对增大配电线路输送容量的探讨

　
摘要：文章针对较大的用电负荷供电，由于地形条件的限制，无法开辟第2条配电线路通道，只利用有限的1条配电线路通道的情况下如何增大供电能力的问题提出了4种架设方法，并对各方法的优缺点及可行性作了分析。
关键词：配电线路　输送容量　供电
1　现状
　　目前的10kV配电网络一般都是从变电所出线的几条线路通过负荷的延伸和供电区域的扩大而成树状不断延伸，供电区域的扩大和供电负荷的增加，其结果是线路首端流过更大的负荷电流，导致线路的电能损耗增加和电压降的增大，这会使供电部门增加了供电成本，也使线路末端的用户可能用不到合格的电能质量。虽然线路最初架设时是按负荷发展预测情况而选择导线截面的，但由于用电负荷的发展与社会经济的发展密切相关，它随着地方经济的发展而变化，因此，它存在不可预见性，实际也是如此。原来按长期负荷发展预测而选择的导线，由于当地经济突飞猛进地发展或者引进几个较大的项目，原来的线路就难以负担得起供电的任务，这使用电的发展受到限制，对以上这些由于原有线路过长，末端电能质量不符合要求和新增较大的用电户难以解决供电的问题，通常采取的办法有：
　　(1)　增加变电所布点，其优点是可以彻底解决上述问题，但缺点是一次投资较大，建设周期较长，往往会错过经济发展的良机。
　　(2)　将原线路从变电所出口至新增用户处的导线线径换大。它只是个临时措施，也只能解决所换导线所带用户的供电问题，对未换导线的部分所带的用户并未改善供电条件；换线时，整条线路都要停电，会给供电企业和该线路上所带的用户带来损失。
　　(3)　重新架设一条线路。这对于新增较大负荷点适用，但变电所出线间隔数目有限，大多情况是难以提供出线间隔。而且，对于在城市街道和陡峭的山沟中，再开一条线路通道很难，也几乎不可能。另外，对于距离变电所较远，且负荷较小的用户不适用。
　　对由于用电负荷增加和供电线路太长而出现的问题，用上述办法解决虽也有缺点，但还可以实施，而对于新增的较大的用电负荷，用户出于经济上的考虑不愿用高一级的电压供电，且新增加一条线路在根本无线路通道走廊的情况下，是否可用以下办法解决供电？
2　增大配电线路输送容量的方法
2.1　用扩容导线
　　扩容导线与原来线路上使用的钢芯铝绞线外径和重量相近，但载流量却增加50%，价格也适中。
　　扩容导线中导体材料的应力松驰，无约束，它的膨胀最主要是钢，因而导线的弧垂较小。
　　为了在高温下不降低扩容导线的机械强度，一种办法是采用耐热铝合金，另一种办法是采用电工软铝线。电工软铝线是在普通电工铝线的基础上经过热处理而获得的，强度较低，只有δb＞780N/mm2，然而它的延伸率很高，δ≥8%(电工铝绞线只有δ≥1.5%)导电率优良，ρ20≤0.028264Ω.mm2/m(61%IACS)，且价格比耐热铝合金低，在高温下仍保持原有性能。
　　扩容导线由高强度镀锌钢线做为内芯线，起承力作用，采用挤压方法获得的无缝铝管为软铝管，δb80%N/mm2、δ8%外绞的经热处理后的电工软铝线，它的机械性能要求与铝管一致，电力性能也均为ρ20≤0.028264Ω.mm2/m。
　　扩容导线的特点如下：在高温下其强度并不降低，拉断力不降低，弧垂略大，耐腐蚀性能强，使用寿命长，防震能力强，按要求架设后蠕变特性较小。
2.2　用多股分裂导线
　　多股分裂导线常见在220kV及以上电压等级的线路中使用，它既增加了输送能力，又减少了电晕对通讯的干扰。由于交流电有集肤效应，采用分裂导线等于增大了每相导线的等值半径。这个作用也可在配电线路中应用，用来增大线路的输送能力。
　　多股分裂导线一般每相线用2股、3股、4股等，成正边形排列。2股导线水平排列，3股导线正三角形排列；4股线正方形排列，每相导线的等值半径如下：

式中　r-每根导线的半径

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　　　n-每相分裂根数
　　　D-每根导线之间的几何均距分裂导线的布置如图1所示。

图1　分裂导线布置图
　　采用2根分裂导线时，
，3根分裂导线时，，4根分裂导线时，，不过当每相的分裂根数过多时，其作用将明显减弱而结构上又明显复杂，所以一般不宜超过4根。
用分裂导线的优点：
　　(1)　线路电抗减小，提高了输送能力。
　　(2)　分布电容增大，等于增大了无功补偿。
2.3　每相架设两根导线
　　这种方法是在电杆数目和横担数目都不变的情况下，适当加长横担，在每相导线的位置上安装2组次绝缘子架2根导线。这种架设每基杆上的装备与一般10kV配电线路中的双针杆相似，杆型图如图2所示。

图2　双针杆型图
2.4　同杆双回路
　　这种架法目前也常采用，有2种架设方法。一种是两回路导线高度相同，电杆两侧各一回路；另一种是两回路在同一杆的上下方，导线三角形排列。杆型如图3所示。

图3　同杆双回路杆型图
　　这样架设的优点：节约了线路通道走廓。
　　缺点：(1)　若两回线路供不同的用户，当一回线路停电检修时，会影响另一回路的供电。
(2)　为了保证线路对地的安全距离，它所需要的电杆比普通架法的电杆要求长。
　　以上4种线路的优点是架设方法都适用于线路走廊十分有限的地方，如陡峭的山沟和城区街道上为了提高输送容量而架设的10kV线路，可在为公网线路供电的配电站、开关站和用电容量较大的用户供电时采用。缺点是线路架设较为复杂，运行维护困难，当一根导线出现故障需检修时，会影响整个通道回路的供电，供电可靠率会受到影响。故要求架设这种线路时要进行可行性研究，线路的设备选型要先进，质量要高，架设好的线路尽量少检修或不检修。


3　投资估算
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