風速對輸電線路導(dǎo)線內(nèi)外表面溫度影響的實驗研究

廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局　詹清華　陳邦發(fā)

華北電力大學(xué)（保定） 吉旺威 閆志恒

風速對輸電線路導(dǎo)線內(nèi)外表面溫度影響的實驗研究

廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局詹清華陳邦發(fā)

華北電力大學(xué)（保定） 吉旺威 閆志恒

搭建了架空導(dǎo)線升流實驗系統(tǒng)，進行了現(xiàn)場實際溫升實驗驗證，研究風速對輸電線路導(dǎo)線內(nèi)外表面溫度的影響，并重點分析了輸電線架空導(dǎo)線表面溫度與線芯溫度的誤差，實現(xiàn)了對導(dǎo)線溫度及導(dǎo)線允許載流量的準確評估，為提高現(xiàn)有輸電線路的輸送容量的技術(shù)可行性提供參考。

輸電線路；溫升；模型

1.引言

我國處在一個經(jīng)濟快速發(fā)展時期，一方面土地資料日益稀缺，環(huán)保的限制使輸電走廊征地難度加大，新建線路越來越困難，另一方面對電力負荷也在急劇增長，因此如何在原有輸電基礎(chǔ)上提高單位輸送容量值得充分利用并進行深入研究。

本文主要搭建了架空導(dǎo)線升流實驗系統(tǒng)，進行了現(xiàn)場實際溫升實驗驗證，分析了架空導(dǎo)線表面溫度與線芯溫度的誤差，實現(xiàn)了對導(dǎo)線溫度及導(dǎo)線允許載流量的準確評估，為提高現(xiàn)有輸電線路的輸送容量的技術(shù)可行性提供參考。

2.試驗系統(tǒng)設(shè)計

2.1實驗系統(tǒng)接線

圖1　系統(tǒng)接線示意圖

實驗系統(tǒng)主要由4部分構(gòu)成：升壓裝置、回饋補償裝置、導(dǎo)線試驗段和氣象監(jiān)測裝置（溫度、濕度、風速）。導(dǎo)線試驗段為單相、長度10m的導(dǎo)線，導(dǎo)線溫度測量點計劃設(shè)置在鋼芯、最外層鋁線、次外層鋁線處，以觀察在負荷和外界環(huán)境下導(dǎo)線內(nèi)外側(cè)的溫升趨勢特點。選擇400/35鋼芯鋁絞線為試驗樣品。

表1　實驗條件布置

2.2實驗項目

（1）加載300A的實驗電流1小時，考察導(dǎo)線溫升時間t及長期實際載流能力I穩(wěn)定。

（2）加載500A的實驗電流1小時，考察導(dǎo)線溫升時間t及長期實際載流能力I穩(wěn)定。

（3）加載600A的實驗電流1小時，考察導(dǎo)線溫升時間t及長期實際載流能力I穩(wěn)定。

（4）加載700A的實驗電流1小時，考察導(dǎo)線溫升時間t及長期實際載流能力I穩(wěn)定。

3.試驗結(jié)果

3.10.5米/秒風速下溫升實驗結(jié)果

圖2　300A下導(dǎo)線溫升曲線

圖3　500A下導(dǎo)線溫升曲線

圖5　700A下導(dǎo)線溫升曲線

3.21.0米/秒風速下溫升實驗結(jié)果

圖6　300A下導(dǎo)線溫升曲線

圖7　500A下導(dǎo)線溫升曲線

圖8　600A下導(dǎo)線溫升曲線

圖9　700A下導(dǎo)線溫升曲線

3.33.0米/秒風速下溫升實驗結(jié)果

圖10　300A下導(dǎo)線溫升曲線

圖11　500A下導(dǎo)線溫升曲線

圖12　600A下導(dǎo)線溫升曲線

圖13　700A下導(dǎo)線溫升曲線

4.結(jié)論

（1）三個監(jiān)測點溫度均隨負荷電流提高呈現(xiàn)非線性提高，其導(dǎo)線鋼芯溫度始終大于次外層和最外層溫度；

（2）高風速下導(dǎo)線鋼芯溫度、次外層溫度和最外層溫度均比低風速下的溫度要低，且最外層溫度降低比例最高；

（3）隨著風速提高，最外層溫度和次外層溫度差逐漸縮小，在3米/秒、700A下溫度基本一致，說明風速提高后大幅提升導(dǎo)線內(nèi)外側(cè)的通風能力，這對于提高導(dǎo)線過載有這積極作用。

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廣東電網(wǎng)有限責任公司“架空輸電線路經(jīng)濟電流密度研究”（K-GD2014-029）。