输电线路节能增效技术发展_谢书鸿

收稿日期：2012-05-24

作者简介：谢书鸿（1970—），男，四川广安人，MBA ，高级工程师，从事电力特种光缆、输电导线、智能电网及海洋工程等光电缆

领域研究。E-mail ：xiesh@

走廊、发挥最大经济效益是非常重要的。

1输电线路节能增效应用技术现状

为满足输电线路的大容量和节能增效的要求，通

常采取高电压、输电导线的大截面、多导体及更换成高温低弧垂导线等方式来增加输电容量。

1.1新建线路采用多分裂、大截面导线

目前国外已经建成的超高压及特高压线路基

本采用6或8分裂大截面导线方式［1］。

前苏联1150kV 特高压线路采用了8分裂

300mm 2

或400mm 2

的钢芯铝绞线（ACSR ）。

日本1000kV 特高压线路长度较短且环境保护要求较高，采用了大截面（610mm 2，800mm 2）的8分裂导线，包括ACSR 、高强钢芯铝绞线（ACSR/

EST ）、高强钢芯铝合金绞线（AACSR/EST ）、钢芯耐

热铝合金绞线（TACSR ）及低噪声钢芯铝绞线等5个品种。

韩国765kV 输电线路选择了6×ACSR-480mm 2

建设的110~220kV 线路大多为单导线；70年代的超高压线路采用2分裂导线；80年代以后绝大多数采用4分裂导线。子导线截面也由300~400mm 2增至630~720mm 2。随着1000kV 、±800kV 和±660kV 输电线路的建设，中国开始使用900mm 2和1000

mm 2大截面导线（见表1）。

表1

中国部分多分裂、大截面导线使用情况

Tab.1

Application of multiple -bundled and large cross -section conductors

第45卷

中国电力电网

中国交流输电线路最大导线截面是720mm 2，直流输电线路最大导线截面达到1000mm 2，绝大部分是钢芯铝绞线。而大跨越线路、冰厚30mm 及以上重冰区线路等特殊地段或环境还使用了大截面高强度钢芯铝合金绞线。对于大容量输电线路来说，多分裂、大截面钢芯铝绞线因其良好的性价比和成熟的技术仍然具有应用前景。

1.2老旧线路采用增容导线进行大容量节能改造

因城镇化发展所带来的用地制约和确保地下

物的安全间距限制，获批新输电走廊愈发困难，所以使用增容导线（也称高温低弧垂导线）对老旧线路进行大容量改造，增加负荷输送能力，是节能增效技术之一。

充分利用原有走廊和铁塔，将原有导线更换为增容导线，当负荷增加时，导线可以长期在150~

210℃高热负荷下工作，传输1.5~2.0倍的额定电

流，导线的机械性能基本不变，使得导线的荷载及弧垂与原线路基本相当。因此，1条输电线路在一定条件下能够起到2条输电线路的作用，对于具有短时紧急负荷出现的“卡脖子”瓶颈效应的都市型电网有着特别的意义。表2是不同类型铝合金与加强芯组合形成的不同类型增容导线的含义与性能［2］。

表2

不同类型增容导线的含义与性能

Tab.2

List of up -rating conductors

2输电线路新型节能增效技术

在传统的输电线路导线及地线节能增效技术

的基础上，通过应用新材料、新设计思路和光纤技术，产生了许多新型导线及地线节能增效技术。

2.1新型节能输电导线的研究和应用

2.1.1铝合金芯铝绞线

（ACAR 或JL/LHA1）ACAR 以高强度铝合金（6201）作为芯线，与硬

，铝合金

线还要分布于铝层中（见图1）。ACAR 在法国、西班牙、英国等欧洲发达国家以及南美洲、非洲等地区得到非常广泛的应用，每年的招标数量均超过数万吨。中国近年也开始关注并试用该产品技术［3］。

2.1.2中强度铝合金绞线（JLHA3）

JLHA3全部采用58.5%~59%导电率中强度铝

合金材料，与等直径条件下的ACSR 相比，电阻要小3.4%，无磁滞损耗，在输送相同负荷的条件下，因电阻较低，能够减少输电线路损耗［4］。而且重量轻，拉重比大，弧垂特性要比ACSR 好，可降低线路杆塔建设投资。JLHA3在欧洲和南美洲等地区也得到广泛应用。中国近年也开始关注并试用该产品技术。

ACAR 及JLHA3与ACSR 相比，还具有较明显

的技术、经济优越性，具有替代ACSR 作为输电线路常用导线的优势：（1）耐腐蚀性能好，可延长线路寿命；（2）电阻小于相同直径的ACSR ，可增大输电能力，降低线损，降低运行费用；（3）减少杆塔材料用量，降低线路本体投资。

表3是等直径JL/G1A-630/45、JL/LHA1-465/

210及JLHA3-660导线的技术参数对比。

2.1.3型线导线

型线同心绞架空导线是将型线结构的铝导体和圆线结构的钢绞线同心绞合形成。在国外，尤其是在发达国家，型线同心绞架空导线已应用多年，但在中国还处于起步阶段。型线导线主要是成型铝绞线系列，其基本结构有SZ 型和T 型（见图2）。以下介绍型线导线比圆线导线的优点。

（1）导体截面利用率高。经测算，同等截面导线直径可减小10%～15%，可显著降低风荷载；同等直径导线截面可增大20%～25%，显著提高输电能力，减少线路损耗；如果保持同等输电能力和同等直径，型线导线可使用更多的加强钢芯，可提高导线的拉重比，提高导线弧垂特性。

（2）改善导线表面粗糙度。一般圆线导线的表面粗糙系数m =0.82，而型线导线表面较为光滑，表面粗糙系数可达0.90以上，可提高导线的起始电晕电压，减少对周围环境的影响及降低电晕损耗。

图1

铝合金芯铝绞线截面

Fig.1Cross section of ACAR