CN113644611B - 基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法 - Google Patents

基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113644611B
CN113644611B CN202111057161.0A CN202111057161A CN113644611B CN 113644611 B CN113644611 B CN 113644611B CN 202111057161 A CN202111057161 A CN 202111057161A CN 113644611 B CN113644611 B CN 113644611B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission line
phase
cross arm
voltage
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111057161.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113644611A (zh
Inventor
李奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University
Original Assignee
Chongqing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University filed Critical Chongqing University
Priority to CN202111057161.0A priority Critical patent/CN113644611B/zh
Publication of CN113644611A publication Critical patent/CN113644611A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113644611B publication Critical patent/CN113644611B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G7/00—Overhead installations of electric lines or cables
    • H02G7/20—Spatial arrangements or dispositions of lines or cables on poles, posts or towers
    • H02G7/205—Installation of electric cables, extending along a pole

Landscapes

  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，包括以下步骤：在双回三相高压输电线路架设变压器组，将双回三相高压输电线路改造成单回六相高压输电线路；基于原杆塔与导线的相关参数，确定在电压等级提升后，需在原杆塔架设的绝缘横担的长度；将绝缘横担按照确定的长度接入原杆塔中，本发明基于六相输电技术和绝缘横担带来的电压裕度和导线最大弧垂裕度，提升输电线路的电压等级，使输电线路的输电容量大幅提升。

Description

基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法
技术领域
本发明涉及输电线路增容技术领域，特别是涉及一种基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法。
背景技术
随着经济的高速发展以及人民生活水平的日益提高，用电需求与用电负荷逐年上升。在经济发达的长三角、珠三角地区，电力能源紧缺已成为阻碍经济发展的重要原因之一，提高输电系统的传输效率和输电容量，对于促进国家经济发展和保障人民日常生活正常进行具有重要的意义与价值。
目前，对现有输电线路进行增容通常有：(1)直接提高架空输电线路电压等级，采用特高压输电；(2)采用大截面导线；(3)采用分裂导线；(4)采用新型耐热型导线；(5)采用柔性交流输电技术。这些方法大多需要对输电线路进行大规模的改造，不仅存在着影响环境，且施工难度大、周期长，经济效益不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，以解决现有技术中在进行输电线路增容时，需对输电线路进行大规模改造造成施工成本过高的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，具体包括以下步骤：
S1：在双回三相高压输电线路架设变压器组，将双回三相高压输电线路改造成单回六相高压输电线路；
S2：基于原杆塔与导线的相关参数，确定在电压等级提升后，需在原杆塔架设的绝缘横担的长度；
S3：将绝缘横担按照步骤S2中确定的长度接入原杆塔中，完成高压输电线路的增容。
进一步的，所述步骤S1具体包括：
在110KV双回三相高压输电线路架设变压器组，将双回三相高压输电线路改造成单回六相高压输电线路。
进一步的，所述步骤S1将双回三相高压输电线路改造成单回六相高压输电线路的具体方法为：
在双回三相高压输电线路的首尾两端各架设一组变压器组；利用所述变压器组将双回三相高压输电线路其中一条回路的三相交流电每相偏移180°，构成单回六相高压输电线路。
进一步的，每一所述变压器组均包括两台三相变压器，且两台三相变压器的接线方式分别为Y-Y和Y-△。
进一步的，所述步骤S2包括以下步骤：
S201：根据原杆塔与导线的相关参数，计算当电压等级提升后，满足线路要求的导线相间距离、导线最大弧垂以及对地间隙；
S202：根据步骤S201的计算结果，判断是否需要对当前的导线排列方式进行调整，若是，则继续执行步骤S203，否则直接执行步骤S204；
S203：调整改造后的单回六相高压输电线路的导线排列方式，并将导线排列方式调整后的单回六相高压输电线路作为当前的导线排列方式，重复执行步骤S202；
S204：根据步骤S201的计算结果，确定在原杆塔中所需架设的绝缘横担的长度。
进一步的，在步骤S2中，所述原杆塔的相关参数包括塔型、杆塔呼高、水平档距、垂直档距和串型，所述导线的相关参数包括截面积、直径、单位重量、拉断力、最大破坏张力、综合弹性系数、综合膨胀系数和分裂系数。
进一步的，在步骤S2中，所述绝缘横担为复合绝缘横担。
进一步的，在步骤S3中，在将绝缘横担接入原杆塔时，所述绝缘横担按“V”型水平接入原杆塔中。
进一步的，所述复合绝缘横担包括采用注压工艺一次成型的芯棒和伞裙，所述伞裙包覆于所述芯棒的外侧；所述复合绝缘横担还包括采用胶装工艺连接于芯棒一端的连接金具以及固定在芯棒另一端的连接法兰。
本发明通过在传统的双回三相输电线路两端布置变压器，将双回三相输电线路改造为单回六相高压输电线路，以提高输电线路的电压等级，并根据提高后的电压等级确定进行输电线路改造时需在原杆塔上架设的绝缘横担的长度，进而达到提升输电线路输电容量的目的。本发明基于六相输电技术与绝缘横担，可在保证安全间隙并且不改变原杆塔架设方式和导线的前提下，通过六相输电技术和绝缘横担带来的电压裕度和导线最大弧垂裕度，提升输电线路的电压等级，使输电线路的输电容量大幅提升，成本低、施工简单、建设周期短且设备要求较低。
附图说明
图1为本发明一种基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法的流程图。
图2为三相输电系统与六相输电系统的电压向量对比图。
图3为步骤S2的流程图。
图4为步骤S2中复合绝缘横担的结构示意图。
图5为步骤S3中复合绝缘横担接入杆塔的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，为本发明一种基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法的流程图。本实施例以110kV双回三相高压输电线路为例，基于六相输电技术与绝缘横担，可在不改变原杆塔的架设方式和导线的基础上，将110kV双回三相高压输电线路改造成220kV单回六相高压输电线路，以实现高压输电线路的增容。本实施例的基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法具体包括以下步骤：
S1：改造输电线路。
在双回三相高压输电线路架设变压器组，将双回三相高压输电线路改造成单回六相高压输电线路，以获得提升电压等级的裕度，进而利用该裕度提升高压输电线路的电压等级。
具体的，在110kV双回三相高压输电线路的首尾两端各架设一组变压器组，每一所述变压器组均包括两台三相变压器，且两台三相变压器的接线方式分别为Y-Y和Y-△，使得110kV双回三相高压输电线路其中一条回路的三相交流电每相偏移180°，使其与另一条回路相邻相的相角差为60°，以构成单回六相高压输电线路。
如图2所示，为三相输电系统与六相输电系统的电压向量对比图。当高压输电线路为三相输电系统(即本实施例的110kV双回三相输电线路)时，所述三相输电系统的线电压U线(三)的幅值为其相电压U相(三)的
Figure BDA0003255115570000051
倍，即：
Figure BDA0003255115570000052
而当高压输电线路为六相输电系统(即本实施例的单回六相高压输电线路)时，所述六相输电系统的线电压U线(六)的幅值等于其相电压U相(六)，即：U线(六)＝U相(六)。
在本实施例中，对于110kV双回三相高压输电线路来说，其线电压U线(三)＝110kV，相电压
Figure BDA0003255115570000053
当电压等级保持不变时，若将110kV双回三相高压输电线路改造为单回六相高压输电线路，则改造后的单回六相高压输电线路的相电压U相(六)相较于改造前的双回三相高压输电线路的相电压U相(三)保持不变，即：U相(六)＝U相(三)＝63.5kV，根据六相输电系统的线电压U线(六)等于其相电压U相(六)，可以得到U线(六)＝U相(六)＝63.5kV。由于此时高压输电线路导线的相间距、导线的对地间隙以及导线相对于原杆塔的距离均保持不变，使得改造后得到的单回六相高压输电线路具有提升电压等级的裕度，进而可以利用该裕度来提升输电线路的电压等级。
S2：确定绝缘横担的长度。
基于原杆塔与导线的相关参数，确定在电压等级提升后，需在原杆塔中架设的绝缘横担的长度。在本实施例中，电压等级提升后的电压为220kV。
如图3所示，所述步骤S2包括以下步骤：
S201：计算导线相间距离、导线最大弧垂以及对地间隙。
在电网运行实践中，架空输电线路中导线的相间距离、导线最大弧垂以及对地间隙均应符合GB50545-2010《110kV～750kV架空输电线路设计规范》规定，因此，当电压等级提升至220kV后，需根据原杆塔与导线的相关参数，重新计算高压输电线路的导线在当前的排列方式下，应当满足电压等级提升至220KV时线路要求的导线相间距离、导线最大弧垂以及对地间隙。
在本实施例中，所述原杆塔的相关参数包括但不限于塔型、杆塔呼高、水平档距、垂直档距和串型，所述导线的相关参数包括截面积、直径、单位重量、拉断力、最大破坏张力、综合弹性系数、综合膨胀系数和分裂系数。
S202：判断当前导线的排列方式是否满足相关要求。
具体的，根据步骤S201的计算结果，判断是否需要对当前的导线排列方式进行调整，也即判断改造后的单回六相高压输电线路当前的导线排列方式下的导线相间距离、导线最大弧垂及对地间隙是否满足步骤S201中根据GB50545-2010计算得到的电压等级提升至220kV时的导线相间距离、导线最大弧垂以及对地间隙的相关要求，若不满足，说明需要对当前的导线排列方式进行调整，则继续执行步骤S203，若满足，则直接执行步骤S204。
S203：调整导线的排列方式。
根据步骤S202的判断结果，若改造后的单回六相高压输电线路中导线在当前排列方式下的导线相间距离、导线最大弧垂及对地间隙不满足GB50545-2010的要求，则调整导线的排列方式(如三角形排列、上字形排列或水平排列)；然后计算调整导线排列方式后的单回六相高压输电线路对应的导线相间距离、导线最大弧垂及对地间隙，并将调整后的导线排列方式作为当前的导线排列方式，重复执行步骤S202。
S204：确定所需架设的绝缘横担的长度。
根据步骤S201的计算结果，综合考虑GB50061-2010、GB50545-2010中规定的最小空气间隙以及带电作业的安全距离，确定在原杆塔中所需架设的绝缘横担的长度。
在本实施例中，所述绝缘横担为复合绝缘横担1。
如图4所示，所述复合绝缘横担1包括采用注压工艺一次成型的芯棒11和伞裙12，所述伞裙12包覆于所述芯棒11的外侧，所述芯棒11由玻璃纤维环氧树脂制成，使得所述芯棒11的机械强度高于普通钢材，具有良好的抗张抗弯性能；所述伞裙12由硅橡胶材质制成，使得伞裙12具有良好的憎水性能，可避免内部的芯棒11受潮。所述复合绝缘横担1还包括采用胶装工艺连接于芯棒11一端的连接金具13以及固定在芯棒11另一端的连接法兰14，所述连接金具13用于连接导线，所述连接法兰14用于将所述复合绝缘横担1接入杆塔中。
所述复合绝缘横1担可提供输电线路所需的全部绝缘距离，所述复合绝缘横1担具有重量轻、强度大、绝缘性能好等优点，使得所述杆塔在工频电压、操作过电压及雷电过电压下的绝缘裕度都要高于普通杆塔。本实施例的复合绝缘横担1提供了输电线路所需的全部绝缘距离，可用于配合调整导线的位置，进而实现导线的相间距离的改变，并且由于复合绝缘横担1的设置，无需再额外设置悬式绝缘子，使得导线对地的最大弧垂裕度更高，进而可以减小了风偏对输电线路的影响，提高输电线路的安全性。
在其他的实施例中，如需将电压等级提升至比220kV更高的电压等级，如380kV、500kV或750kV等，只需重新上述步骤S201～204，使得输电线路的绝缘配合达到工况运行以及相关标准的要求即可。
S3：架设绝缘横担，提升输电线路输电容量。
如图5所示，将绝缘横担按照步骤S2中计算出的长度接入原杆塔中，完成高压输电线路的增容。在本实施例中，所述绝缘横担在接入原杆塔中时，按“V”型水平接入，可以增加绝缘横担对导线的承载能力，使得在保证安全的同时实现高压输电线路的增容。
由于在规划电网的电压等级时，通常用自然功率Pn来衡量不同输电线路的输电能率，所述自然功率Pn可表示为：
Figure BDA0003255115570000091
其中：N为输电线路的相数，Up为相电压幅值，ZC为线路波阻抗。
当本实施例的110kV双回三相高压输电线路改造成220kV单回六相高压输电线路后，其电压等级由110kV提升至220kV，通过上述公式(1)可知，电压等级提升后的自然功率Pn'为提升前的自然功率Pn的12倍，进而达到提升输电线路的输电容量的目的。
本发明基于六相输电技术与绝缘横担，结合单回六相高压输电线路具有的电压等级裕度和复合绝缘横担提供的导线最大弧垂裕度，可在保证安全间隙以及不改变原杆塔架设方式和导线的前提下，通过六相输电技术和绝缘横担带来的电压裕度和导线最大弧垂裕度，提升输电线路的电压等级，使输电线路的输电容量大幅提升。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：在双回三相高压输电线路架设变压器组，将双回三相高压输电线路改造成单回六相高压输电线路，其中，所述双回三相高压输电线路的电压等级为110kV，所述单回六相高压输电线路的电压等级为220kV；
S2：基于原杆塔与导线的相关参数，确定在电压等级提升后，需在原杆塔架设的绝缘横担的长度，所述绝缘横担用于提供输电线路所需的绝缘距离以及导线对地的最大弧垂裕度；
所述步骤S2包括以下步骤：
S201：根据原杆塔与导线的相关参数，计算当电压等级提升后，满足线路要求的导线相间距离、导线最大弧垂以及对地间隙；
S202：根据步骤S201的计算结果，判断是否需要对当前的导线排列方式进行调整，若是，则继续执行步骤S203，否则直接执行步骤S204；
S203：调整改造后的单回六相高压输电线路的导线排列方式，并将导线排列方式调整后的单回六相高压输电线路作为当前的导线排列方式，重复执行步骤S202；
S204：根据步骤S201的计算结果，确定在原杆塔中所需架设的绝缘横担的长度；
S3：将绝缘横担按照步骤S2中确定的长度接入原杆塔中，完成高压输电线路的增容；
在步骤S3中，在将绝缘横担接入原杆塔时，所述绝缘横担按“V”型水平接入原杆塔中。
2.根据权利要求1所述的基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
在110KV双回三相高压输电线路架设变压器组，将双回三相高压输电线路改造成单回六相高压输电线路。
3.根据权利要求1所述的基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，其特征在于，所述步骤S1将双回三相高压输电线路改造成单回六相高压输电线路的具体方法为：
在双回三相高压输电线路的首尾两端各架设一组变压器组；利用所述变压器组将双回三相高压输电线路其中一条回路的三相交流电每相偏移180°，构成单回六相高压输电线路。
4.根据权利要求2所述的基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，其特征在于，每一所述变压器组均包括两台三相变压器，且两台三相变压器的接线方式分别为Y-Y和Y-△。
5.根据权利要求1所述的基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，其特征在于，在步骤S2中，所述原杆塔的相关参数包括塔型、杆塔呼高、水平档距、垂直档距和串型，所述导线的相关参数包括截面积、直径、单位重量、拉断力、最大破坏张力、综合弹性系数、综合膨胀系数和分裂系数。
6.根据权利要求1所述的基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，其特征在于，在步骤S2中，所述绝缘横担为复合绝缘横担。
7.根据权利要求6所述的基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法，其特征在于，所述复合绝缘横担包括采用注压工艺一次成型的芯棒和伞裙，所述伞裙包覆于所述芯棒的外侧；所述复合绝缘横担还包括采用胶装工艺连接于芯棒一端的连接金具以及固定在芯棒另一端的连接法兰。
CN202111057161.0A 2021-09-09 2021-09-09 基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法 Active CN113644611B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111057161.0A CN113644611B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111057161.0A CN113644611B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113644611A CN113644611A (zh) 2021-11-12
CN113644611B true CN113644611B (zh) 2022-06-10

Family

ID=78425485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111057161.0A Active CN113644611B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113644611B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115126325B (zh) * 2022-05-27 2024-06-21 国网甘肃省电力公司电力科学研究院 一种架空输电线路猫头塔以及猫头塔中相改造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB545276A (en) * 1940-02-10 1942-05-18 Bbc Brown Boveri & Cie Improvements in or relating to high-voltage overhead powertransmission lines
US5969510A (en) * 1997-09-23 1999-10-19 Equi-Tech Corporation Three-phase to six-phase wye transformer power system
US8471416B2 (en) * 2008-05-29 2013-06-25 Lionel O. Barthold In situ reconstruction of high voltage electric power lines
CN203514916U (zh) * 2013-10-31 2014-04-02 宁夏回族自治区电力设计院 110kV线路双回变单铁塔
CN204645805U (zh) * 2015-05-06 2015-09-16 苏文电能科技有限公司 双回变单回角钢塔
CN205243135U (zh) * 2015-12-16 2016-05-18 龙源（北京）风电工程设计咨询有限公司 一种双回架空输电线路交叉钻越塔
CN206498200U (zh) * 2017-01-08 2017-09-15 国网浙江省电力公司衢州供电公司 一种新型110kV配套输电线路
CN106972464B (zh) * 2017-03-31 2018-12-18 广州供电局有限公司 一种同塔四回输电线路上的保护性能评估系统与方法
CN207296570U (zh) * 2017-07-06 2018-05-01 畅达峰电力科技有限公司 一种用于双回变单回线路的角钢塔
CN210113348U (zh) * 2019-06-07 2020-02-25 山东裕得金属制品股份有限公司 一种用于双回变单回线路的角钢塔
CN111244872B (zh) * 2020-03-22 2021-06-11 成都理工大学 一种高压输电线路架空地线的布置方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113644611A (zh) 2021-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2889416C (en) Composite tower for power transmission lines of power grid and composite cross arm structure thereof
CN104584354B (zh) 高容量/效率传输线路设计
CN101672124B (zh) 一种复合材料杆塔
CN113644611B (zh) 基于六相输电技术与绝缘横担的输电线路增容方法
CN202899719U (zh) 电网输电线用复合杆塔及其复合横担结构
CN201460375U (zh) 一种四回路正伞型电缆塔
CN102005712A (zh) 双回紧凑型输电线路跳线为水平绕跳的耐张转角塔
CN206693726U (zh) 一种伞型复合材料横担塔
CN103174321B (zh) 电网输电线用复合杆塔及其复合横担结构
CN110159049A (zh) 一种y型塔
CN107237535A (zh) 一种输电线路用单侧横担耐张塔
CN201507140U (zh) 一种复合材料杆塔
CN208618905U (zh) 一种10kV高压线路的绝缘电杆
CN207319811U (zh) 一种防风偏复合绝缘子
CN202126894U (zh) 构架式支柱复合绝缘子
CN206554594U (zh) 一种双曲线奖杯型输电线路塔
CN218061722U (zh) 一种复合横担及输电杆
CN101425666B (zh) 一种同相序同塔同窗双回路输电线路
CN115126325B (zh) 一种架空输电线路猫头塔以及猫头塔中相改造方法
CN216720867U (zh) 一种旁路电缆绝缘固定架
Zhang et al. Lightning protection on the large crossing section of single circuit±800kV UHVDC and double circuit of 500kV transmission lines erected on the same tower
CN116771186A (zh) 无地线输电杆塔和线路布置方法
CN214273121U (zh) 拉线塔
CN217999137U (zh) 一种复合绝缘塔材
CN214170112U (zh) 拉线塔

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant