采用节能导线的输电线路全寿命周期成本分析

近20年来,全国输电线路的长度显著增长,在线路工程建设中,经济性成本是至关重要的考量因素之一。通过构建输电线路工程全寿命周期成本量化模型,对辽宁省A市某220 kV新建线路工程采用JL/G1A-400/35型钢芯铝绞线及JL(GD)/G1A-400/35型钢芯高导电率铝绞线下的经济成本差异进行对比分析。采用线性回归分析、灰色预测GM(1,1)模型以及自回归差分移动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型对工程运行期输电线路的负荷水平进行预测,得出组合预测分析方法下线路工程的售电效益;同时,量化节能导线的减碳效益,分析负荷增长水平、天气、海拔及投资折现率对线路运行成本的灵敏度,对比评估2种导线技术方案的经济性指标。研究结果表明,作为一种节能导线,钢芯高导电率铝绞线可以降低输电线路工程的运行维护成本,在考虑售电效益的同时为线路工程带来额外的减碳效益,在工程的全寿命周期内具有良好的经济性及低碳性。

耐热铝合金导线的耐热机制及其应用研究

研究耐热铝合金导线这类新型导线的发热机制,并探讨其在铁路输电线路中的应用效益。通过查阅相关文献资料,分析梳理这类新型导线的发热机理,并研究其主要性能,最后介绍这类导线在铁路输电线路改造工程中的应用。结果表明,Ф3.0的耐热铝合金单线在高温处理后其抗拉强度仍较高,强度保持率不低于95.4%。60%导电率的钢芯耐热铝合金绞线的耐热性能与钢芯耐热铝合金绞线是一样的,它们的连续允许使用温度都是150℃。与硬铝线相比,耐热铝合金导线在蠕变性能、耐腐蚀性方面都水平相当。经分析2008年山东省M市220 kV铁路输电线路扩容改造工程发现,只更换耐热导线的花费每千米只需45万元,而如果更换全部铁塔,花费为每千米133.9万元。由此可知,耐热铝合金导线具有良好的耐热性能,将其用于线路改造或新建中能有效节省投入费用,效益明显。

浅析35kV配电网铜铝过渡线夹断裂原因与改进措施

目前35kV配电网架空线主要采用钢芯铝绞线,而在铜、铝导线连接部位主要应用铜铝线夹过渡。在铜铝过渡处,经常会由于腐蚀、氧化等问题造成过渡线夹断裂,致使系统缺相运行,对用户可靠用电造成负面影响。基于此,本文对35kV配电网铜铝过渡线夹断裂原因进行分析,针对其中关键要素提出了相应的改进方案和预防措施,期望可以更好地确保电网的安全运行。

架空导线用铝合金的机电性能及现状与发展

对国内常见的架空导线及其机电性能做了比较,提出了一种综合性能指标用于全面评价各种不同导线的机电性能,重点对全铝合金绞线和铝合金芯铝绞线的发展及其优越性进行了评述,最后介绍了导线铝合金提高强度与导电性的国内外最新研究进展。

新型复合材料合成芯导线技术综述

复合材料代替钢芯的合成芯导线是一种全新概念的架空输电线路用导线,它充分发挥了有机材料的特长,具有重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损低、弛度低等优点,介绍了目前日本和美国有关新型复合材料合成芯导线产品的技术特点、性能指标和应用情况,并对其技术性、经济性和发展前景进行了评估。

基于有限元的低风压导线结构分析

为降低导线表面风压,近年来国内外学者提出了多种截面形状的低风压导线,验证了其工作机理。然而,鲜见涉及低风压导线结构稳定性、放线跳股问题的研究。为此,利用ANSYS软件对架空线路中常用的钢芯铝绞线和低风压导线建立有限元模型,并结合导线放线时发生跳股的判定依据,分析不同工况下,导线放线时的位移云图与结构稳定性,探讨最外层导线根数与导线结构稳定性的关系。结果表明,低风压导线最外圈导线根数越多,导线结构越稳定。

基于电流集肤效应的改进磁滞和涡流损耗计算

针对Morgan公式中计算钢芯铝绞线磁滞和涡流损耗时,电流在导体中均匀分布的假设进行了改进,引入导体电流集肤效应的分布公式,设计了涡流和磁滞损耗试验方法,测量了抽取钢芯后的间隙型钢芯铝合金绞线的交直流电阻,与未抽钢芯时绞线的交直流电阻进行了对比,得到绞线的磁滞和涡流损耗,对计算方法进行了验证。结果表明,本算法在计算磁滞和涡流损耗时优于Morgan公式和JCS 0374算法。

新型节能导线电阻温度系数的试验研究

研制了高温精密恒温油浴试验台,采用高温油浴温度控制方式控制绞线温度,解决了电阻温度系数试验中绞线温度不能精确控制和绞线内外层温度差异的问题,对电阻温度系数测试方法进行了改进,并进行了钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯高导电率铝绞线和中强度铝合金绞线3类新型节能导线的电阻试验,计算得到其电阻温度系数,可为工程设计提供支持。

碳纤维复合芯电缆国内外技术研发现状及工程应用进展

碳纤维复合芯铝绞电缆是一种容量大、损耗低、节能环保的新型复合芯导线。它具有重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损小、弛度低、热膨胀系数小等一系列优异性能。国外技术研发以美国和日本较为成熟,并在工程实际应用。国内的技术研发近3年取得了突破性进展,部分企业已批量生产,产品已在百余条电网中挂网运行。

架空导线碳纤维复合芯棒的结构、组织和性能分析

为深入了解近年研发的架空导线用碳纤维增强环氧树脂基复合芯棒的结构、组织和性能,对复合芯棒进行了解剖,借助扫描电镜等仪器设备,观察及分析了复合芯棒的内部结构和组织特征,并同其他常规架空导线的芯棒进行了物理力学性能对比,最后讨论了碳纤维芯棒研究和制备的现状以及存在的问题。架空导线用碳纤维复合芯棒具有自阻尼结构,其重量轻,线膨胀系数小,比强度高。但目前国内商业化生产的芯棒,要完全满足各项性能指标尚存有一些技术障碍,有待今后在技术上进一步完善与突破。

钢芯铝绞线断股时的过热特性

为研究钢芯铝绞线断股时的过热特性,采用Ansoft Maxwell电磁场有限元分析软件对LGJ240/30 mm2型导线建立了二维结构模型,以电磁学理论为基础分析了不同断股数导线的欧姆损耗分布规律,得出结论:导线断股数越大,各层导体欧姆损耗分布的不均匀性越明显,且越接近断股处欧姆损耗越大。设计并搭建了导线温度测量实验平台,对LGJ500/35 mm2型、LGJ240/30 mm2型、LGJ70/10 mm2型导线进行了不同断股程度、不同载流大小情况下的温升实验,得出结论:加载电流越大、导线断股数越多、导体层数越少,则温度升高越严重。

架空导线（Overhead Line）的发展

介绍了国内外架空导线的发展阶况．看重分析了应用较广的两种导线一铝合金线和铝包钢线。指出了我国架空导线的发展方向应该是连续铸挤工艺。

表面不均匀性黑膜的钢芯铝绞线耐蚀性能对比及可用性研究

通过模拟三类典型大气环境加速腐蚀试验以及微观形貌对比分析 ,在北方城市工业集中厂区的雨季 ,即在工业气氛和弱高温高湿双重作用下 ,所生产的表面带有不均匀性黑膜的钢芯铝绞线与正常条件下生产的钢芯铝绞线 ,在腐蚀行为、腐蚀速率、氧化膜微观形貌以及电阻率等方面基本一致。因此可以认为 ,在产品库存与实际架线使用时间间隔较短的条件下 ,与我国南方高温雨季生产的“表面不均匀性黑膜的钢芯铝绞线”一样 ,均为“不影响使用性能 ,仅影响商业外观”的产品。

基于线性回归的架空导线热路模型集总参数辨识

为提高架空导线热路模型计算精度,设计了架空导线温升实验平台。在自然对流条件下,对不同载流时LGJ-240和LJG-400导线的热动态过程进行了实测。提出了基于线性回归分析的架空导线热路模型集总参数辨识方法,建立了热路参数与电流之间的函数关系。辨识结果表明:架空导线等效热阻与传统计算值较为接近,且随着电流的增加呈减小趋势;等效热容与传统计算值差异明显,不随电流单调变化,更具随机性;利用辨识方法得到的热容和热阻求解架空导线热路模型响应,误差小于1.28%,精度明显高于传统方法。

铝合金在架空导线领域的应用及发展

对架空导线领域内使用的高强度铝合金、中强度铝合金、耐热系列铝合金的开发、国内标准情况及相关应用进行了简单的回顾,铝合金在架空输电领域的应用和发展受到各国的广泛关注和重视,也必将在我国电力建设中发挥重要作用。

新型同心绞导线风阻力系数风洞试验

通过风洞试验测试了圆线同心绞导线、型线同心绞导线和新型同心绞导线在单根、双分裂和四分裂时的风阻力系数。测试结果表明:新型同心绞导线的风阻力系数随风速的增加而减小,与圆心同心绞导线和型线同心绞导线的风阻力系数随风速的变化规律不同;在低风速区,其风阻力系数大于圆线同心绞导线的风阻力系数,而在高风速区则相反;在单根和双分裂时的风阻力系数只有在高风速区时小于型线同心绞导线,而四分裂时的风阻力系数在整个测试风速范围内小于型线同心绞导线。

耐热铝合金导线的耐热机理及其在输电线路中的应用

随着电力工业的飞速发展 ,输电线路需要使用大容量、耐高温的导线。本文对耐热铝合金导线的耐热机理进行了探讨 ,对耐热铝合金导线的种类和性能以及在输电线路中的应用进行了分析和介绍 。

我国电工铝导线的研究和生产

用我国自主创新的<稀土优化综合处理技术>生产电工铝导体,对含硅0.09%～0.13%的非电工级铝进行处理并生产的电工铝导线具有最佳的技术经济效益,这种处理技术特别适用于与中国矿藏资源(铝矿含硅高)相类似或缺乏电工级铝锭制造电工铝导体的国家.铝中加入稀土,可降低铝固溶体中硅的含量,这是提高铝导电率的主要原因.耐热铝合金线在新建大容量输电、老线路增容改造和大跨越等线路上大有用武之地.

架空导线用混杂纤维增强复合芯力学性能的研究

介绍了采用混杂纤维增强复合材料来替代架空导线传统增强材料——钢芯,以提高导线的载流量、力学性能及安全系数。简述了玄武岩纤维、碳纤维等混杂纤维增强复合材料加强芯的制备过程,并研究了复合芯制备工艺条件对芯棒的力学、热老化和热膨胀性能的影响。研究结果表明:随着复合加强芯(简称复合芯)中纤维含量的增加或拉挤速度的降低,复合芯弯曲强度和弯曲模量随之增加;短期热老化不会使复合芯的力学性能发生明显下降,而且能够进一步提高复合芯的固化程度;复合芯的热膨胀系数很小,仅为钢的1/4,能大大减少架空导线的高温弧垂现象。

铝合金芯铝绞线载流量简化计算的研究

针对铝合金芯铝绞线载流量计算复杂的特点,本文提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。首先研究了计算导线载流量的理论方法,根据钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线的特点分析两者在载流量计算中的差异,提出铝合金芯铝绞线载流量的简化算法,并使用该简化计算法计算了某种铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量值。然后对该种导线进行载流量试验记录载流量实测值,对比载流量计算值与实测值,分析简化计算法产生误差的原因。试验结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。