文章编号:100926825(2007)3420177202我国紧凑型输电线路的现状和展望收稿日期:2007207212作者简介:李晓琴(19832),女,南京信息工程大学硕士研究生,江苏南京　210044朱庚富(19652),男,教授级高级工程师,国电环境保护研究院,江苏南京　210031李晓琴　朱庚富摘　要:介绍了紧凑型输电技术的国内外应用现状,并通过对我国紧凑型输电方式特点的具体阐述,重点分析了我国紧凑型输电线路的电磁环境,探讨了其在我国广阔的发展前景,以推广紧凑型输电线路的应用。

关键词:紧凑型,线路走廊,电磁环境中图分类号:TU994文献标识码:A 随着全球环保意识的加强及节约能源的需要,对发电、输变电产品在大容量、高效低耗、低污染等方面,提出越来越高的要求。

提高线路单位走廊输送容量,降低工程造价,减少运行维护费用,保护自然环境等已成为电力基础网络建设与社会环境共同和谐发展的方向。

紧凑型输电线路正是在这一大环境要求下提出的,这也是促进社会经济与电力和谐发展、技术进步、环境保护意识和节约土地资源意识增强的必然趋势[1]。

1　国内外紧凑型输电应用现状紧凑型输电在国内外应用广泛[224]。

最早对线路进行紧凑化研究的是美国,美国BPA (西北部地区电力管理局)在20世纪80年代初已建成投运单、双回路500kV 紧凑型线路近1000km 。

但最早将完全意义上的紧凑型输电线路理论投入应用的是巴西,其在1980年开始研究,1986年投运第一条500kV 紧凑型输电线路,至今已建成投运500kV 紧凑型输电线路2000km 以上。

目前,国际上掌握该项技术的有巴西、美国、俄罗斯等少数几个国家。

但因国情不同,其着重点也不相同,其中俄罗斯偏重于自然功率的提高,巴西、美国则偏重于缩小走廊宽度,而我国在这方面的研究倾向于两方面兼顾。

我国于1989年开始着手研究这一先进输电技术,将其列为国家“八五”重点科技攻关项目进行试验研究,于1994年,1999年在华北建成国内第一条220kV (河北安定—廊坊),500kV (昌平—房山)紧凑型输电线路。

安定—廊坊线路总长30km ,输送功率300MW ,运行稳定。

昌平—房山线路总长83km ,并网运行后经受了10级大风及大雾、雨雪等自然条件的考验,运行情况良好。

其后于2002年在西北建成国内第一条330kV 成县—天水紧凑型输电线路(高海拔、重冰区),全长115km ,也达到了预期效果。

2004年4月26日建成投运500kV 政平—宜兴同塔双回紧凑型输电线路。

山东2005年投运的500kV 郓城—泰山线路146km ,也采用紧凑型。

另有许多新建工程都在开工建设中,可以预见在国家电网公司大力推动下,今后在全国电网建设中会有更多紧凑型输电线路工程出现。

2　紧凑型输电方式特点紧凑型输电技术是通过对导线的优化排列,将三相导线置于同一塔窗内,三相导线间无接地构件,达到提高自然输送功率,减少线路走廊宽度,提高单位走廊输电容量的新型架空送电技术。

2.1　减少线路走廊宽度对110kV 线路,线间距离可以从3m 减少到1.5m ;220kV 线路线间距离可从6m ～6.5m 减少到2.5m ～3.0m ;500kV 线路线间距离则可减少到6.5m ～7.0m 。

投运的500kV 昌平—房山紧凑型线路节省了线路走廊宽度17.9m ;330kV 成县—天水紧凑型输电线路边线距离由常规的13m ～22m 减少到5.2m ,压缩线路走廊宽度7.8m ～16.8m 。

尺寸,改善了原电极附近土壤层的导电性,从而降低了接地电阻,同时还改善了电极附近地表的电位分布,有内压作用。

国内同行业的运行经验证明,对接地电阻要求达到0.5Ω～1Ω甚至达到0.1Ω时,采用降阻剂是行之有效的措施。

6　结语城区变电站除了考虑以上几项设计外,还要考虑在进行设备布置的同时,保证运行安全和方便操作巡视,便于检修和安装。

对于不同形式的配电装置,都要妥善考虑检修和安装条件。

110kV室配电装置的设备一般是就地检修,在安装或大修时,主要是在间隔内搭临时脚手架,有条件时设置移动式升降机。

为了便于设备的起吊,需要在楼板引线孔洞的两侧适当位置设置吊环,以满足各种设备的吊装要求。

城市室内变电站具有占地面积少、布置紧凑、设备集中、运行维护方便、抗污染条件好等优点。

因此,城区变电站向室内化、小型化方向发展是必然趋势,更有待于今后去努力开发,不断完善设计。

On the design of urban transformer substationTIAN Yi XU Jun 2lan YOU Yao 2liAbstract :The following paper discusses the technical problems in the design of transformer substation in urban area from the miniaturization design of switch gear ,anti 2noise design of interior main transformer ,ventilation design ,fire protection design ,and small 2area grounding de 2vices ,in order to design safe ,rational and economic urban transformer substation ,and satisfy the requirement of fire protection and environ 2mental protection.K ey w ords :urban transformer substation ,ventilation design ,transformer ,resistivity・771・ 第33卷第34期2007年12月 山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.33No.34Dec.　20072.2　林木砍伐、青苗赔偿及房屋拆迁量减少330kV 成县—天水线路减少施工走廊通道树木砍伐费用94.5万元,保护了森林资源和甘肃原本就比较脆弱的生态环境,输送单位容量工程造价降低28%。

天广四回罗百线500kV 紧凑型输电线路压缩线路走廊宽度18.3m ,减少走廊占地、树木砍伐、青苗赔偿和建筑物拆迁,减少占地1.83hm 2/km ,大大保护了生态环境。

500kV 政平—宜兴紧凑型塔较常规型塔全塔高度降低近17m [3],其直线塔的4条塔腿占地面积也大大缩小,占地约为75.2m 2,较常规型塔减少了一半,减少林木砍伐、青苗赔偿等,对周边环境的影响减小。

2.3　提高自然输送功率500kV 政平—宜兴紧凑型线路自然输送功率为1312.3MW ,较常规线路提高30%;500kV 昌平—房山紧凑型线路提高自然输送功率34%;220kV 安定—廊坊线路自然功率较常规线路提高60%;330kV 成县—天水线路提高自然功率44%。

从托克托电厂送北京,若建两条长约500km 的500kV 常规线路,中间再建1个开闭站,其稳定送电能力仅有1450MW ,而建两条紧凑型线路,则其稳定送电能力提高至2000MW 。

紧凑型输电方式与常规输电方式相比有很多社会效益和经济效益,发展趋势明显。

紧凑型线路同时也带来了一些特殊的问题值得探讨,主要有:1)紧凑型线路的临界闪络电压低,充电功率增大,给运行和操作带来一定困难。

2)紧凑型线路结构复杂,安装及带电作业不方便。

3)紧凑型线路与常规线路的参数差异较大,当与常规线路并联时可能会产生环流。

3　我国紧凑型输电线路电磁环境3.1　工频电磁场在工频电磁场限值方面,国内尚缺乏相关标准。

仅在H J/T2421998500kV 超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范中对500kV 送变电工程(110kV ,220kV ,330kV 送变电工程参照执行)有一个推荐标准,其中推荐暂以4kV/m 作为居民区工频电场评价标准,推荐应用国际辐射保护协会关于对公众全天照射时的工频限值0.1mT 作为磁感应强度的评价标准。

这两个推荐标准仅应作为参考,而不是国家强制标准,这两个推荐值偏严。

西方发达国家现行的工频电场和工频磁场限值要比我国目前的规定宽松得多。

王娜、李春生对紧凑型和常规型500kV 输电线路的工频电磁场进行了实测和对比,对实测数据进行分析,发现对于500kV 常规型输电线路,地面1.5m 高度的工频电场,在距离边导线对地投影10m 以外,其数值均小于4kV/m 的评价标准;对于500kV 紧凑型输电线路,同样的高度,在边导线对地投影以外,其数值均小于4kV/m ;在导线对地高度基本一致的情况下,500kV 紧凑型输电线路在产生的工频电场数值上绝大部分都低于常规型输电线路。

此次测试紧凑型输电线路产生的工频磁场数值低于常规型输电线路,均远远低于0.1mT 的评价标准。

对于500kV 紧凑型线路,其对地距离为10m 时,超过4kV/m高电场区的宽度约16m ;500kV 常规型线路对地距离为11m 时,超过4kV/m 高电场区的宽度约48m 。

采用紧凑型线路可显著减小线下高场强区的范围和最大电场。

在通过相同电流(1kA )、紧凑型线路最小对地距离(10.5m )小于常规线路(11m )的条件下,紧凑型线路的最大工频磁场还不到常规线路的一半,同时还大大减小了高工频磁场的范围。

3.2　无线电干扰、噪声输电线路电晕放电是产生无线电干扰的根源。

输电线路电晕产生的脉冲电磁波沿着线路两侧横向传播,使沿线一定范围内的无线电接收设备,在正常工作时所接收的有用信号的波形幅值和相位受到影响,导致这些无线电接收设备达不到正常工作所需的信噪比。

G B 1570721995高压交流架空送电线无线电干扰限值中规定,晴天条件下,220kV 输电线路距导线两侧各20m 处频率为0.5MHz 的限值为:53dB (μV/m );110kV 相关限值为46dB (μV/m ),500kV 相关限值为55dB (μV/m )。

可听噪声是指导线周围空气电离放电时所产生的一种人耳能直接听得见的噪声。

对位于线路走廊外的居民住宅而言,我国G B 309621993城市区域环境噪声标准中规定Ⅰ类标准昼间55dB (A ),夜间45dB (A )。

紧凑型线路导线的无线电干扰、噪声水平达到常规型线路的一般水平,并符合相关标准的要求。

昌平—房山单回500kV 紧凑型线路,在距线路中心线40m 范围内的无线电干扰水平为35dB ～47dB ,可听噪声水平为40dB ～43dB 。