紧凑型输电技术

紧凑型输电技术是中国近十年来，迅速得到研究、发展和应用的一项重大新技术。紧凑型输电技术是通过对导线的优化排列，缩小相间距离、将三组导线置于同一塔窗内，三相导线间无瓶子接地构件，增加相分裂根数，减少波阻抗、增加电容、大幅度提高自然输送功率，有效压缩电线走廊的一项新的输电技术。

三峡输变电工程约9000多km，为提高三峡输变电工程的社会和经济效益，三峡政平―宜兴线路工程采用了同塔双回紧凑型输电新技术。

政平―宜兴两回500kV线路的建设是保证江苏电力接入系统消纳三峡电力的重要环节，是三峡送出输电工程的配套项目。

三峡送出500kV政平―宜兴同塔双回紧凑型输电线路，途经江苏省武进市、宜兴市，地处长江下游、太湖沿岸，该地区经济发达，村镇人口密集。地方政府考虑区域规划，只能提供一条线路的走廊。因此，国家电网公司就政平―宜兴两回500kV线路按同塔双回线紧凑型线路建设，认真分析建设同塔双回紧凑型线路的优点、工程实施的可行性及待解决的技术问题，组织实施500kV同塔双回紧凑型线路塔型的研究、设计和工程建设。

一、建设同塔双回紧凑型线路的优点

（一）提高线路的防雷性能

政平―宜兴500kV线路大部路径与运行中的武南―繁昌II回500kV线路和正在建设中的±500kV直流线路平行，这两回线路的铁塔高度均只有40m左右，若政平―宜兴的双回500kV线路按同塔双回500kV常规线路建设，则其铁塔高度达58m，将成为雷击的主要对象，对生产运行极为不利。

政平―宜兴的双回500kV线路如按同塔双回500kV紧凑型线路建设，可有效降低铁塔高度，塔高仅41.9m,因其地线保护角为负保护角，六相导线均被两根地线所屏蔽，雷电绕击率、年跳闸率均较常规500kV线路为低。可大大提高输电线路的防雷害能力，对生产运行有利。

同塔双回500kV紧凑型线路抗雷害的性能优于同塔双回500kV常规型线路，其防雷性能比较如下表：

线路型式

紧凑型同塔双回线路

常规型同塔双回线路

耐雷水平KA

165

139

跳闸率次/年？百公里

0.116

0.294

（二）可利用成熟的国内紧凑型输电技术

中国在研究建设500kV单回紧凑型线路时，已解决了下列关键技术，得到已建工程的实践验证，可在此次工程中应用。

1.三相导线采用等边倒三角排列结构，相间距离确定为6.7m，每相采用六分裂导线按正六边形装置，居线表面的电场强度仍然与常规线路相当，无线电干扰水平和噪声水平符合国家标准。

2.相间合成绝缘间隔棒及研究确定的使用条件，使水平两相导线间距压缩到6.7m时，仅在档距超过800m时才需安装（已建工程经受了9级大风的考验仍然安全运行）。

3.大吨位（300kN级）合成绝缘子及V型绝缘子串，制造技术工艺已成熟。

4.研制的六分裂子间棒等金具都可以采用。

5.可带电作业，按规定带电作业无合空线和自动重合闸两线操作状态，仅有单相接地和切除单相接地状态下的操作过电压。政平―宜兴500kV线路估算带电作业时过电压水平低于中国运行的单回昌房500kV紧凑型线路，小于1.72p.u，华北电力集团公司组织编制的《昌房50kV紧凑型线路带电作业操作规程》，完全适用于政平―宜兴500kV紧凑型线路，满足带电作业安全的要求，可以带电作业。

6.V型绝缘子串带垂直串的组装方式通过计算分析、试验和工程运行实践考验。

（三）降低工程投资

1.降低铁塔钢材耗量：单基铁塔耗钢量，比常规同塔双回500kV线路降低30%。

2.降低基础混凝土耗量：降低铁塔高度，减少铁塔基础的作用力，基础混凝土耗量比常规同塔双回500kV线路降低10%以上。

3.线路走廊：与常规同塔双回500kV线路走廊宽度相当。

4.自然输送功率：与常规同塔双回500kV线路相比，自然输送功率提高30%。

5.造价：每公里综合造价比常规同塔双回500kV线路降低10%以上。输送单位自然功率造价则比常规同塔双回500kV线路降低40%。

二、500kV同塔双回紧凑型塔型的研究与设计

北京国电华北电力工程有限公司2001年5月开展500kV同塔双回系统紧凑型塔型的研究。

北京国电华北电力工程有限公司提出的双回线路紧凑型直线塔型是国内外均未有过的一种新型铁塔，2001年9月25日试验塔设计工作完成，2001年10月25日国家电力公司电网建设公司组织了对《500kV同塔双回紧凑型SCZ51直线塔试验方案》和《500kV同塔双回紧凑型SCJ51转角塔试验方案》的专家评审，确认试验方案完整、可行。

2001年11月11日SCZ51直线塔试验工作准备就绪，自2001年11月12日SCZ51直线塔开试，至2001年11月15日17个试验工况全部顺利通过。2001年11月29日SCJ51转角塔开试，至2001年11月30日13个试验工况全部顺利通过。

塔身的设计是控制耗钢指标的一个重要方面，挠度控制是检查塔身刚度设计的一个重要指标，设计正常90o大风，塔顶部横向位移值242mm，以往试验的500kV普通塔型顶部横向位移值在300mm？400mm之间。

500kV双回同塔紧凑型转角塔，与工程通常用的双回同塔鼓型塔对比，除跳线较复杂这个特点外，塔高比常规型矮12.0m,提高了防雷害能力，同时配合直线塔地线采用负保护角，避免绕击雷的雷击，以0o？30o转角塔为例，经对全塔各部控制尺寸优化设计后，单基塔重比常规鼓型塔降低23%；铁塔根开占地面积比常规线路减少30%。

三、政平―宜兴500kV同塔双回紧凑型输电线路的设计和建设

2001年11月政平-宜兴500kV同塔双回紧凑型线路初步设计完成,2002年6月施工图设计交出,全线新规划设计塔型9种,全线110基铁塔中转角塔占22基，铁塔钢材和混凝土耗量低于常规同塔双回线路限额设计控制指标。

2004年4月26日政平―宜兴500kV同塔双回紧凑型线路建成投运。

政平―宜兴500kV同塔双回紧凑型线路是中国第一条应用紧凑型输电技术，建成的500kV同塔双回紧凑型输电线路，标志着中国应用紧凑型输电技术又向前迈出了一大步。