变电所进线档导线换位相间距离探讨

当输电线路 两端变电所进线相序不一致 时, 往往通过输电线路上的导线换位来解决。改 变双回路终端塔上的三相导线布置方式, 在变 电所进线架至终端塔档内换位, 使线路首端和 末端导线相序趋于一致, 这种换位方法简单可 行, 不增加直接投资, 施工比较方便, 在目前设 计中采用得较多。特别是在一些较短的新线路、 老线路开口环入新变电所等工程中, 更为实用。 在 110 kV 输电线路设计中, 除 110 DSn 伞型 终端塔( 7738 型铁塔) 可作双回路终端塔外, 对 110 JGu3 鼓型转角塔( 7737 型铁塔) 的部分杆 件进行修改补强后, 亦可用作双回路终端塔。本 文对采用这两种塔型的变电所进线档导线换位 相间距离进行简化计算, 并作分析和比较, 提出 了导线排列方式的优选、进线档档距确定、导线 张力控制等建议, 供输电线路设计时参考。
1. 26
50
55
2. 06
2. 66
70
70
4
1. 97
2. 23
70
70
1. 74
1. 30
50
55
5
1. 98
2. 27
70
70
1. 64
0. 97
40
表1 、表 2分 别 列 出 了终 端 塔 采 用 7737 型 和
7738型铁塔两种情况下, 不同排列方式的导线
相间距离计算结果。现取每种排列方式下其相
间 距离的最小值作为 D′的取值, 然后按( 6) 式
就可算出每种排列方式下的导线弧垂允许最大
值 f , 再与表3中数值相比较, 我们就可以确定
每种排列方式下进线档可采用的 最大水平档
点3( 6. 2, 0, 0)
点4( 3. 2, 50, 9)
点5( 4. 1, 50, 5. 5) 点6( 3. 6, 50, 2)
三相导线在终端塔上的布置方式有6种。假
定变电所门架导线相序排列为: 面向线路, 自左
向 右依次 为 A、B、C, 即点 1为 A 相、点 2为 B
相、点3为 C 相。在6种排列方式下其三相导线 相间最小距离的计算值列在表1。
· 3 6· 电 力 建 设 1998 年第 11 期
变电所进线档导线换位相间距离探讨
Investigat ion on Inter-phases Distance of Shift -phases of Conduct ors for L ead-in Span in Subst ations
1 相间距离计算
1. 1 计算原则 导线在变电所进线门架上为水平排列, 在
终端塔上变至垂直排列, 则档距中导线最接近 处的净空距离主要决定于导线在终端塔上的布 置方式, 同时与两端挂点高差、档距、气象条件
收稿日期: 1998-06-11
等因素有关。根据经验, 进线档档距一般控制在 30～70 m, 弧垂较小, 本计算将导 线近似成直 线, 相应气象条件为无风无冰时。 1. 2 数学模型
点3( 6. 2, 0, 0)
点4( 3. 7, 50, 9)
点5( 4. 2, 50, 5. 5) 点6( 4. 7, 50, 2)
在6种排列方式下, 其三相导线相间最小距
离的 计算 值列 在表2 。
表2 终端塔采用77 38 型铁塔情况
排列 方式
导线布置方式
相间最小距离/ m A 、B 相 B、C 相 C 、A 相
点1、2、3分别与点4、5、6组合连接成线段, 每一
种排列方式下其3条线段就是进线档内的 A、
B、C 三相导线, 其直线方程和线间距离均可参
照( 2) 、( 3) 、( 4) 式进行计算。
1. 3 计算实例
1. 3. 1 采用7737型铁塔作为终端塔, 其上、中、
下横担长依次为3. 2 m、4. 1 m 、3. 6 m 。对于变
+
0. 65
f
( 5)
式中
D ——导线水平相间距离, m; L K ——悬垂绝缘子串长度, m; U ——额定线电压, kV;
f ——导线最大弧垂, m。
2. 1. 2 对于垂直排列的导线相间距离, 主要取 决于上、下导线覆冰不均匀以及覆冰脱落时的
跳跃( 或舞动) , 因此与导线弧垂及冰厚有关。在 一般地区, 考虑到导线覆冰情况较少, 导线发生 舞 动的情况更为少见, 因此, 规程( SDJ3- 79) 推荐导线垂直相 间距离可为水平相间距离的
2. 13 2. 06 2. 06 1. 64
2. 55 2. 93 2. 41 3. 62
1. 3. 2 采用7738型铁塔作为终端塔, 其上、中、
下横担长依次为3. 7 m 、4. 2 m、4. 7 m。当其他
条件与1. 3. 1情况一样时, 点1、2、3、4、5、6坐标
为:
点1( 1. 8, 0, 0) 点2( 4. 0, 0, 0)
Z2) , 依次类推。
通过点1、点4的 P14 直线的直线方程为:
XX4-
X1 X1
=
YY4 -
Y1 Y1
=
Z - Z1 Z4 - Z1
( 1)
( 1) 式可简化为:
X
-X a 14
1
=
Y
- Y1 b14
=
Z - Z1 c 14
( 2)
同样, P25 直线的直线方程为:
X
-X a 25
2
=
Y
- Y2 b25
=
Z - Z2 c 25
( 3)
则直线 P 14 与直线 P 25 的最小距离 d 可由 下式计算:
X 2 - X 1 Y2 - Y1 Z2 - Z1
±
a 14
b14
c14
d=
a 25
b25
c25
( 4)
a14 b14 2 b14 c 14 2 c14 a14 2
a25 b25 b25 c 25 c25 a25 随着导线在终端塔上布置的方式的不同,
距, 即水平档距控制值, 如表4所示, 并以此作为
终端塔定位的依据( 表4中, 进线档导线型号采
用 L GJ-240/ 40或 L GJ-185/ 30, 档 距控制 值略
有裕度) 。
3 结束语
3. 1 当终端塔采用110 JGu3鼓型转角塔时, 其 第2、4种导线布置方式下, 三相导线相间距离较 大, 进线档档距可随工程实际需要确定, 在工程 设计时宜优先采用。当终端塔采用110 DSn 伞 型终端塔时, 其第1、4、5种导线布置方式, 也同 样宜优先采用。
1. 74
1. 30
50
55
导线 布置 方式
1
终端塔采用7738型铁塔
最小相 允许最
档距控制值/ m
间距离 大弧垂
LGJ -
LGJ-
D ′/ m
f /m
240/ 40 185/ 30
1. 98
2. 27
70
70
1. 98
2. 27
70
70
2
1. 74
1. 30
50
55
1. 640. 9740 Nhomakorabea45
3
1. 73
电所通用设计, 其110 kV 出线门架宽度为8 m ,
高度为10 m。门架相间距离2. 2 m, 边相距门架
支柱中心1. 8 m 。为便于计算, 现设定进线档水 平档距 L = 50 m, 铁塔下横担导线挂点比门架 导线挂点高 h = 2 m , 则点1、2、3、4、5、6坐标 为:
点1( 1. 8, 0, 0) 点2( 4. 0, 0, 0)
表1 终端塔采用77 37 型铁塔情况
排列 方式
导线布置方式
相间最小距离/ m A 、B 相 B、C 相 C 、A 相
1 上相 A 中相 B 下相 C 2. 06 1. 74 3. 81
2 上相 A 中相 C 下相 B 2. 13 1. 98 3. 09
3 上相 B 中相 A 下相 C 1. 64 4 上相 B 中相 C 下相 A 2. 06 5 上相 C 中相 A 下相 B 1. 74 6 上相 C 中相 B 下相 A 1. 98
6 上相 C 中相 B 下相 A 1. 74 1. 74 3. 48
1. 3. 3 上述计算设定水平档距 L = 50 m, 当 档距 L 在30～70 m 之间取值时, 经过计算, 其 相间距离与表1、表2数值相比较, 差值仅为1～2 cm。因此, 表1、表2中数值可适用于档距在30～ 70 m 的情况。
水平档距/ m
最大弧垂/ m
LG J-240/ 40 LG J-185/ 30
表3 进线档最大弧垂
30
35
40
45
50
55
60
65
70
0. 55 0. 48
0. 69 0. 59
0. 84 0. 72
1. 00 0. 86
1. 18 1. 01
1. 38 1. 18
1. 60 1. 35
1. 83 1. 54
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2 分析和比较
2. 1 相间距离校验公式 2. 1. 1 对于档距中央导线水平相间最小距离, 主要取决于较大 的风引起的导线不同步摆动
( 或舞动) 的条件, 此时正常运行的工频电压不 应使相间空气间隙击穿。而导线不同步摆动( 或
舞动) 的产生, 除风的作用外又与其他许多因素 有关, 很难用某种计算办法来确定, 因此, 各国 确定导线水平相间最小距离的公式或数据均是
根据线路的大量运行经验得出。现行送电线路 设计规程( SDJ3—79) , 提 出了如下公式 ( 当档 距不大于1 000 m 时) :