节能导线在高压输电线路设计中的应用

节能导线在高压输电线路设计中的应用

崔金彪

广东永光新能源设计咨询有限公司珠海分公司  广东珠海  519000

摘要：节能导线在高压输电线路设计过程中对远距离的电能传输具有非常重要的作用，在选择节能导线的过程中，相关工作人员需要充分考虑电气性能和机械性能，确保节能导线的应用能够增强降耗效果，减少各类资金的投入比例，降低整个电网工程建设的造价成本，确保电网工程建设中的高压输电线路设计能够获得更高的经济效益。

关键词：节能导线；高压输电线路设计；具体应用

节能导线作为我国现阶段高压输电线路设计中非常重要的部分，对长距离的电能传输具有非常重要的作用和效果。选择节能导线最需要考虑的因素就是电气性能和机械性能，只有选择了合适的节能导线才能提高电能的运输效率，并降低电能的运输成本。可随着人们绿色环保意识的提升和增强，在高压输电线路设计过程中选择应用节能型导线已经成为电力行业的主要发展趋势。

1.节能导线的性能

1.1电气性能

电气性能和对载流量息息相关，直接关系到整个电力系统能否安全有效运输，与送电流量是否能够达到对应标准紧密联系起来。设计人员还需要综合考虑节能导线线路的闹热行以及抗寒性，并将这两项因素转化为技术参数进行导线核算，从而对导线的温度波动进行反馈，避免其带来负面影响。并且，导线周围的自然环境和温度变化，也会影响到导线线路的导流性，避免这些外界因素对导线产生破坏性的后果，直接造成导线的使用周期大幅度减少。例如：钢芯铝绞线和铝合金类别如果没有将温度控制在80℃之内，就会造成高压输电线路在设计和使用过程中出现安全隐患，甚至会直接影响导线的传输功率和电流流量。然而，设计人员通过对不同性质的导线进行计算可以发现，节能导线之间的总体效率并未存在很大差异，反而存在一些比较相似的地方。重点是，节能导线与传统导线相比，能够更加精准有效地反映出电网建设中电阻损耗效率的具体表现。与此同时，设计人员在计算过程中还需要注意各种因素，面对不同类型的铝合金导线，还需要重视其电气性能的不同，充分对比不同的电流以及额定电流通过率，明确总先分流的根数、导线电阻的性质以及导线的体积。需要注意的是，设计人员需要通过具体公式，比较不同类型的节能导线，判断导线的节能效果是否符合我国现阶段电力工厂的日常电流保护。除此之外，在将节能导线应用到高压输电线路设计的实验过程中，能够得出传输功率和节能效果成正比的结论，并对不同类型导线进行比较，从而得到最优的钢芯铝绞线，确保高导电率钢芯能够依次排列。

1.2机械特性

对节能导线机械效能影响最大的因素就是导线弧垂和杆塔，设计人员需要将弧垂性作为节能导线性能分析的关键点，并进行充分的实验，将拉力不同、弧垂与杆塔自有重量以及铝钢芯横截面大小对节能导线机械性能的影响，进行全面分析研究，并做出对应的数据及表格。并且，在40℃的温度下，设计人员还需要将弧垂度最小的部分作为杆塔重量计算的关键内容，重点分析并研究节能导线的风偏角。例如：设计人员可以用每秒270cm的平均风速，进行相应实验，并对实验内容进行分析研究，确保其能够在风偏角较大的前提条件下，明确铝合金高导线的电率角，使中强度铝合金在垂直状态下保持最小荷载。与此同时，设计人员还需要选择塑性比较好的指标，对kV数值进行有效控制，确保其能够进行塔形的固定，从而实现铝合金高导铝绞线和强度铝合金铝绞线对摇摆系数的更高需求，可以说，符合这些要求的设计形式只有塔形设计模式。除此之外，设计人员还需要在应用节能导线的过程中，尽快处理风偏角过大的影响，通过对塔高进行高度叠加，或者对特殊形状的杆塔进行摇摆脚规避处理，确保设计人员能够及时询问导线专家以及塔杆专家的建议。

2.节能导线在高压输电线路设计中的应用要点

2.1线材的价格

根据我国当前节能导线在高压输电线路设计中的应用实践来说，大部分电网建设成本费用有一半以上都用于各类电力设备和施工原材料的采购，这就使得线材价格因素成为当前电力项目成本控制工作的关键点。并且，在线材设计的选型上，高压输电线路设计人员还需要在尽可能满足电力项目建设需要的前提下，降低线材的成本，从而保证电网项目建设实际成本小于电网项目预算成本。相关工作人员在选择线材的过程中，设计人员需要优先考虑节能导线的范围价格和节能导线的线材密度，以便达到缩减高压输电线路设计成本的目的。根据我国现阶段电力市场中线材价格的浮动情况来说，钢芯类导线类型中价格比较高的导线型号是JP4/G2A-620/35高导电率铝绞线，铝合金芯导线类型中价格比较合适的导线型号是JP3/LNA1-475/220型铝绞线和JANA3-645型中强度铝绞线。

2.2建材的损耗

对于建材损耗工作来说，不论是线材荷载、横担规格还是线材弧垂等因素，都直接影响到塔形以及耗钢量，以某电网建设项目为例，在使用1.1cm的冰区导线数据进行系统性分析之后可以得出以下结论：高导电型的钢芯类铝绞线与普通型导线相比，线材的张力、垂直荷载以及风偏角度等各类机械指标非常相似，且在导线建材损耗数量方面也具有一定的相似性，这就使得高导电型的钢芯类铝绞线与其他类型的节能导向相比，在建材损耗方面处于劣势。

2.3线材造价及项目成本

对于电网项目建设成本来说，铝合金制高导线材的成本回收周期比较短，一般来说回收周期在两年半到三年之间；铝合金制中强度线材的成本回收周期与高导线材的成本回收周期基本相同，回收周期为四年；钢芯类导线中的高导型铝绞线的成本回收周期则比较长，大约为七年；而普通类型铝绞线的成本回收周期则与钢芯类导线中的高导型铝绞线的成本回收周期基本相同，回收周期为八年。因此，在高压输电线路设计应用中选择节能导线，就需要充分考虑不同节能导线类型的经济性和适用性，强化电网建设项目投资的高收益及合理性，确保相关工作人员能够在电网项目建设成本运算过程中使用年费算法。相关工作人员在运用年费算法进行分析的过程中，需要及时搜集各个线路的初始年费用、线路运维年费用、线损费用以及利息费用，确保相关工作人员能够充分利用运算方法，将各种类型规划方案的利润额能够折算到初始过程中的总费用成本之中，从而将其平均分配大盘运行周期各年份之中，只有经过计算之后，才能分清楚整体运算费用比较低的节能导线，进而明确其经济优势。一般来说，相关工作人员在进行线材选型和线材规划过程中，需要明确工程预算额度，并由设计人员重点关注以下五项问题：

第一，设计人员需要严格跟着电网工程的一般使用寿命进行计算，电网工程的施工周期一般为两年左右，这就使得电网工程项目的资金拨付需要按照施工阶段不同进行拨付，在电网工程项目起步阶段拨付金额为60%，而剩余的40%则需要在电网工程项目结束之后进行拨付。第二，电网项目建设年损耗数的极大值为3200小时左右。第三，电网建设项目施工设备的损耗费率大约为1.4%。第四，电网建设项目的回收率大约为整个电网项目总投资的十分之一。第五，电网工程设计人员需要参照当地电力价格数据，计算设计方案的年费用。

结语：综上所述，节能导线作为高压输电线路设计中最重要的组成部分，对整个线路的应用具有决定性的作用，上文通过分析导线的电气性能和机械性能，明确节能导线才是当前电网建设过程中最重要的内容，不仅具备良好的节能降耗效果，还能够降低各项资金投入，使高压输电线路具有更加广泛的发展前景。

参考文献：

[1]梁鹏.节能导线在高压输电线路设计中的应用研究[J].中国设备工程,2022(11):6-8.

[2]姜旭.节能导线在高压输电线路设计中的应用[J].电子元器件与信息技术,2020,4(06):121-122.DOI:10.19772/j.cnki.2096-4455.2020.6.058.

[3]韩宇,程克娜,王铱.节能导线在高压输电线路设计中的应用[J].集成电路应用,2020,37(03):118-119.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2020.03.054.

[4]赖培敦.浅谈新型节能导线在高压输电线路设计中的选型[J].计算机产品与流通,2019(05):68-69.

[5]高天阳.试析新型节能导线在高压输电线路设计中的选型[J].黑龙江科技信息,2016(36):197.