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从双分裂到十分裂,不同输电线路要用什么分裂导线?

2024-06-13分类:CPEM推荐 / CPEM推荐来源:CPEM全国电力设备管理网
【CPEM全国电力设备管理网】



6月3日,在四川省甘孜藏族自治州康定市新都桥呷巴村,国家电网国内首例十分裂输电导线在川渝1000千伏特高压交流输电工程成功展放。

此次川渝特高压工程首次应用的十分裂导线,是一种用于高海拔地区特高压输电线路的先进技术。与传统导线相比,能有效降低输电噪声,保护生态环境,提高输电效率和稳定性,同时能有效抵抗高海拔地区大风、覆冰等极端天气,安全系数更高。

来源:国家电网


01

什么是分裂导线

分裂导线指超高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。即每相导线由几根直径较小的分导线组成,各分导线间隔一定距离并按对称多角形排列,而且布置在正多边形的顶点上。

我国从90年代初开始着手研制分裂导线,并于1992年研制成功,获得了国家专利。随着分裂导线技术的广泛应用,其配套技术如间隔棒也得到了研究和开发。间隔棒是保障分裂导线安全运行的关键金具之一。

分裂导线主要应用于电压等级较高的输电线路上,一般来说,电压等级越高,所需的分裂导线数量也越多:220千伏为二分裂,500千伏为四分裂,750kV为6分裂,1000千伏为八分裂。

图源:中南大学学报(自然科学版)2019年第6期《分裂导线覆冰的数值分析与实验研究》


不过,为了应对输送功率增大的需求,分裂导线也有一些升级,如在500千伏线路上采用八分裂导线技术,在330千伏、220千伏线路采用四分裂导线技术等设计。

此次川渝特高压工程应用的十分裂导线如下图:

图源:央视网

02

分裂导线的作用

1

提高线路的输电能力

分裂导线使输电线路电感减小、电容增大,从而使对交流电的波阻抗减小,进而提高了线路的输电能力。

经研究表明,当每相导线的截面恒定时,从单根导线过渡到分裂导线,线路的输送能力随之增加。具体来说,每相分裂为两根导线时,线路的输电能力增加21%;分裂为三根导线时,增加33%。


2

限制电晕的产生及其带来的相关危害

超高压输电线的周围会产生很强的电场,当导线表面的电场强度达到一定数值时,该处的空气可能被电离成导体而发生放电现象,即电晕。电晕的出现会消耗电功率和电能,引起电晕损耗,使导线表面产生电腐蚀,降低输电线的使用寿,还会产生电磁辐射,造成对无线电台、导航设备及电视的干扰,有时还会产生使人感到烦躁不安的电晕噪声

电晕的产生主要取决于导线表面的电场强度的大小,在相同的工作电压下,导线表面的电场强度大小与其截面有关,导线的截面愈大,其表面的场强愈小。但对于高压线路来说,单纯依靠增大导线截面的办法来限制电晕的产生是不经济的。

分裂导线通过增大导线的相对半径,降低了电晕损耗,并降低地磁辐射水平。其等效直径相当于分裂导线组成的几何圆直径,能够很好地遏制电晕的产生。


3

提高线路的稳定性

采用单根导线,若它某处存在缺陷,引起问题的几率较大。相反,多根导线在同一位置都出现缺陷的可能性很小,所以应用分裂导线可以提高线路的稳定性。


4

降低成本

相同输电能力的分裂导线比不分裂的导线成本要低,这在一定程度上降低了输电工程的建设成本。

03

线路工程案例

01

八分裂导线

粤港澳大湾区500千伏外环东段(汕尾段)工程

2022年11月5日,南方电网公司首次在500千伏输电线路实现了八分裂导线技术工艺的新突破。在广东电网重点项目——粤港澳大湾区500千伏外环东段(汕尾段)工程顺利实现了该“八分裂”导线展放技术的首秀。

来源:南方电网


榆横-潍坊1000千伏特高压工程

图源:CSEPDI中南电力设计院

榆横-潍坊工程途经陕西、山西、河北、山东4省,新建晋中、石家庄、潍坊3座变电站和榆横开关站,变电容量1500万千伏安,扩建济南变电站出线间隔,全线双回路架设,全长2×1048.5千米。

工程采用8分裂导线,全线同塔双回设计。架线施工采用2×(一牵四)展放方式,两台大型牵引机与4台张力机同时工作,展放8根导线。


驻马店—武汉1000千伏特高压交流工程

图源:国家电网

驻马店—武汉1000千伏特高压交流工程2022年3月开工建设,起于1000千伏特高压豫南换流变电站,止于1000千伏特高压武汉换流变电站,途经河南省驻马店市3县、信阳市4县,湖北省黄冈市红安县、武汉市新洲区,新建同塔双回1000千伏线路281公里。




02

六分裂导线

向家坝-上海±800kV特高压直流输电工程

图源:电网头条

该工程是国家“西电东送”重点建设项目之一,起于四川宜宾复龙换流站,止于上海奉贤换流站,途经四川、重庆、湖北、湖南、安徽、浙江、江苏、上海等8省市,四次跨越长江。

导线全线采用六分裂ACSR-720/50型导线,其每根子导线综合截面积为775mm²,计算重量2397.7kg/km。


1000千伏南阳—荆门—长沙特高压交流工程8标段螺山长江大跨越工程

图源:央视网

该工程以“耐张塔—直线塔—直线塔—耐张塔”方式跨越长江,跨江档距2413米,耐张段全长3900米,创特高压跨越档距最长纪录。

工程采用“二牵3”展放导线的方式,架设双回三相六分裂特高强钢芯铝合金导线36根和2根通信光缆。



03

四分裂导线

凤城至梅里500千伏长江大跨越工程

图源:江苏省送变电公司,摄影:史俊

江苏凤城至无锡梅里500千伏输变电工程是中国电力“十三五”规划重点项目。工程建设历时近3年,新建了2座385米超高输电铁塔,跨越长江档距2550米,线路总长178公里,总投资超15亿元。


兰州武胜—中川330千伏线路工程

图源:国网兰州供电公司

甘肃兰州武胜—中川330千伏线路工程是甘肃省“十三五”330千伏电网规划重点建设项目,工程线路全长160.6千米,新建铁塔323基。

该工程采用330千伏新型铝合金四分裂导线。


神山汇集站-赤壁变220千伏输电线路工程

图源:国网咸宁供电公司

神山汇集站-赤壁变220千伏输电线路工程是华润赤壁百万千瓦级新能源基地二期项目配套线路之一。

该工程全线长17.3公里,新建铁塔53基,全线均采用四分裂导线设计。



END



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