节能导线在输电线路中的节能效果分析

调查研究
168产 城节能导线在输电线路中的节能效果分析
张松
摘要:与一般钢芯铝绞线相比较,节能导线电阻小、导电能力强,将其应用到输电线路中,能够有效降低线路损耗,进而提升电力传输性能。从当前市面应用的节能导线看,主要有钢芯铝绞线、中强度铝合金绞线以及铝合金芯铝绞线等。本文具体介绍这三种节能导线,并分析在输电线路中的应用及节能效果。
关键词:输电线路;节能导线;应用方法;节能效果
1 节能导线特点
1.1 新型钢芯铝绞线
铝金属,其本身具备良好的导电性能,但强度较低,并不能直接将其作为导线材料使用,因此,如果选用电力导线原材料进行制作时,主要以合金方式使用。一般情况下,如果铝合金中铝纯度越高,则其表现的导电率越高,但如果铝的含量不断增加,反而造成合金强度减弱,同时影响到其机械性能,不利于
导线整体性能发挥。此外,钢芯高导电率铝绞线在制作方面需要花费较高成本,导致其难以广泛应用到市场中。随着现代工业技术不断发展与提升,经过控制合金、拨拉工艺等操作,能够保证导线的强度,同时,可以提高导线的导电率,进而降低导线制作成本。
1.2 中强度铝合金绞线
中强度铝合金绞线,主要采用的是非热处理工艺,导电率较好,更重要的是,制作成本低、强度高,同时,其质量非常轻,在电力行业中得到广泛推广和应用。现阶段,我国电力行业使用的主要是以58.50IcIACS铝合金为主的中强度铝合金绞线材料,改变了以往钢芯铝绞线,借助合金材料降低导线电阻、线损,有效提高了其节能性。与传统导线相比较,中强度铝合金绞线整体质量较轻、导电率高、强度大,将其应用到实际中,可以明显看到电量损失降低,也大大降低无线电的干扰。根据实践数据统计,中强度铝合金绞线的强度高出传统导线1.5倍,这一特点有助于防止导线鼓包情况,能够将其使用到普通的塔杆上,具有较广的适应性。
1.3 铝合金芯铝绞线
铝合金芯铝绞线作为一种新型节能导线,主要是利用53%的铝合金芯,改变以往电缆芯结构。由于此种导线结构内承载部分,本身具备导电能力,所以经过改进后,其导电性较高,对于电能传输过程中出现的线损问题,可以大幅度降低,进而节约能源。与普通导线相比,铝合金芯铝绞线非常轻,如果
保证同等载流,在整体张力、垂直荷载方面,铝合金芯铝绞线要远远小于传统导线,与此同时,铝合金芯铝绞线整体强度不会受到导线质量影响,可以一直处于稳定状态。因此,将铝合金芯铝绞线应用到施工中,并不需要进行特殊防护,进而对降低工程整体投资起到重要作用。
永远的林青霞2 节能导线在输电线路中的应用及效果分析美丽的背后
2.1 节能导线电气特点
我的家庭老师2.1.1 电磁环境
与普通导线相比较,钢芯铝绞线、中强度铝合金绞线、铝合金芯铝绞线三种节能导线表面场强基本相同,同时,能够听到的噪声水平、无线电干扰水平也非常相近,可见,节能导线并不会受到电磁环境影响而发生改变。
2.1.2 载流量
如果保持在220kV电路中,普通导线、新型钢芯铝绞线、铝合金绞线、铝合金芯铝绞线三种节能导线的载流量如下表所示。不难看出,节能导线载流量要明显高于普通导线,但效果不是很突出,所以,应用节能导线,并不会影响到传输线路容量。
2.1.3 损耗
同上,220kV输电线路,对比普通导线与三种节能导线的线损情况,通过计算,最终得出,铝合金芯铝绞线的线损为16.70kW/km、铝合金绞线16.31kW/km、新型钢芯铝绞线17.OOkW/km,而普通钢芯铝绞线的线路损耗为17.43kW/km,都高于这三种节能导线。
2.2 节能导线机械特点
下面的研究,主要选取33个交流输电工程作为研究样本,样本中共使用11种型号的普通钢芯铝,3中节能型导线。
2.2.1 风偏角
通过计算、对比、分析,表明新型钢芯硬铝绞线的风偏角与普通导线完全一致。使得垂直、水平档距的比保持在0.85时,铝合金绞线、铝合金芯铝绞线的风偏角要高于普通导线,大出2°-6°。所以,可以总结出,在工程施工中应用节能导线时,需要注意塔型选择,并做好档距调整工作。
2.2.2 弧垂
不同工程情况下,保持相同截面积,对比研究普通导线和节能导线的弧垂,可发现,与普通导线相比,只有新型钢芯硬铝绞线的弧度特点与之相同,而铝合金芯铝绞线接近普通导线,而铝合金绞线小于普通导线的弧垂。如果是400米档距高温,普通导线的弧垂要高于铝合金绞线0.4-1.7米。phc桩
2.2.3 覆冰过载能力
对于覆冰过载能力的研究,从三种节能导线情况看,与普通导线完全一致的是新型钢芯硬铝绞线,铝合金芯铝绞线的覆冰过载能力要低于普通导线,如果是400米档距下,大约小0.2-2.7米。而铝合金导线与普通导线基本相似,依然保持400米档距,当导线截面积大于300平方米时,其覆冰过载能力要高于普通导线0.2-1.5米,若小于等于300平方米,则低于普通导线0.5-2.3毫米。
2.3 节能导线节能效果分析
在工程经济性评价中,年费用法是其中最为常用的方法,因此,下文以某典型220kV线路为例,分析工程建设投资费用、每年运行费用、损耗费用,并进行最小年费用计算。具体如下:
(1)使用年限40年,施工周期两年,第一年投资为60%,第二年投资40%;(2)以年为单位计算电网最大负荷利用小时数,为5OOO小时,3200小时的电能损失;(3)电力工程回收率按工程投资的8%、10%、12%计算。最终得出,强度铝合金绞线,在最初投资较高,由于节能效果极好,所以年费用最少;而新型钢芯铝绞线表现出一定的节能效果,但效果并不明显,年费用略高;铝合金芯铝绞线初期投资最低,节能效果表现出良好,年费用也较低。当电价不断升高时,节能导线与普通钢芯铝绞线所耗费的年费用差距将会越大,所以,使用节能型导线,具有非常明显的节能效果。虽然上述三种节能导线在单价方面,要高于普通钢芯铝绞线15%左右,但整体计算下来,平均每年可减少大量电能
陈学祥损耗。
结语
基于现代社会发展以及需求,不同类型的节能材料的研发与应用,在很大程度上推动了电力行业节能设备的发展。节能导线种类、结构都不断变化,所体现出的性能也得到了极大的提升。需要注意的是,如果应用到实际电力工程施工时,对于节能导线的选择,还需要根据施工具体情况,保证导线可以适用于环境需求,进而将其节能作用最大化。
(南京国联电力工程设计有限公司)
载流量对比表
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本文发布于:2024-09-21 00:24:56,感谢您对本站的认可!

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