110kV输电线路导线选型中全寿命分析的应用

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摘要：导线选型工作是一项复杂的系统性工程，在对导线截面进行选择的过程中，需要对电气性能、机械性能等方面的因素充分考虑。文章从经济角度以及技术角度等科学分析，通过实践研究表明，将全寿命分析应用到110kv输电线路导线选型中，具有很大的意义。并分析了110kV输电线路导线选型中全寿命分析的应用。

关键词：110kv输电线路；导线选型；全寿命分析

中图分类号：TM751 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）26-0053-02

通过调查研究发现，在110kV输电线路中，线路建设投资中，很大的一个比例就是导地线，通常会占到15%左右的工程本体投资，将地线因素排除掉，也可以占到10%以上；导线方案的变化，还会对杆塔和基础工程量产生影响，会在较大程度上影响到整个输电线路的工程造价，因此，需要引起人们足够的重视。在高压输电线路建设中，可以将全寿命周期理念给应用过来，从技术角度和经济角度来比较导线的选型，在保证技术要求可以满足的基础上，选择出的导线型号具有更好的经济性和合理性。

1 导线型号对比

一是系统规划：某110kV变电站，结合本地区的负荷情况和一般系统规划的要求，最终拟建50MVA三相三绕组有载调压变压器三台，电压等级分别为110kV、35kV和10kV，一般情况下，两回线路来主供两台主变压器，改变了运行方式，则由第三回线路来供电第三台主变压器，两台主变压器由一条线路所带，那么一条线路需要传送100MVA。也就是说100MVA是输电线路的最大输送功率，在这个条件下，526A为一相导线的负荷电流，可以将一般的300平方毫米铜芯铝绞线或者铝合金导线应用过来。

在这公式中，我们分别考虑了导体表面空气膜的热传导率、导体表面空气膜的动态黏度、导体表面吸热系数以及日照强度等因素；并且计算了在70℃、80℃以及90℃时，三种导线方案的载流量。计算结果表明，三种导线组合方案在这三种情况下，允许载流量都不小于526A，导线方案输送容量与系统需求所符合。

四是机械特性比较：首先是导线过载能力，结合相关的设计规程我们可以得知，比较导线强度，就是保持安全系数条件是相同的，对导线的超载能力进行比较，也就是在稀有风速或稀有覆冰气象条件时，弧垂最低点的最大张力，需要保证在70%拉断力以内的超载能力进行对比。经过详细计算，三种方案导线过载能力低于最大设计覆冰厚度在20毫米之内的地区，均可以满足，其中，最后一种导线方案有着最大的过载能力。

其次是导线弧垂比较，在相同的安全系数条件下，在本次试验中，将2.5作为安全系数，通过计算，将三种导线最大弧垂的弧垂值给求了出来。其中，第三种方案有着最小的弧垂，LGJ300/25导线有着最大的弧垂。

2 导线方案工程费用

通过上文的叙述分析我们可以得知，三种导线方案都可以满足系统需求；工程造价受到导线选型的影响，主要考虑的两个方面是导线和铁塔，虽然也会受到绝缘子、金具以及基础等因素的影响，但是较为复杂，并且没有明显的经济性差别，因此，我们暂时将其忽略掉。通过调查发现，两种铜芯铝绞线的价格均为每吨1.68万元，铝合金导线则为每吨2.19万元。

在全线铁塔耗钢量方面，如果工程设计条件是相同的，因为铝合金导线有着更小的弧垂，在对塔位排定时，塔高是相同的，那么就可以放大档距长度，若选用的是相同的档距，那么塔高就可以得到明显降低，这样权限铁塔的总耗钢量就可以得到有效的减少。

输电线路导线和杆塔造价占据到60%以上的工程初投资，如果基础以及绝缘子对初投资的影响不予考虑，那么通过计算就可以得知，LHBJ-300型铝合金导线有着最少的初投资，有着最多初投资的导线方案为LGJ-300/40型钢芯铝导线。

3 导线方案全寿命周期费用分析

具体来讲，全寿命周期费用分析就是从长远出发，综合分析产品一生中所发生的全部费用，不能够仅仅对某一个阶段内所发生的费用进行考虑。线路工程全寿命周期管理目标就是依据工程项目全寿命周期理念，对各个阶段的投入和消耗进行综合考虑，如设计标准、工程设计、工程施工以及运行维护等等，对最终成本进行研究，这样才可以最大限度地降低工程项目整个寿命周期总成本。我们利用年费用最小法来进行经济比较，工程造价受到导线型号的影响，导线、塔材以及电能损耗是主要体现方面；通过计算，我们就可以将各个导线方案的年运行费用、差值以及总投资给求出来。经过科学比较和认真分析，最为经济的方案是LGJ-300/25导线方案，需要使用最大费用成本的为LHBJ-300型导线方案，相较于初期投资节省的费用，后续费用远远更大。

4 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，110kV输电线路导线选型并不是一项简单的工作，它是一项涉及到诸多方面的系统工程，除了要对初期投资进行考虑之外，还需要充分考虑其他各个阶段的消耗，如工程设计阶段、工程施工阶段以及运行维护阶段等等。要想选出最为经济，有着最好技术性的导线方案，就可以将全寿命分析的方法应用过来。在具体的实践过程中，需要充分结合当地的具体情况，严格依据相关的程序步骤来进行，这样才可以选出更加合适的导线方案。

参考文献

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作者简介：孙志（1979-），男，湖北孝感人，国网孝感供电公司检修分公司助理工程师，研究方向：送电线路。