电力传输线路

电力传输线路一、概述二、架空导线和地线三、绝缘子和绝缘子串四、常用金具五、电杆、横担和拉线六、电力电缆反应堆水库锅炉电力系统10kV用户220kV110kV500kV23kV23kV220/380V输电线路发电机变压器配电线路电力系统组成一、概述按结构不同分类电缆：线芯、绝缘层、保护层等。架空线：导线、地线、杆塔、绝缘子和金具、杆塔基础等。电力线路分类电力线路输电线路配电线路高压（35～220KV）超高压（330～750KV）特高压（750KV以上）高压（35～110KV）中压（1～10KV）低压（1KV以下）按电压等级高低分类电压等级发展110kV230kV380kV345kV400kV500kV735kV765kV1150kV美国USA美国USA瑞典Sweden美国USA前苏联ex-USSR美国USA加拿大Canada美国USA前苏联ex-USSR190819231952195419561964196519691985国家Contry年代year世界电压等级发展历程22kV33kV66kV110kV220kV330kV500kVDC±500kV750kV190819211934194319541972198119892005年代year中国电压等级发展历程国际上超高压指交流330kV～765kV，直流±620kV及以下。特高压指交流1000kV及以上，直流±750kV及以上；我国超高压电网指交流330kV、500kV、750kV电网和直流±500kV输电系统；特高压电网指交流1000kV电网和直流±800kV输电系统。特高压输电定义提高电压等级主要原因提高线路输送能力；远距离输电线损提高电压稳定性问题引起解决实现电力的远距离输送；一般来说，线路的传输功率与电压的平方成正比与线路阻抗成反比。特高压输电的优越性提高输送容量010002000300040005000600070001000kVAC500kVAC±800kVDC±620kVDC±500kVDC输送容量(MW)不同电压等级单回线路输送能力增大送电距离1000kV线路和500kV线路输送相同功率时，前者最远送电距离约为后者的4倍，经济输送距离相应提高。±800kV直流输电的经济输电距离可超2500km，为超长距离大规模电力送出创造条件。降低线路损耗输电线路损耗与电压的平方成反比表示线路串联电阻表示线路电压表示线路输送容量其中：RU22SRUSPloss改善电网结构，减少工程投资地线导线（四分裂）杆塔绝缘子串典型架空输电线路图片导线、地线、杆塔、绝缘子和金具、杆塔基础等架空输电线路组成同杆双回塔10kV同杆双回塔1.架空导线的类型①按电压分㈠低压导线常用低压架空导线额定电压为220／380V。㈡高压导线高压架空导线的额定电压大多为10kV及以上。②按导线材料分㈠铜线导电性能好，机械强度高，耐腐蚀，但价格贵。㈡铝导线导电性能、机械强度和耐腐蚀性虽比铜导线差，但它质轻价廉，因此在可以以铝代铜的场合，应优先采用。二、架空导线和地线㈢钢线机械强度很高，且价廉，但导电性差，功率损耗大，并且易生锈，所以，钢线一般只用作避雷线，而且必须镀锌、其最小使用截面不得小于25mm2。③按导线结构分㈠裸导线高压架空导线一般采用裸导线Ⅰ单股线Ⅱ多股绞线架空导线一般采用多股绞线a)铝绞线(LJ)架空线路的导线一般采用铝绞线b)铜绞线（TJ）在有盐雾或化学腐蚀气体存在的地区，宜采用防腐钢芯铝绞线(LGJF)或铜绞线。c)钢芯铝绞线(LGJ)机械强度要求较高和35KV及以上的架空线路上宜采用钢芯铝绞线（外层为铝线，作为载流部分；内层线芯是钢线，以增强机械强度）。㈡绝缘导线低压架空导线大多采用绝缘导线。尤其是工厂、城市10KV及以下的架空线路，如安全距离不能满足要求，或者靠近高层建筑、繁华街道及人口密集区，还有空气严重污染和建筑施工场所。导线型号:LGJ—95/55表示标称截面铝为95mm2，钢55mm2钢芯铝绞线。LJ—95表示标称截面为95mm2的铝绞线35/6钢芯铝绞线交联电缆LJ与LGJ参数标称截面(mm2)线芯结构根/直径(mm)参考重量(kg/km)LJLGJ铝铝钢LJLGJ2535507/2.127/2.507/3.006/2.206/2.806/3.201/2.21/2.81/3.268.495.2137.093.0150.6196.870951207/3.5519/2.5019/2.806/3.8028/2.0728/2.301/3.87/1.87/2.0191.7260.0325.9277.51402.7497.215018524019/3.1519/3.5019/3.9828/2.5328/2.8828/3.227/2.27/2.57/2.8412.5509.3658.6601.6778.5974.230040050060037/3.2037/3.7037/4.1461/3.5528/3.8028/4.17——19/2019/2.2——827.21106.01384.71676.01356.61635.2——钢芯铝绞线普通导线分裂导线扩径导线等分裂导线：其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。钢芯铝绞线是利用集肤效应原理制成的。集肤效应:集肤效应就是电流通过电线时多数电流会从电线的外维通过，所以电线的平方倍数增加不意味着电流的成倍增加，频率越高，表面流通的电流也就越多，比如50HZ的交流电1平方的铜芯电线可以通13A,10平方的铜芯电线可能只能通过57A.提高电晕放电电压，减小线路电抗，增加线路电容，降低线路的波阻抗，提高输电线路的自然功率，有利于电力系统运行的稳定性，在超高压输电线路中得以广泛采用。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。超高压输电线路的分裂导线数一般取3～4根。分裂导线一般是将每相导线用2-4根截面较小的导线组成，分导线间相距0.3-0.5米，可以起到相当于增大导线直径的作用，比总截面相同的大导线，不容易产生电晕，送电能力还高一些。分裂导线主要有应用于330千伏及以上电压的线路上。分裂导线作用扩径导线：LGJ-400/50型导线为原型，将铝线由54根减至42根。其中内层铝线由12根减为8根，邻外层铝线由18根减为10根，外层不变仍为24根。内层铝线和邻外层铝线均匀排列，铝线之间有间隙。架空地线悬挂于杆顶起防雷保护作用。作用防止雷电直击导线，将雷电流引入自身并安全导入大地，使线路免遭雷击；雷击杆塔时对雷电流有分流作用，减少流入杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位；对导线有耦合的作用，雷击杆塔时，能有效降低绝缘子串和空气间隙上的电压，有效防止线路绝缘闪络；对导线有屏蔽作用，降低导线上感应电压。架空地线一般采用镀锌钢绞线，目前也采用钢芯铝绞线，铝包钢绞线等良导体作为架空地线。采用良导体作为架空地线，可有效降低不对称短路时的工频过电压，减少潜供电流。兼有通信功能的可采用光缆复合架空地线。种类导线在杆塔上的排列水平排列；垂直排列；三角形排列；混合排列。双回路线路同杆架设时，宜采用三角排列，或采用垂直排列等。低压配电线路的导线宜采用水平排列。三相四线制低压架空线路的导线采用水平排列,中性线的截面较小，机械强度较差，一般架设在中间靠近电杆的位置。如线路沿建筑物架设，应靠近建筑物。中性线的位置不应高于同一回路的相线，同一地区内中性线的排列应统一。三相三线制架空线的导线采用三角形排列也有水平排列。架空线路的排列相序应符合下述规定：①高压线路：面向负荷从左至右为L1、L2、L3；②低压线路：面向负荷从左至右为L1、N、L2、L3架空线路的档距、弧垂和其他距离1）架空线路的档距(跨距)—指同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离，如图所示。2）架空线路导线的弧垂，又称弛垂—是指架空线路一个档距内导线最低点与两端电杆上导线固定点间的垂直距离，如图所示。①导线的弧垂不宜过小弧垂过小会使导线所受的内应力增大，遇大风时易吹断，而天冷时又容易收缩绷断；②导线的弧垂不宜过大如果弧垂过大，不但浪费导线材料，而且导线摆动时容易导致相间短路。3）架空线路的线间距离、导线对地面和水面的距离、架空线和各种设施接近、交叉的距离以及上述的档距、弧垂等，在GB50061－1997等的技术规程中都有规定，设计和安装时须严格遵守。输电线路目前实际运行的在线监测技术有:输电线路绝缘子污秽在线监测系统输电线路氧化锌避雷器在线监测系统导线温度及动态增容在线监测系统输电线路覆冰雪在线监测系统输电导线舞动在线监测系统输电线路驱鸟装置输电线路防盗报警监测系统MT系列输电线路温度在线监测装置及安装外貌DTM560架空导线测温系统钢化玻璃绝缘子瓷绝缘子合成绝缘子三、绝缘子和绝缘子串用来支撑或悬吊导线使之与杆塔绝缘，保证线路具有可靠的电气强度。1.作用2.种类针式绝缘子瓷横担绝缘子悬式绝缘子三、绝缘子和绝缘子串2.种类电压等级与悬垂绝缘子串中绝缘子片数关系系统标称电压（kV）3563110220330500每串绝缘子片数3571317～1925～283.绝缘子串通常可根据绝缘子串上绝缘子的片数来判断线路电压等级，一般每片绝缘子承担1万V左右的电压。三、绝缘子和绝缘子串金具种类四、线路金具指连接和组合电力系统中各类装置，以传递机械，电气负荷及起到某种防护作用的金属附件。1.作用2.种类按性能及用途一般分为：线夹、连接金具、接续金具、保护金具、拉线金具。联结金具主要用于将悬式绝缘子组装成串，并将绝缘子串连接、悬挂在杆塔横担上。线夹与绝缘子串的连接，拉线金具与杆塔的连接，均要使用联结金具，常用的联结金具有球头挂环、碗头挂板，分别用于联结悬式绝缘子上端钢帽及下端钢脚，还有直角挂板（一种转向金具，可按要求改变绝缘子串的连接方向），U形挂环（直接将绝缘子串固定在横担上）、延长环（用于组装双联耐张绝缘子串等）、二联板（用于将两串绝缘子组装成双联绝缘子串）等。联结金具型号的首字按产品名称首字而定，如W一碗头挂板，Z一直角挂板。接续金具类接续金具用于接续各种导线、避雷线的端头。接续金具承担与导线相同的电气负荷，大部分接续金具承担导线或避雷线的全部张力，以字母J表示。根据使用和安装方法的不同，接续金具分为钳压、液压、爆压及螺栓连接等几类。a、钳压接续管b、液压接续管防护金具类防护金具分为机械和电气两类。机械类防护金具是为防止导、地线因振动而造成断股，电气类防护金具是为防止绝缘子因电压分布严重不均匀而过早损坏。机械类有防振锤（见图4-12）、预绞丝护线条（见图4-13）、重锤等；电气类金具有均压环（见图4-14），屏蔽环等。并沟线夹（接续金具）悬垂线夹耐张线夹连接金具（Z型挂板）常用金具外形金具种类（保护）防振锤间隔棒五、电杆、横担和拉线1）电杆①作用及特点是支持导线及其附属的横担、绝缘子等的支柱，是架空线路最基本的元件之一。它应有足够的机械强度，尽可能经久耐用，价廉，且便于搬运和安装。②电杆按材料分㈠水泥杆目前以水泥杆应用最为普遍，它使用年限长，机械强度高，维护简单，成本低，但重量大，搬运安装不便。㈡金属杆金属杆分钢管杆、型钢杆和铁塔，它机械强度大，维修量小，使用年限长，但维修费用高、价格贵，因此，主要用于110KV以上的高压架空线路上；35kV及以上线路和l0kV线路的终端杆一般用铁塔。㈢木杆木杆虽便于加工和运输，但寿命短，又浪费木材，现以基本淘汰。③按电杆在架空线路中的地位和功能分直线杆(中间杆)、分段杆(耐张杆)、分支杆、转角杆、终端杆、跨越杆等型式。图2是各类型电杆在低压架空线路上的应用。2）横担①作用安装在电杆的上部，用于安装绝缘子以固定导线。②类型常用的有铁横担、木横担和瓷横担。注：从保护环境和经久耐用看，现在普遍采用的是铁横担和瓷横担，一般不用木横担。图2架空线路的杆型及应用1、8、13、16－终端