110KV及以上线路导线截面的选择

110kV输电线路工程中导线选型的比较与分析【摘要】针对110kV输电线路工程实际情况，本文在结合《国家电网公司“两型三新”线路设计建设导则》的基础上，对导线结构及型号进行了全面应用研究，通过对导线的电气特性和机械特性进行详细的比较与分析可知，JLHA3-335导线的工作性能优于其它型号导线，因而为本线路工程的实施提供了技术参考，具有较大的实际应用价值。

【关键词】110kV线路;电气特性;机械特性;JLHA3-3351.引言合川思居110kV输变电工程线路部分。

线路起于大石110kV变电站110kV 出线构架，止于110kV合高线开断π接点。

线路由西北向东南走线，新建线路长约2×12.9km，导线截面为2×300mm2。

全线均位于合川区境内，沿线高程：260～320m;沿线地形地貌：丘陵地形100%。

沿线地质：土30%，松砂石30%，岩石40%，无不良地质情况。

架空输电线路由导地线、绝缘子串、杆塔、接地装置等部分组成。

其中导线承担传导电流的作用，是电能传输的介质。

导线在架线线路工程一般占本体投资的30%左右，又导线的选型决定架空输电线路杆塔、基础、绝缘子和金具强度的选型。

因此必须认真对待导线的选型。

现在我国及国外大多数架空输电线路采用技术相对成熟的钢芯铝绞线，但随着科学技术的发展产生了新型节能导线，其具有更好的输电性能和机械特性。

对于导线选择我们有了更多选择，现目前正推广使用高导电率钢芯铝绞线、铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线三种节能导线。

在导线的选型过程首先明确线路传输容量，其次因不同型号的导线输电性能不同，根据传输容量合理选择不同型号导线的截面，最后根据所选择的导线作出技术经济性能分析，确定导线型号。

因此本文结合国内外导线的制造情况，在满足电气性能和机械特性要求的前提下，对不同型号的导线从表面电场强度、电晕、地面电场强度、无线电干扰、可听噪声等计算和校核，经技术经济比较，推荐JLHA3-335型铝包钢芯铝绞线作为本工程导线选型。

110kV输电线路工程中导线选型及参数计算发表时间：2017-06-22T11:59:47.727Z 来源：《基层建设》2017年5期作者：黄志良[导读] 摘要：导线选型是输电线路工程规划中的一个重要环节，关系到输电线路工程的施工质量及成本造价。

身份证号码：44068219850614xxxx 广东运峰电力安装有限公司摘要：导线选型是输电线路工程规划中的一个重要环节，关系到输电线路工程的施工质量及成本造价。

本文对110kV输电线路工程中的导线选型及参数计算展开了探讨，分析了几种节能导线材料和特性，并结合工程实例，对110kV输电线路工程中的导线选型及参数计算进行了详细的介绍。

关键词：输电线路；导线选型；参数计算0 引言随着我国国民经济的快速发展，我国电力行业得到了迅速的发展，110kV输电线路工程的施工也日益增加。

在110kV输电线路工程中，导线作为电力传输的主要载体，对输电线路的安全性、可靠性及经济性具有十分重要的影响。

如何在保证系统安全及输电质量的前提下，做好导线选型工作，减少输电线路的损耗，降低输电成本，已成为当前电力领域备受关注的问题。

1 节能导线材料和特性1.1 钢芯高导电铝型线绞线钢芯高导电铝型线绞线，采用导电率63%IACS的硬铝型线作导体层，高强度钢线作为承力构件的型线同心绞架空导线。

它具有结构相近、电阻损耗小、输送容量大、机械负荷荷载小、年费用低，以及施工、运行要求相似等优点。

目前，在用的架空导线的导体材料都采用电工铝。

在输电工程中，国际上普遍采用钢芯铝绞线作为架空输电导线的主要产品，已有百余年历史。

现在架空导线衍生出许多品种：钢芯铝合金绞线、铝包钢芯铝绞线、铝合金绞线、耐热铝合金绞线、钢芯型线绞线等。

2000年，日本首先开发了复合材料芯软铝绞线，2004年开发出殷钢钢芯软铝绞线。

由于不同导线品种的铝导体材料性能不同，其导电率亦有所不同，从56%IACS至63%IACS不等（见表1）。

110～750kV架空输电线路设计规范1 总则1.0.1 为了在交流 110～750kV 架空输电线路的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于交流 110～750kV 架空输电线路的设计，其中交流110kV～550kV使用单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计，交流750kV适用于单回输电线路设计。

1.0.3 架空输电线路设计，应从实际出发，结合地区特点，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。

1.0.4 对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施，提高线路安全水平。

1.0.5 本规范规定了110kV～750kV架空输电线路设计的基本要求，当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。

1.0.6 架空输电线路设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语、符号2.1 术语2.1.1 架空输电线路 overhead transmission line用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。

2.1.2 弱电线路 telecommunication line指各种电信号通信线路。

2.1.3 大跨越 large crossing线路跨越通航江河、湖泊或海峡等，因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上)，导线选型或杆塔设计需特殊考虑，且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段。

2.1.4 轻、中、重冰区 light/medium/heavy icing area设计覆冰厚度为10mm及以下的地区为轻冰区，设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区，设计冰厚为20mm及以上的地区为重冰区。

2.1.5 基本风速 reference wind speed按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距，平均的年最大风速观测数据，经概率统计得出50（30）年一遇最大值后确定的风速。

目录摘要 (1)第一章高压配电网的设计任务 (2)1.1 配电网的概述]1[ (2)1.1.1 电力系统的划分 (2)1.1.2 配电网的特点 (2)1.2 高压配电网的规划设计 .............................................................. 错误!未定义书签。

1.2.1 高压配电网的设计内容及要求 ........................................ 错误!未定义书签。

1.2.2 设计文件及图纸要求 ........................................................ 错误!未定义书签。

1.2.3 原始资料 ............................................................................ 错误!未定义书签。

第二章高压配电网的有功功率平衡计算.. (4)2.1 有功平衡计算的目的 (4)2.2 电力负荷的分析 (4)2.2.1 用电量和用电负荷的计算 (4)2.2.2 系统供电负荷和发电负荷计算 (5)2.2.3 有功平衡计算的内容和方法 (6)2.3 电网有功功率平衡计算]3[ (8)2.3.1 在最大负荷情况下的发电负荷 (8)2.3.2 在最小负荷情况下的的发电负荷 (8)第三章一次接入系统的设计 (10)3.1 输电线路电压等级的确定]4[ (10)3.2 电力网接线方案的选择 (11)3.2.1 接线形式]3[ (11)3.2.2 电力网接线方案的选择]5[ (12)3.2.3 导线截面积的选择]2[]7[ (14)3.3 导线截面计算 (19)3.3.1 确定不同负荷曲线的最大负荷利用小时树Tmax。

(19)3.3.2 确定初步方案的导线截面积 (20)第四章主变压器的选择 (26)4.1 主变压器型式的选择]4[ (26)4.1.1 相数的确定 (26)4.1.2 绕组数的确定 (26)4.2 主变压器容量和台数的确定原则 (27)4.2.1 发电厂主变压器容量的确定原则]9[ (27)4.2.2 变电所主变压器容量的确定原则 (27)4.2.3 主变压器台数的确定原则 (28)4.3 计算变压器容量并确定主变的台数 (28)第五章潮流计算 (30)5.1 简单电力系统潮流分布计算的概述]3[ (30)5.2 辐射形网络潮流分布的计算原理]3[ (31)5.3 闭式网络潮流分布的计算原理 (32)5.4 电力线路的功率损耗和电压降落计算原理 (33)5.5 潮流分布计算 (34)5.5.1 计算输电线路参数并确定等值电路图 (34)5.5.2 计算变压器各参数 (36)5.5.3 确定各变压器功率损耗： (37)5.5.4 计算变压器损耗 (37)5.5.4 潮流分布计算： (39)5.5.5 系统潮流分布图 (60)第六章电气主接线的设计 (61)6.1 电气主接线的设计原则和要求 (61)6.1.1 电气主接线的设计原则 (61)6.1.2 电气主接线的设计步骤 (61)6.1.3 对电气主接线的基本要求 (61)6.2 发电厂、变电所主接线设计]9[ (62)6.2.1 主接线的基本形式和特点 (62)6.2.2 发电厂主接线设计 (68)6.2.3 变电站主接线设计 (68)6.3 电气主接线方式图 (69)第七章无功功率的补偿与电压调整 (70)7.1 无功功率的补偿 (70)7.1.1概述 (70)7.1.2无功功率的平衡与补偿 (70)7.1.3无功补偿设备的选用 (71)7.2 电压调整 (72)7.2.1电压的允许偏差值 (72)7.2.2 电力系统的调压措施]10[ (73)7.3 调压计算 (74)7.3.1 最大运行方式下各变电所电压 (74)7.3.2 最小运行方式下各变电所电压 (75)参考文献 (76)致谢 (77)附录 (78)附录一 (78)附录二 (78)高压配电网的规划设计摘要随着电力在国民经济发展中的作用的日益突出，电网建设与发展正扮演着越来越重要的角色。

导线截面积的选择和电缆的铺设方法一导线截面积的选择输电线路导线截面积的选择对电网的技术经济性能有很大的影响，导线截面的选择首先满足最基本的技术要求，如不发生电晕，保证一定的机械强度，满足热稳定条件，电压损耗不超过容许值。

其次，还要考虑经济方面的问题，如截面的选择不应使功率损失过大，不应使投资过大以及降低有色金属的消耗等等。

因而导线截面积的选择不是一个孤立的问题，需要在设计时从各个方面去综合考虑，通过方案比较找出最优的方案。

1.1导线截面选择的技术条件选择导线的技术条件是指电晕放电，机械强度，发热温度及容许电压损耗等条件。

高压输电线路产生的电晕会引起电能损耗和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导线的外径不能过小，根据理论分析及试验所得的结果，各级电压下的按电晕条件所规定的导线最小外径如下表所示：架空线路的导线在运行时要承受各种机械负载，如导线的自重，风压，冰重等，此外，还要有具有适应外界偶然负载的过载能力，这就要求导线截面不能过小，否则就难以保证应有的机械强度。

架空线路根据其重要程度一般可分为三个等级，通常35KV以上线路为I类线路，1~35KV 为II类线路，1KV以下为III类线路。

电流通过到现实，在导线上的电阻会缠身有功功率损耗，导线的有功功率损耗将转换为热能使导线的温度上升。

当损耗的热能与周围发散的热能相等时，温升达到稳定值。

在一定的容许条件下，各种型号的导线容许通过的电流时不同的。

总所周知，当线路上输送的功率一定时，导线截面积小则线路的电阻，电抗愈大，从而线路的电压损耗也愈大，电压损耗过大会给调压带来困难。

为了保证电压损耗在容许范围之内，通常可按容许电压损耗选择导线截面，这一点对地方电网尤为重要。

1.2导线截面积选择的经济条件为了节约投资降低线路的造价及折旧维修费用，导线截面应愈小愈好。

但当导线截面愈小时，在输送功率相同的条件下又会使电能损耗增大，从而增加发电厂的投资，燃料消耗以及整个系统的运行费用支出。

110～750kV架空输电线路设计规范1 总则1.0.1 为了在交流 110～750kV 架空输电线路的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于交流 110～750kV 架空输电线路的设计，其中交流110kV～550kV使用单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计，交流750kV适用于单回输电线路设计。

1.0.3 架空输电线路设计，应从实际出发，结合地区特点，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。

1.0.4 对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施，提高线路安全水平。

1.0.5 本规范规定了110kV～750kV架空输电线路设计的基本要求，当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。

1.0.6 架空输电线路设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语、符号2.1 术语2.1.1 架空输电线路 overhead transmission line用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。

2.1.2 弱电线路 telecommunication line指各种电信号通信线路。

2.1.3 大跨越 large crossing线路跨越通航江河、湖泊或海峡等，因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上)，导线选型或杆塔设计需特殊考虑，且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段。

2.1.4 轻、中、重冰区 light/medium/heavy icing area设计覆冰厚度为10mm及以下的地区为轻冰区，设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区，设计冰厚为20mm及以上的地区为重冰区。

2.1.5 基本风速 reference wind speed按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距，平均的年最大风速观测数据，经概率统计得出50（30）年一遇最大值后确定的风速。

110KV及以上线路导线截面的选择对于110kV及以上线路，线路导线截面主要按经济电流密度选择，利用发热条件加以校验，机械强度一般都能满足，而电压损耗不是决定性条件。

（一）按经济电流密度选择导线截面S= I FM/J（mm2）I FM=P M/√3*U E*cosφI FM――线路最大负荷电流(A)P M-－线路最大负荷功率（kW）U E-－线路额定电压（kV）cosφ――负荷功率因素J-－经济电流密度(A/mm2)经济电流密度根据以上计算本项目I FM =276A因光伏电站利用小时低于2000小时，故：S= I FM/J（mm2）=276/1.65=167mm2（二）、根据发热条件即：“允许电流”效验导线截面。

允许电流（安全电流）—使导线温度不超过允许温度（70℃），导线能够通过的最大电流，用I Y表示。

注：裸导线的最高允许温度为70℃绝缘导线的最高允许温度一般为55℃如果导线中通过的电流，小于等于相应环境温度下的允许电流，导线的温度就不超过70℃，反之导线的温度就可能超过70℃，且电流越大导线温度越高，至使导线接头处、导线与电器连接处，温度更高，甚至把导线烧红、烧断，造成事故或灾害。

允许电流是指某一环境温度下的允许电流，附表中所列的是标准温度（25℃）下的允许电流，它乘以允许电流校正系数K，就是相应温度下的允许电流，即I Y= I BY×K根据允许电流选择导线截面时，导线允许电流I Y必须满足下列条件：I Y≥I FM即：新选择导线的允许电流一定大于等于线路的最大负荷电流I FM，裸铜线、裸铝线及铜芯铝线的持续容许电流附表(空气温度为+25℃，导线温度为+70℃)对允许电流表的校正系数根据允许电流选择导线截面的计算步骤：A、求最大负荷电流I FMI FM=P M/√3•U E•cosφ（A）P M……线路的最大负荷功率（km）U E……线路额定电压（kV）B、根据最大负荷电流I FM求一定环境温度下的允许电流I YTI YT=I FM/K（由于高温40℃时裸导线的允许电流校正系数K=0.81,所以，I Y40＝I FM/0.81）C、由标准温度（25℃）下的允许电流表选择导线型号.即：I FM→I YT =I FM/K→查表→根据I BY≥I YT选择SI FM……最大负荷电流I BY……标准温度下的导线允许电流K一般取0.81……高温（40℃）时的允许电流校正系数该项目中I YT=I FM/K= I FM/0.81=340A根据I BY≥I YT选择S 选择截面S=150D，验算：由所选截面的导线，标准温度下的导线允许电流，求相应温度下（一般取高温40℃时）的导线允许电流I Y40= I BY×K=0.81×I BYI Y……高温40℃时的导线允许电流，I BY……标准温度下的允许电流经验算I Y40大于最大负荷电流I FM，则所选截面是安全的。

一.架空送电线路导线截面选择和校验架空送电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并根据电晕，机楔强度以及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。

但对超高压线路，电晕往往成为选择导线截面的决定因素。

1.按经济电流密度选择导线截面按经济电流密度选择导线截面用的饿输送容量，应考虑线路投入运行后5~10年的发展。

在计算中必须采用正常运行方式下经常重复出现的最高负荷，但在系统发展还不明确的情况下，应注意勿使导线截面顶得过小。

导线截面的计算公式如下式中S---导线截面（MM）P---送电容量U---线路额定电压J---经济电流密度我国1956年电力部颁布的经济电流密度如表7-7所示。

经济电流密度的确定，涉及到电力和有色金属部门的供应，分配和发展等国民经济情况，目前有待统一修订标准。

2.按电晕条件校验导线截面在高压输电线中，导线周围产生很强的电场，当电场强度达到一定数值时，导线周围的空气就发生游离，形成放电，这种放电现象就是电晕。

在高海拔地区，110~220KV线路及330KV 以上电压线路的导线截面，电晕条件往往起主要作用。

导线产生电晕会带来两个不良后果：①增加了送电线路的电能损失；②对无线电通信和载波通信产生干扰。

至于电晕对导线的腐蚀，从我过东北系统154KV升压至220KV线路的实际运行情况来看，没有明显的影响，可暂不考虑。

关于电晕损失，若直接计算出送电线路的电晕损失，其优点是数量概念很清楚，缺点是计算较繁。

目前已很少采用这种方法。

现在趋向于用导线最大工作电场强度Em（单位为/cm）与全国电晕临界电场强度E。

之比植来衡量。

许多国家（如瑞典，前苏联等）认为，三相平均的导线表面最大工作电场强度与全国电晕电场强度之比若小于0.9，即，则认为是经济的。

前苏联“330~750KV线路年平均电晕损失计算导则”中提出，当时，电晕损失是非常小的，可以忽略不计。

我国东北系统的升压线路，刘天关330KV线路在人工气候室的试验表明：当时，起始电晕放电；当0.9< <1时，有较大的电晕放电；当>1时，则全面电晕放电。