LGJ钢芯铝绞线持续载流量.doc

LGJ钢芯铝绞线持续载流量
标称截面（mm 2）
导体工作温度（°C）
70
80
90
载流量（A）
10
66
78
87
16
85
100
115
25
110
130
150
35
135
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50
160
190
220
70
195
230
265
95
230
270
300
120
260
300
335
150
325
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455
185
370
460
530
240
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545
635
按经济输送容量选择输电线路导线截面
夏至未至 2009-10-16 10:13:30 阅读707 评论1   字号：大中小 订阅
摘要：导线是架空输电线路的主要元件之一，在架空输电线 路的建设中占有很大的比重。导线截面大小直接影响有色金属的消耗量。如何合理地选择导 线截面积是个非常重要的问题，其导线截面积，一般按经济电流密度来选择。中国解放初期没有自己的标准，是按前苏联的标准选择经济电流密度。中国在50年代中期和80年代中期， 根据国民经济的发展、科技进步及认识的提高，两次颁发了经济电流密度。使电力设计工作者有标准可依，使之更接近客观实际情况。
关键词：架空输电线路；经济电流密度；导线截面选择
导线是架空输电线路的主要元件之一，在架空输电线路的建设中占有很大的比重。导线截面选择过大，不仅增加有色金属的消耗量，而且还显著地增加线路的建设投资 。导线截面选择过小，则运行时在线路中的电压和电能损耗加大，使电能传输受限和运行经济性变差。
架空输电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并根据电晕，机械强度和事故情况下的发 热条件进行校验。必要时通过技术经济比较确定。对超高压线路，电晕往往是选择导线截面 的决定因素，应进行选择导线截面的技术经济专题论证。
在进行电力系统规划时，一般考虑线路投入运行后5～10年的输送容量，根据经济电流密度 选择导线截面。在进行系统设计、系统专题论证(如电站接入系统，向大用户供电，联网专 题等)时，一般是先按输送容量，根据经济电流密度初选导线截面，然后可按照具体条件进行两个以上方案的技术经济论证比较，最后确定导线截面。
故在一定的输送容量条件下，经济电流密度是选择输电线路导线截面的基本依据。本文主要是 论述按经济电流密度初选导线截面问题，并根据中国1987年修订后颁布的经济电流密度，编 制了在不同电压等级(6 kv、10 kv、35 kv、110 kv、220 kv)，不同利用小时数(2 000 h ～ 7 500 h)，不同输送容量情况下查选导线截面的简易表。以供在电力系统规划、系统设计、系统专题论证中初选导线截面时使用。
1中国在不同时期所采用和颁布的导线经济电流密度
大家都知道，导线经济电流密度的确定是一个技术经济问题，与国家在不同国民经济发展阶 段的经济政策和生产水平有着密切的关系。所以在不同的历史时期，往往要对原定的经济电 流密度作必要的修订，以便与当时的经济政策及现状相适应。
中国在选择输电线路导线截面，所采用的经济电流密度，大致可分为三个阶段：
1．1第一阶段，解放初(即1949年至1955年)
中国没有自己的经济电流密度，故在选择输电线路的导线截面时，主要是参考前苏联 50年代初推荐的经济电流密度，见表1。
该经济电流密度是根据最小年运行费用法求得的，即年运行费用包括电能损耗(导线 发热损耗和电晕损耗)费、折旧和维护管理费。除维护管理费外，其它都随导线截面的大小 而变 化。取使得年运行费用为最小的导线截面作为经济截面，对应的电流密度为经济电流密度。
1．2第二阶段，1956年至80年代中期
中国1956年电力工业部颁布了经济电流密度，见表2。
注：未计电晕损耗。
这是中国颁布的第一个经济电流密度。编制该经济电流密度时，考虑到中国国情，在适当节省建设投资和有色金属消耗的情况下，仍采用最小年运行费用法，计算得出的。
该经济电流密度在中国使用了三十余年，使用时间最长，是工程上惯用的经济电流密度。
1．3第三阶段，80年代中期至今
80年代，水利电力部根据中国的技术经济政策和建设、生产运行实践经验，结合当 时的实际情况，并尽可能吸收国外先进技术，对中国的经济电流密度进行了修订。于1987年颁布了《导体和电器选择设计技术规定》(SDGJ14－86)。在该文件中公布了修订后的经济电 流密度(以曲线形式)，见图1。
该次编制，计算经济电流密度是采用动态计算方法，即克服了以前用静态计算的弊端，为不考虑利息、利润、税金、投资收益为零不能返本的缺陷，而考虑了输电线路建设投资与投 资回收年限内总运行费用之和的总费用(包括为补偿线路能耗的补充装机投资)、投运后获取的利润、贷款的付息、利润的税金以及货币的时间价值诸因素后，取总费用最小和投资经济 效果最佳的导线截面作为经济截面，从而导出经济电流密度。用这种动态计算观点的方法，是当前较为完善和周密的方法。
综上所述，从中国在不同发展时期所采用的导线经济电流密度来分析，可以看出：
1)建国初期中国没有本国的经济电流密度，只有参考国外的，当时主要参考前苏联的经济电 流密度。
中国1956年和1987年两次颁发的经济电流密度，都是根据中国国民经济发展的不同阶段，当时的生产水平和经济政策的具体情况制订的。随着科学技术的进步，认识水平的提高，在计 算方法也在不断改进提高。前者是用静态方法，后者是用完善、周密的动态方法，使之更加接近客观实际情况。
2)从不同阶段所采用的经济电流密度来分析，在采用同样材料的导线、同样的年最大负荷利 用小时情况下，其发展趋势是经济电流密度值在不断递增。例如，同样采用钢芯铝绞线，年最大负荷利用小时都为4 000小时(3 000～5 000小时)其经济电流密度，中国1956年为1.15 A／mm2，而1987年为 1.27 A／mm2，增加了 0.12 A／mm2。
前苏联所颁布的经济电流密度。70年代的修订值也比50年代的经济电流密度增加0.1～0.3 A／mm2(前者为欧洲部分，外高加索外贝加尔及远东地区，后者为中西伯利亚，哥萨克斯坦及中亚西亚地区)。
随着国民经济的发展，生产水平的提高，电力和有色金属供应的改善等情况的变化，在今后发展的一定阶段，还要对已颁布的导线经济电流密度进行必要的修改。
3)中国经济电流密度，不断修改、完善、周密、实用。
例如中国1956年颁布的经济电流密度表中只有裸铝、钢芯铝线，而在1987年颁布的经济电流 密度曲线图中，就进一步分为：曲线1，导线为 LJ 型，10 kV及以下的电力线路；曲线2， 导线为 LGJ 型，10 kV及以下的电力线路；曲线3，导线为LGJ、LGJQ 型，35～220 kV电力 线路。分得较为细致。在1956年经济电流密度表中，年最大负荷利用小时数只分为三档：3 000 小时以下，3 000～5 000 小时和 5 000 小时以上。而1987年的经济电流密度曲线图中，年最大负荷利用小时数由2 000 小时到7 500 小时是连续性的座标，好查对，也细致多了 。
2按经济输送容量选择输电线路导线截面
根据传输容量和年最大负荷利用小时数，运用查不同电压级、不同型号导线的经济输送容量表，选择输电线路的导线截面。
在电网规划设计中，都会遇到各种电压级若干条输电线路导线截面选择问题，如果要用经济电流密度表或曲线来选每条线路的导线截面，则要将传输容量换算成电流值，然后根据不同 的年最大负荷利用小时数，查出对应的经济电流密度，最后用传输的电流除以经济电流密度，才得到相应的导线截面。比较复杂繁琐。
为了方便系统规划设计工作者，在严格按照国家颁布的经济电流密度值的基础上，简便、快速地初选导线截面，本文特根据中国80年代中期颁布的经济电流密度曲线，编制了35～220 kV 钢芯铝绞线(LGJ、LGJQ)经济输送容量表(见表3)。10 kV及以下钢芯铝绞线(LGJ)和铝绞线(L J)经济输送容量表(见表4)。供参考使用。
在使用表3、表4时，请注意：
1) 按经济电流密度选择导线截面用的输送容量，应考虑线路投运后 5～10 年的发展。在计 算 中必须采用稳定的经常重复的最高负荷，在系统发展还很不明确的情况下，应注意不要使导线截面定得过小。
2) 在查表前根据输送容量，输送距离，供电可靠性要求等情况，先考虑采用的输电电压级 和输电线路的回路数。以便进行查表。一般各级电压合理输送容量和输电距离可参考表5。
3) 表3、表4对年最大负荷利用小时数分的比较细，2 000～7 500小时，每1 000小时为一档 ，并增加了常遇到的5 500小时一档。
在考虑输电线路的最大负荷利用小时值时，应根据该条线路在电网中的作用而定。
3选输电线路导线截面的几点体会
1) 对一般的输电线路导线截面的选择，可根据线路投运后 5～10 年的输送容量，按经济电 流密度进行选择，必要时对电晕、发热和机械强度进行检验；但对有些线路除了按上面定量的方 法选择导线截面外还应根据输电线路在电网中的位置、作用和性质，从宏观发展方面，从丰 水期、枯水期多种运行方式 等方面进一步分析、研究、核定所选的导线截面是否合理。例如一般由水电、火电基地向负荷中心送电的输电线路、电网中构成骨干网架的输电线路，电 源中心(包括 500 kV降压站，地区电网中的220 kV枢纽变电站)向主要的或紧邻的变电站供电的输电线路，向暂时负荷不大，但却有较快发展速度、有发展前途的地区供电的输电线路 等在选导线截面时，都应考虑有一定裕度，或者直接按经济电流密度所选的导线截面大一级的导线截面。而对电网边远地区供电，或向发展不快的农村供电，则适宜选小一些的导线截 面。
2) 在电网建设中，为了定型化设计，为了方便运行和检修，减少备品备件种类，建议在电 网中各种电压级应选用较少的几种类型导线截面。根据电网实际情况，推荐采用《城市电力网规划设计导则》中各级电压的导线截面型号。如下表6、表7。
3) 对220 kV线路，根据送电容量，送电距离，必要时可采用分裂导线：2×400、2×30 0、2×240或2×185。
过去，在电网建设中，由于种种原因，在各级电压导线截面选择上，除了220 kV 线路 一般 选用 LGJ-300，LGJ-400或 LGJ-2×300 导线型号比较少，比较规范外，其余在配网 110 kV、35 kV和10 kV中，各 级电压的导线截面型号偏多、偏乱，不少线路已运行 20～30 年，线路 破 归，导线截面偏小，满足不了电网发展的需要，急待在电网建设中逐步加以改造或更新。
3) 对电网规划中的主干输电线路的导线截面选择，一般用经济输送容量查表法来选，必要 时再进行技术经济比较后，选定。
有时会遇到在某一输送容量和送电距离，两种电压级均可采用时，就必须先电压等级论证，后进行导线截面选择。
参考文献
1导体和电器选择设计技术规定.SDGJ14-86.(87)水电电规技字第4号.(87 )水电机字第4号.
2电力系统设计技术规程.SDJ161-85试行.(85)水电电规字第63号.
3中国电机工程学会城市供电专业委员会 城市电力网规划设计导则.
4中国电力百科全书.输电与配电卷.北京：中国电力出版社，1994年6月.
(收稿日期：1999-11-26)