輸電線路導線的應用特點

1、架空導線的結(jié)構(gòu)型式導電基體承力基體 架空導線是由主要承擔機械強度的芯線和承擔電流輸送的導體組成，按其導體形狀可分為圓線同心絞線圓線同心絞線和型線同心絞線型線同心絞線兩大類。架空導線導體的材料架空導線常用的導體材料主要有硬鋁線、軟鋁線硬鋁線、軟鋁線和鋁合金鋁合金線。線。其中，硬鋁線主要包括普通硬鋁線普通硬鋁線和高導電率硬鋁線，高導電率硬鋁線，鋁合金線主要包括高強度鋁合金線高強度鋁合金線、中強度鋁合金線中強度鋁合金線和耐熱鋁合耐熱鋁合金線金線。導體的導電率主要以國際退火銅為基準的百分數(shù)（IACS）來表征，純度為100%的純鋁導電率為64% IACS。材料導電率（%IACS）抗拉強度（MPa）允許連

2、續(xù)運行溫度（）普通硬鋁線611602007080高導電率硬鋁線61.5631602007080軟鋁（全退火鋁）636095150高強度鋁合金（LHA1）52.53153257090高強度鋁合金（LHA2）53295中強度鋁合金58.52302957090耐熱鋁合金普通耐熱鋁合金60159169150高強耐熱鋁合金55225248150超耐熱鋁合金60159176210特耐熱鋁合金60159169230導體材料主要性能參數(shù)架空導線芯線的材料架空導線用芯線材料主要有鍍鋅鋼線鍍鋅鋼線、鋁包鋼（殷鋼）線鋁包鋼（殷鋼）線和碳纖維芯棒碳纖維芯棒等。鍍鋅鋼線鍍鋅鋼線采用熱浸鍍鋅工藝生產(chǎn)，具有較強的耐腐蝕能力

3、，其導電率為9%IACS，抗拉強度為12901960 MPa，線膨脹系數(shù)為11.510-6/。鋁包殷鋼線鋁包殷鋼線是采用熱擠壓包覆工藝生產(chǎn)鋁和殷鋼復合材料，鋁均勻覆蓋在殷鋼絲表面，具有極強的耐腐蝕能力。鋁包殷鋼線的導電率為10%14%IACS，抗拉強度為9501150 MPa，線膨脹系數(shù)為3.710-6/。碳纖維芯棒碳纖維芯棒是用耐高溫拉擠環(huán)氧樹脂浸潤高強度的碳纖維和高延伸率、耐腐蝕、介電性能優(yōu)異的玻璃纖維按照一定的分紗方式拉擠固化而成。具有質(zhì)量輕、強度大、架設(shè)弧垂小、高溫弧垂增加量小等優(yōu)點。該種材料不導電，抗拉強度為21002400 MPa，線膨脹系數(shù)為2.010-6/。芯線材料主要性能參數(shù)

4、材料導電率（%IACS）抗拉強度（MPa）密度（g/cm3）線膨脹系數(shù)（10-6/）鍍鋅鋼線9129019607.7811.5鋁包殷鋼線101495011507.107.393.7碳纖維芯棒0210024002.02.0架空導線的類型很多，對我國已應用過的主要導線種類進行了調(diào)查和統(tǒng)計，并將其分成了15類。其中我國具備生產(chǎn)能力的有14類。其中高強鋁合金芯鋁絞線、高強度全鋁合金、中強度全鋁合金三種導線的芯線也采用承擔導電功能的鋁合金材料。ACSR鋼芯鋁絞線TACSR鋼芯耐熱鋁合金絞線XTACIR殷鋼芯特耐熱鋁合金絞線GZTACSR間隙型鋼芯超耐熱鋁合金絞線AACSR/EST特強鋼芯高強鋁合金絞線（

5、大跨越導線）KTACSR/EST特強鋼芯高強耐熱鋁合金絞線（大跨越導線）ACCC碳纖維復合芯軟鋁絞線ACCR鋁基陶瓷纖維復合芯耐熱鋁合金絞線ZTACSR鋼芯超耐熱鋁合金絞線ZTACIR（STACIR）殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線ACAR高強鋁合金芯鋁絞線AAAC高強度全鋁合金AAAC中強度全鋁合金擴徑導線ACSS/TW鋼芯軟鋁絞線/梯形截面按照材料的導線分類按照應用功能的導線按照應用功能的導線分類分類普通導線普通導線節(jié)能導線節(jié)能導線（包括鋼芯鋁絞線、包括鋼芯鋁絞線、鋼鋼芯高導電率鋁絞芯高導電率鋁絞線、鋁合金芯高導線、鋁合金芯高導電率鋁絞線和中強電率鋁絞線和中強度度鋁合金絞線等）鋁合金絞線等）增容導線

6、增容導線（包括碳纖維復合（包括碳纖維復合材料芯導線、鋁包材料芯導線、鋁包鋼芯耐熱鋁合金導鋼芯耐熱鋁合金導線等）線等）擴徑導線擴徑導線（包括疏絞型擴徑（包括疏絞型擴徑導線、高密度聚乙導線、高密度聚乙烯支撐型擴徑導線烯支撐型擴徑導線和鋁管支撐型擴徑和鋁管支撐型擴徑導線）導線）低風壓導線低風壓導線低噪聲導線低噪聲導線.國家電網(wǎng)公司關(guān)于導線的企業(yè)標準國家電網(wǎng)公司關(guān)于導線的企業(yè)標準QGDW_632-2011 鋼芯高導鋁絞線QGDW 1815-2012 鋁合金芯高導電率鋁絞線QGDW 1816-2012 中強度鋁合金絞線QGDW XXXX-2013 同心絞鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金絞線QGDW 1851-201

7、2 碳纖維復合材料芯架空導線l鋼芯高導電率鋁絞線l 鋼芯高導電率硬鋁絞線采用61.5%63%IACS的硬鋁線替代普通鋼芯鋁絞線中的61%IACS 鋁線，與鋁截面相同的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁線導電率的提高，可使導線整體直流電阻值降低，電能損耗減少，且其他機械電氣性能與普通鋼芯鋁絞線完全相同。普通鋼芯鋁絞線所用的連接金具和與導線配套的懸垂線夾、耐張線夾、接續(xù)管對鋼芯高導電率鋁絞線均適用，無其它特殊要求。l 鋁合金芯高導電率鋁絞線l 鋁合金芯高導電率鋁絞線采用53%IACS 高強度鋁合金芯替代普通鋼芯鋁絞線中的鋼芯，其外同心絞合一層或多層高導電率鋁線構(gòu)成的絞線。鋁合金芯高導電率鋁絞線與外徑相同的

8、普通鋼芯鋁絞線相比，將導電率9%IACS的鋼芯替換為導電率52.5%IACS或53%IACS的高強度鋁合金芯，鋁單絲的導電率由61%IACS提高至61.5%63%IACS，導電截面的增大有效降低了絞線整體的直流電阻。l中強度全鋁合金絞線l 中強度鋁合金絞線全部采用中強度鋁合金絞線全部采用58.5%IACS中強度鋁合金材料，中強度鋁合金材料，與等總截面的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁合金材料替代與等總截面的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁合金材料替代了鋼芯，相當于增大了導線的導電截面，單位長度導線整了鋼芯，相當于增大了導線的導電截面，單位長度導線整體直流電阻降低，提高了導電能力，因而有效降低輸電線體直流電

9、阻降低，提高了導電能力，因而有效降低輸電線路的電阻損耗。路的電阻損耗。三種節(jié)能導線性能的一般定性評價三種節(jié)能導線性能的一般定性評價 三種導線都可以替代鋼芯鋁絞線在一般工程中應用，但又有其各自的特點和優(yōu)勢。按照目前的價格水平，經(jīng)過經(jīng)濟比較，總結(jié)如下： 中強度全鋁合金導線替代400mm2以下導線 鋁合金芯鋁絞線替代500-630mm2導線 鋼芯高導電率鋁絞線替代720mm2及以上導線和對機械強度有一定要求的線路l鋁合金芯型線絞線：l 鋁合金芯型線絞線技術(shù)性能與鋼芯鋁絞線相當，與常規(guī)導線相比將鋼芯更換為鋁合金芯，減少了渦流和磁滯損耗，并且電阻損耗小，表面光滑，電暈小。導體結(jié)構(gòu)采用S、Z型線絞合而成，

10、其單線線股間接觸面比圓線間的接觸面大得多，具有更好的自阻尼特性。在相同直徑下，具有更大的截面積。由于外層采用型線結(jié)構(gòu)，導線直徑可以縮小到與下一規(guī)格的普通導線相近，同時重量、拉斷力也與下一規(guī)格的普通導線相近。例如總截面為775的鋁合金芯型線絞線與普通的630/45導線性能相近，可以使用相同的鐵塔。項項 目目2 2JL/G2AJL/G2A720/50720/50 2 2JLX/LHA1ZJLX/LHA1Z515/260515/260 2 2JL/LHA1-460/210JL/LHA1-460/210 2 2JL/G1A-630/45JL/G1A-630/45類類 型型鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線鋁合金芯鋁

11、合金芯Z Z型鋁絞線型鋁絞線鋁合金芯鋁絞線鋁合金芯鋁絞線鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線系系 列列720720系列導線系列導線630630系列導線系列導線結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋁鋁( (截面積截面積) )45/4.53(725.27)45/4.53(725.27)Z Z型型(514.80)(514.80)42/3.73(458.94)42/3.73(458.94)45/4.22(629.4)鋁合金鋁合金( (截面積截面積) )/ /19/4.2(263.20)19/4.2(263.20)19/3.73(207.62)19/3.73(207.62)/ /鋼鋼( (截面積截面積) )7/3.02(50.14)7/3.02(

12、50.14)/ / /7/2.81(43.41)7/2.81(43.41)總截面總截面(mm(mm2 2) )775.41775.41778.0778.0666.56666.56672.81672.81直徑直徑(mm)(mm)36.2336.2333.933.933.5733.5733.7533.75直流電阻直流電阻(/km)(/km)0.039840.039840.038760.038760.045320.045320.045910.04591計算拉斷力計算拉斷力(N)(N)170600170600152950152950135560135560150190150190單位重量單位重量(kg

13、/km)(kg/km)2397.72397.7214521451840.81840.82078.42078.4彈性系數(shù)彈性系數(shù)(MPa)(MPa)6370063700550005500055000550006370063700膨脹系數(shù)膨脹系數(shù)(1/)(1/)0.00002090.00002090.00002300.00002300.00002300.00002300.000020790.00002079在某電廠一期工程建設(shè)的一臺660MW機組的220kV送出中成功應用。采用515/260515/260的的鋁合金芯鋁合金芯Z Z型鋁絞線正好滿足送出能力的要求，同時可以采用通用設(shè)計中型鋁絞線正好滿

14、足送出能力的要求，同時可以采用通用設(shè)計中630/45630/45導線導線的鐵塔，既降低了的鐵塔，既降低了初期投資（每公里節(jié)約10萬元左右），又降低了運行損耗（每公里減少1萬元左右）。鋼芯軟鋁絞線鋼芯軟鋁絞線/梯形截面鋁基陶瓷纖維復合芯耐熱鋁合金絞線碳纖維復合芯軟鋁絞線間隙型鋼芯超耐熱鋁合金絞線鋼芯高強耐熱鋁合金絞線鋼芯耐熱鋁合金絞線殷鋼芯特耐熱鋁合金絞線鋼芯超耐熱鋁合金絞線殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線增容（耐熱）導線耐熱導線的原理：加強芯與導體都能耐受150的高溫。參數(shù)普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-400/35鋼芯耐熱鋁合金絞線JNRLH1/G1A-400/35外徑（mm）26.8226.8220直流

15、電阻（/km）0.07390.075240交流電阻（/km）0.08250.0839單位長度重量（kg/km）13491349額定拉斷力（kN）103.9103.7拉重比7.707.70線膨脹系數(shù)（10-6/）20.520.5弧垂與載流量運行溫度弧垂(m)載流量(A)弧垂(m)載流量(A)4012.63947212.6474697013.87865813.876652150-16.8211345l鋼芯耐熱鋁合金絞線鋼芯耐熱鋁合金絞線l 鋼芯耐熱鋁合金絞線的芯線為鍍鋅鋼線，導體材料為普通耐熱鋁合金線。鋼芯耐熱鋁合金絞線的芯線為鍍鋅鋼線，導體材料為普通耐熱鋁合金線。其結(jié)構(gòu)與普通鋼芯鋁絞線相同，允許

16、連續(xù)運行溫度為其結(jié)構(gòu)與普通鋼芯鋁絞線相同，允許連續(xù)運行溫度為150。鋼芯耐熱鋁。鋼芯耐熱鋁合金絞線與普通鋼芯鋁絞線主要技術(shù)參數(shù)對比如下表所示，其主要機械性合金絞線與普通鋼芯鋁絞線主要技術(shù)參數(shù)對比如下表所示，其主要機械性能與普通鋼芯鋁絞線基本相同，在直流電阻方面略有增大，弧垂特性與普能與普通鋼芯鋁絞線基本相同，在直流電阻方面略有增大，弧垂特性與普通鋼芯鋁絞線相同。通鋼芯鋁絞線相同。l 鋼芯耐熱鋁合金絞線生產(chǎn)工藝成熟，成本較低；施工工藝與鋼芯鋁絞線完鋼芯耐熱鋁合金絞線生產(chǎn)工藝成熟，成本較低；施工工藝與鋼芯鋁絞線完全相同，安裝方便，適用于新建的輸電線路。全相同，安裝方便，適用于新建的輸電線路。l間隙

17、型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線間隙型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線l 間隙型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線間隙型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線采用特高強度鋼芯和耐熱鋁合金線通過特殊間隙結(jié)構(gòu)同心絞合而成，也簡稱為間隙型導線。芯線采用特高強度鋼芯，外層導體為梯形或圓形耐熱鋁合金絞線，與芯線緊鄰的鋁合金采用梯形結(jié)構(gòu)，以穩(wěn)定間隙，典型結(jié)構(gòu)如下圖所示。 間隙型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線參數(shù)對比參數(shù)普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-300/25間隙型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線JNRLH1/EST-300/25外徑（mm）23.7623.4020直流電阻（/km）0.09430.095840交流電阻（/km）0.10530.1069單位長度重量（kg

18、/km）10581075額定拉斷力（kN）79.2490.71拉重比7.498.44線膨脹系數(shù)（10-6/）20.511.5弧垂與載流量運行溫度弧垂(m)載流量(A)弧垂(m)載流量(A)4013.01541513.1814127014.23156813.915562150-15.7201142l間隙型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線間隙型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線間隙型導線的鋼芯與內(nèi)層鋁合金線能各自獨立移動，在間隙中填充有潤滑油，以便減少鋼芯與內(nèi)層鋁合金線之間的摩擦。導線在安裝時采用特殊緊線方法使導線的所有張力均由鋼芯承擔，因此，導線的弧垂變化僅取決于鋼芯。鋼芯的線膨脹系數(shù)為11.510-6/，約為一般鋼

19、芯鋁絞線線膨脹系數(shù)（約為192110-6/）的1/2。間隙型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線在高溫下的弧垂變化不大，與普通導線相比表現(xiàn)出良好的弧垂特性。根據(jù)傳輸容量需要，導體可采用耐熱鋁合金或超耐熱鋁合金，可增容1.62倍以上。l鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金絞線鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金絞線l鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金絞線由耐熱鋁合金線與殷鋼芯組成。鋁包殷鋼芯由7根、19根或更多根鋼絲同心絞合而成，外面絞合2層、3層或4層耐熱鋁合金線，結(jié)構(gòu)如圖所示。參數(shù)普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-400/35鋁包殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線JNRLH1/LBY-345/55外徑（mm）26.8226.0420直流電阻（/km）0.07390.0

20、82840交流電阻（/km）0.08250.0924單位長度重量 （kg/km）13491370.4額定拉斷力（kN）103.9108.33拉重比7.707.91線膨脹系數(shù)（10-6/）20.516.53弧垂與載流量連續(xù)運行溫度弧垂(m)載流量(A)弧垂(m)載流量(A)4012.63947211.264447013.87865812.34615150-14.181267鋁包殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線與普通鋼芯鋁絞線對比 殷鋼芯的線膨脹系數(shù)只有普通鋼芯的1/3左右，可抑制導線高溫導致的弧垂增加。由于殷鋼芯與線路導體材料的線膨脹系數(shù)不一致，在導線工作溫度高于某一臨界溫度點時，導線的受力全部由殷鋼芯承

21、擔。因殷鋼的線膨脹系數(shù)很小，弧垂隨溫度的增加非常緩慢。所以由殷鋼芯制成的導線具有較高的工作溫度。 鋁包殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線是一種低弧垂倍容量導線，與普通鋼芯鋁絞線相比，具有優(yōu)異的低膨脹特性，可傳輸鋼芯鋁絞線2倍以上的電流容量。鋁包殷鋼芯鋁包殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線與普通鋼芯鋁絞線均為彈性變形金超耐熱鋁合金絞線與普通鋼芯鋁絞線均為彈性變形金屬組合的導線，施工較為便利，尤其適用于停電時間屬組合的導線，施工較為便利，尤其適用于停電時間較短、施工條件苛刻的線路工程。較短、施工條件苛刻的線路工程。l碳纖維復合材料芯導線碳纖維復合材料芯導線20世紀90年代，日本開發(fā)了一種稱為ACFR（碳纖維芯鋁絞線）的低

22、馳度導線，主要用于解決既有架空輸電線路導線弧垂過大、對地凈距不足的問題。其基本思想是用相同直徑的碳纖維復合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP）代替一般鋼芯鋁絞線（ACSR）中的鋼芯。美國研制開發(fā)的碳纖維復合材料芯軟鋁導線 (Aluminum Conductor Composite Core，簡稱ACCC)，其芯線是由碳纖維為中心層和玻璃纖維包覆制成的單根芯棒，其導體為梯形截面的軟線股。l碳纖維復合材料芯導線碳纖維復合材料芯導線 碳纖維導線具有抗拉強度大、質(zhì)量輕、工作溫度高和高溫弧垂小等優(yōu)點。碳纖維導線運行溫度70時，弧垂增量相較于普通鋼芯鋁絞線降低約

23、10%，運行溫度在150以上時弧垂增量不到普通導線的1/10，允許載流量可以達到鋼芯鋁絞線的2倍左右。但導線價格較高，抗扭、抗彎性能差，目前仍缺乏大剪切力情況下的運行經(jīng)驗，老化性能也有待工程驗證。碳纖維導線與普通鋼芯鋁絞線主要技術(shù)參數(shù)對比如下表所示。l碳纖維復合材料芯導線碳纖維復合材料芯導線l 高海拔地區(qū)輸電線路，導線電暈損耗幾乎與電阻損耗相當。因此，在導線截面滿足輸送容量和電阻損耗情況下，控制電暈損耗至關(guān)重要，最經(jīng)濟有效的辦法是擴大導線外徑。l 擴徑導線減少鋁導體截面，節(jié)約材料，不但使線路導線使用總重量減少，也使桿塔等材料和基礎(chǔ)建設(shè)投資大為減少，將會降低約8%的線路建設(shè)總投資。l擴徑導線擴徑

24、導線架空導線選型基本原則（1）按導線的長期允許電流確定所需的最小截面，導線的長期允許電流通常由系統(tǒng)要求的極限輸送容量和n-1工況下的極限輸送容量確定；（2）按電暈條件和電磁環(huán)境要求確定最小截面，在特高壓交直流工程往往是決定因素；（3）采用全壽命周期年費用最小法選擇導線截面，一般工程通常采用年費用最小的導線截面；（4）按機械強度校驗導線截面，主要是在大跨越、重冰區(qū)、高山大嶺等對導線強度有特殊要求的區(qū)段。導線截面選擇案例導線截面選擇案例1. 220kV新建線路工程導線截面選擇新建線路工程導線截面選擇新建1回220kV輸電線路，設(shè)計的正常輸送容量為300MW，功率因數(shù)0.95，此時的額定工作電流為8

25、28A。首先采用全壽命年費用分析法進行導線截面比選，分別選用雙分裂240 mm2、300 mm2、400 mm2、500 mm2、630 mm2五種截面的普通鋼芯鋁絞線進行對比分析。不同負荷利用小時數(shù)下的年費用計算結(jié)果 利用小時數(shù)（小時）導線截面20002500300035004000450050002240 mm213.6115.417.1819.5621.9424.9227.892300 mm214.0215.3516.6918.4820.2622.4924.732400 mm214.5415.5216.517.8219.1320.7722.412500 mm215.2416.0116.7

26、817.8118.8320.1121.392630 mm216.0516.6517.2418.0318.8219.8120.81在負荷利用小時數(shù)為2000時，采用2240mm2截面導線最經(jīng)濟；在負荷利用小時數(shù)為2500時，采用2300mm2截面導線最經(jīng)濟；在負荷利用小時數(shù)為3000時，采用2400mm2截面導線最經(jīng)濟；在負荷利用小時數(shù)為3500時，采用2500mm2截面導線最經(jīng)濟；在負荷利用小時數(shù)為4000時及以上，采用2630mm2截面導線最經(jīng)濟。經(jīng)濟電流密度0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8200025003000350040004500經(jīng)濟電流密度經(jīng)濟電流密度最

27、大負荷利用小時最大負荷利用小時經(jīng)濟電流密度按照目前的工程造價和電價水平測算出的經(jīng)濟電流密度隨最大負荷利用小時數(shù)下降較手冊中的快很多，在通常的工程中，最大負荷利用小時數(shù)通常取3000小時，此時的經(jīng)濟電流密度大約在1.0左右。導線截面選擇案例導線截面選擇案例2. 500kV新建線路工程新建線路工程新建1回500kV輸電線路，設(shè)計的正常輸送容量為2000MW，功率因數(shù)取0.95，此時的額定工作電流為2431A。與前述220kV新建線路工程類似，首先采用全壽命年費用分析法確定導線截面，分別選用四分裂300 mm2、400 mm2、500 mm2、630 mm2、720 mm2五種截面的普通鋼芯鋁絞線進

28、行對比分析。不同負荷利用小時數(shù)下的年費用計算結(jié)果 利用小時數(shù)（小時）導線截面20002500300035004000450050004300 mm230.9636.2341.548.5355.5664.3573.144400 mm230.334.2738.2343.5348.8255.4362.054500 mm230.4533.5936.7440.9445.1450.3955.644630 mm231.3333.7736.2139.4642.7246.7850.854720 mm232.1234.2536.3739.242.0445.5849.12在負荷利用小時數(shù)為2000時，采用4400m

29、m2截面導線最經(jīng)濟；在負荷利用小時數(shù)為2500時，采用4500mm2截面導線最經(jīng)濟；在負荷利用小時數(shù)為3000時，采用4630mm2截面導線最經(jīng)濟；在負荷利用小時數(shù)為3500時及以上，采用4720mm2截面導線最經(jīng)濟。經(jīng)濟電流密度與220kV工程類似，在通常的工程中，最大負荷利用小時數(shù)通常取3000小時，此時的經(jīng)濟電流密度大約在1.0左右。0.00.20.40.60.81.01.21.41.620002500300035004000最大負荷利用小時數(shù)最大負荷利用小時數(shù)經(jīng)濟電流密度220kV新建線路工程應用普通導線和節(jié)能導線比較新建線路工程應用普通導線和節(jié)能導線比較1. 220kV新建線路工程應

30、用普通導線和節(jié)能導線比較新建線路工程應用普通導線和節(jié)能導線比較新建1回220kV輸電線路，設(shè)計的正常輸送容量為300MW，最大負荷利用小時數(shù)為3000h，功率因數(shù)0.95，此時的額定工作電流為828A。在本工程條件下，采用2400mm2截面導線的全壽命周期經(jīng)濟性最佳。分別選用鋼芯鋁絞線、鋼芯高導電率鋁絞線、鋁合金芯高導電率鋁絞線、中強度鋁合金絞線四種型號的導線進行比較。年費用(萬元)內(nèi)部收益率8%最大負荷利用小時Tmax=3000h電 價導線方案0.3元/度0.4元/度0.5元/度鋼芯鋁絞線2JL/G1A-400/3515.6816.8217.96鋼芯高導電率鋁絞線2JL4/G1A-400/3

31、515.6216.7217.82中強度鋁合金絞線2JLHA3-42515.2116.2417.27鋁合金芯高導電率鋁絞線2JL3/LHA1-210/22015.3516.4117.47 從年費用計算結(jié)果可以看出，四種導線的年費用相差不大，雖然三種節(jié)能導線的價格高于普通鋼芯鋁絞線，但由于運行的損耗小，在本工程的條件下，節(jié)能導線的經(jīng)濟性均優(yōu)于普通鋼芯鋁絞線。經(jīng)濟性排序依次為中強度鋁合金絞線、鋁合金芯高導電率鋁絞線、鋼芯高導電率鋁絞線、鋼芯鋁絞線。500kV新建線路工程應用普通導線和節(jié)能導線比較新建線路工程應用普通導線和節(jié)能導線比較1. 500kV新建線路工程應用普通導線和節(jié)能導線比較新建線路工程應

32、用普通導線和節(jié)能導線比較新建1回500kV輸電線路，設(shè)計的正常輸送容量為2000MW，最大負荷利用小時數(shù)為3000h，功率因數(shù)取0.95，此時的額定工作電流為2431A。本工程條件下采用4630 mm2截面導線的全壽命周期經(jīng)濟性最佳。采用4630 mm2的普通鋼芯鋁絞線和相應規(guī)格節(jié)能導線進行技術(shù)經(jīng)濟比較。年費用(萬元)內(nèi)部收益率8%最大負荷利用小時Tmax=3000h電 價導線方案0.3元/度0.4元/度0.5元/度鋼芯鋁絞線 4JL/G1A-630/4534.2437.4940.75鋼芯高導電率鋁絞線4JL4/G1A-630/4534.2137.3640.51中強度鋁合金絞線 4JLHA3-

33、67534.0737.1740.26鋁合金芯高導電率鋁絞線4JL3/LHA1-465/21033.8936.9439.99 從年費用計算結(jié)果可以看出，四種導線的年費用相差很小，雖然三種節(jié)能導線的價格高于普通鋼芯鋁絞線，但由于運行的損耗小，在本工程的條件下，經(jīng)濟性排序依經(jīng)濟性排序依次此為鋁合金芯高導電率鋁絞線、中強度鋁合金絞線、次此為鋁合金芯高導電率鋁絞線、中強度鋁合金絞線、鋼芯高導電率鋁絞線、普通鋼芯鋁絞線。鋼芯高導電率鋁絞線、普通鋼芯鋁絞線。增容改造線路采用普通導線和增容導線的技術(shù)經(jīng)濟分析 1. 110kV工程案例工程案例 1回110kV老線路，導線為單根240/30mm2鋼芯鋁絞線，在最高

34、工作溫度70下，輸送能力為80MW。為滿足負荷增長的要求，需要進行增容改造。改造后的輸送容量目標為160MW，增容改造有兩類方案可選。 方案一：方案一：利用現(xiàn)有線路走廊拆舊建新，新建線路采用雙分裂240/30 mm2鋼芯鋁絞線，導線的最高工作溫度取70，可以滿足最大輸送容量的要求。 方案二：方案二：盡量利用現(xiàn)有桿塔，采用更換增容導線滿足輸送容量的要求，可選的導線有單根碳纖維導線、普通鋼芯耐熱鋁合金導線、鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導線三種。采用普通鋼芯耐熱鋁合金導線和鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導線由于弧垂增加較多，需要加高更換一部分桿塔；采用碳纖維導線由于弧垂變化不大，可采用原有桿塔。線路造價和損耗等參數(shù)序

35、號導線型號相導線交流電阻(/km)每公里損耗導線單價(萬元/km)單位投資最大輸送能力(MW)(kW/km)增量(萬元/km)增量1鋼芯鋁絞線2JL/G1A-240/300.065660.7201.26801782碳纖維芯導線1JLRX/F1A-240/400.134122.7+102%4.922.7-66.6%1683鋼芯耐熱鋁合金導線1JNRLH1/G1A-240/300.138126.4+108%1.3432.4-52.4%1664鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導線1JNRLH1/LBY-210/400.167152.9+152%6.133.1-51.3%164新建線路和更換導線的年費用比較年費用

36、（萬元）內(nèi)部收益率8%內(nèi)部收益率8%最大負荷利用小時Tmax=3000h最大負荷利用小時Tmax=4800h電 價導線方案0.2元/度0.3元/度0.4元/度0.2元/度0.3元/度0.4元/度鋼芯鋁絞線2JL/G1A-240/309.4910.3411.1911.4313.2515.08碳纖維芯導線1JLRX/F1A-240/406.047.759.479.9613.6417.32鋼芯耐熱鋁合金導線1JNRLH1/G1A-240/307.259.0210.7911.3015.0918.88鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導線1JNRLH1/LBY-210/408.0710.2112.3512.9717.

37、5522.14在額定功率的最大負荷利用小時數(shù)為3000h時，更換碳纖維導線經(jīng)濟性最高；隨著額定功率下最大負荷利用小時數(shù)的增加，線損成為影響經(jīng)濟性的主要原因，當最大負荷利用小時數(shù)達到4800h，電價在0.3元及以上時，利用原線路走廊新建2240 mm2普通鋼芯鋁絞線線路的方案更具經(jīng)濟性。年費用比較（3000h）年費用比較（4800h）新建線路采用增容導線的技術(shù)經(jīng)濟性分析 220kV新建線路應用增容導線負荷利用小時數(shù)敏感性分析 新建1回220kV線路，正常運行時輸送功率為300MW，最大輸送容量要求不小于600MW。在最大輸送容量下的工作電流為1658安培。 技術(shù)方案：技術(shù)方案： 在鋼芯鋁絞線，碳

38、纖維導線，鋼芯耐熱鋁合金導線和鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導線四種類型的導線中選擇可以滿足最大工作電流為1658安培的要求的型號，計算結(jié)果如下表。 技術(shù)方案：技術(shù)方案： 在鋼芯鋁絞線，碳纖維導線，鋼芯耐熱鋁合金導線和鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導線四種類型的導線中選擇可以滿足最大工作電流為1658安培的要求的型號，計算結(jié)果如下表。序號導線型號最高工作溫度（）最大工作電流（A）1鋼芯鋁絞線2JL/G1A-500/457015142鋼芯鋁絞線2JL/G1A-630/457017423碳纖維導線2JLRX/F1A-240/4012016914鋼芯耐熱鋁合金導線2JNRLH60/LB 1A-240/301201728

39、5鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導線2JNRLH1 /LBY-230/351201667線路造價和損耗等參數(shù)序號導線型號相導線交流電阻 (/km) 每公里損耗導線單價(萬元/km)單位投資極限輸送功率(MW)導線的最高工作溫度（）(kW /km)增量(萬元/km)增量1鋼芯鋁絞線2JL/G1A-630/450.025352.102.94126.30631702碳纖維導線2JLRX/F1A-240/400.0641131.8+153%4.998.0-22.4%6121203鋼芯耐熱鋁合金導線2JNRLH60/LB 1A-240/300.0651133.9+157%1.3384.3-33.3%6261204鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導線2JNRLH1 /LBY-230/350.0701144.1+177%6.