General Electric Research Laboratories的Mr.R.Herrington通过研究首先发现:在铝材中适当添加金属锆元素能提高铝材的耐热性能,并于1949年发表论文对这一发现作了介绍。

该项发现受到国际上相关专业人士的关注和重视。

尤其是日本在开发和研制耐热导线方面取得较大进展,开发出在铝中添加0.1%(是否应含糊,这样会泄密的)左右的锆的耐热铝合金导线,在不降低导线抗拉强度和导电率的情况下,提高其耐热性,在原有线路上更换耐热铝合金导线,使传输容量成倍增加,满足了日益增长的供电需求。

成功的解决了本国地少,人口密度大,敷设新线路困难的国情。

现在日本220kV以上的高压传输线路全部采用耐热铝合金导线。

3 耐热铝合金技术研究
耐热铝合金是在普通铝中加入锆元素,重新结晶而成。

3.1锆加入对耐热性提高原理分析
3.1.1锆的加入
铝的熔点为670℃,而锆的熔点在1000℃以上,因此把锆直接投入铝液中是不能熔化的。

实际生产中,先把锆作成铝锆合金锭,然后再投入熔融的铝液中,锆才会熔化。

3.1.2合金状态
熔入锆的铝液中,由于锆的加入,铝材的再结晶温度提高。

在新合金中分布有一定数量的弥散的第二相粒子,分析成分为AL3Zr,可钉扎位错晶界。

阻碍晶内滑移和晶界滑移,同时降低晶内及晶界扩散速度,因而强化了合金,提高了蠕变抗力及阻碍了蠕变裂纹扩散。

3.2工艺流程
3.3跟普通钢芯铝绞线的工艺差别
耐热铝合金导线相比于普通钢芯铝绞线,主要的差别在于铝液熔化保温工序。

需要进行铝锆合金的添加。

控制锆元素的含量,这是耐热导线的关键工艺,也是重要的质量控制点。

3.4 耐热铝合金导线性能
耐热铝合金导线工作温度从70℃提高到150℃,(用载流量的公式来说明)载流量也相应提高了0.6倍,耐热铝合金导线的导线弧垂(最后搞一下弧垂公式来,举个例子,用数字来比较)特别小,在线路净空不足的情况下,使用耐热铝合金导线可有效节约线路净空,降低线路建设投资。

下图为几种导线的参数比较
载流量-温度关系图温度(℃)
从上表中可以看出耐热型铝合金导线特别适用于电流涨落较大的区段。


外线杆不变、需更换线增容的区段,线路瓶颈段、城市走廊狭窄地区,季节性过负荷线路,均适用此线。

此外传输相同容量的电能,耐热导线的外径减小,铁塔架设费用相应减少,架线方便,可降低建设费用8%,包括线损在内,年度经费可降低4%,具有良好的经济效益和社会效益。

在这次丹江电厂6号机接入110kV系统工程中110KVⅠ母和Ⅱ母改造全部采用了耐热型铝合金导线,从2013年4月17日进入72小时并网试运行,目前设备运行正常。

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