交流特高压输电线路相关配置及施工环境要求

    问：世界上已经建成投运的交流特高压线路有哪些？

　　答：美国、前苏联、日本和意大利都曾建成交流特高压试验线路，进行了大量的交流特高压输电技术研究和试验，最终只有前苏联和日本建设了交流特高压线路。

　　1. 前苏联：在前期研究的基础上，从1981年开始动工建设1150千伏交流特高压线路，分别是埃基巴斯图兹-科克契塔夫494公里，科克契塔夫-库斯坦奈396公里。1985年8月，世界上第一条1150千伏线路埃基巴斯图兹-科克契塔夫在额定工作电压下带负荷运行，后延伸至库斯坦奈。1992年1月1日，通过改接，哈萨克斯坦中央调度部门把1150千伏线路段电压降至500千伏运行。在此期间，埃基巴斯图兹-科克契塔夫线路段及两端变电设备在额定工作电压下运行时间达到23787小时，科克契塔夫-库斯坦奈线路段及库斯坦奈变电站设备在额定工作电压下运行时间达到11379小时。从1981年到1989年，前苏联还陆续建成特高压线路1500公里，总体规模达到2400公里。目前全部降压至500千伏运行。

　　2. 日本：1988年秋动工建设1000千伏特高压线路。1992年4月28日建成从西群马开关站到东山梨变电站的西群马干线138公里线路，1993年10月建成从柏崎刈羽核电站到西群马开关站的南新泻干线中49公里的特高压线路部分，两段特高压线路全长187公里，目前均以500千伏电压降压运行。1999年完成东西走廊从南磐城开关站到东群马开关站的南磐城干线194公里和从东群马开关站到西群马开关站的东群马干线44公里的建设，两段特高压线路全长238公里。目前日本共建成特高压线路426公里，由于国土狭小，日本特高压线路全部采用双回同杆并架方式。

　　问：交流特高压试验示范工程输电线路的走廊宽度是多少？

　　答：线路走廊内的房屋建筑的拆除范围原则是当处于距边导线7米及以内时一律拆迁；7米以外则按该建筑物地面高1米处未畸变场强4千伏/米作控制条件，超过这一标准的予以拆迁。

　　线路通过林区时，采用高塔跨越。晋东南－南阳－荆门线路工程推荐方案经过林区长度约15公里。从保护生态的角度，线路经过林区时，采用高塔跨树的方案，原则上不砍伐过林通道，仅在塔位附近考虑杆塔组立的场地，需少量砍伐。线路跨越树木，在树木顶部按20千伏/米场强控制。

　　问：交流特高压试验示范工程输电线路导线对地及交叉跨越距离是多少？

　　答：1. 最小对地距离

　　对于一般非居民地区(如跨越农田)，线下场强限值取10千伏/米，导线最小对地距离取22米(中相V串)。

　　对于居民区，线下场强限值取7千伏/米，导线最小对地距离取27米(中相V串)。

　　对于人烟稀少的非农业耕作地区，线下场强限值放宽至12千伏/米，导线最小对地距离取19米。

　　对上述结果，按输送自然功率(电流2.59千安)对工频磁场进行核算，计算的地面最大磁感应强度均小于35微特斯拉，满足不大于100微特斯拉的要求。

　　交通困难地区是指车辆不能达到的地区，该类地区的最小对地距离一般按人、畜及携带物总高加上操作过电压间隙和裕度。

　　我国现行的线路设计技术规程中，500千伏和750千伏线路，对人、畜及携带物总高按3.5米考虑、裕度按2.0米考虑。1000千伏输电线路操作过电压间隙取6.5米，线下地面最大电场强度按18千伏/米左右控制，对地距离取15米。

　　步行可达到的山坡时，考虑人在放牧时挥鞭对导线的接近，导线的净空距离是操作过电压间隙6.5米，加人、畜及携带物总高3.5米，再留有2米的裕度，导线风偏后的净空距离取12米。

　　对于步行不可达到的山坡、峭壁、岩石的净空距离，考虑操作过电压间隙和人、畜及携带物总高，即操作过电压间隙6.5米，加人、畜及携带物总高3.5米，导线风偏后的净空距离取10米。

　　2. 交叉跨越距离

　　试验示范工程南阳－荆门段线路海拔在1000米以下，考虑过电压倍数为1.7，此时主要交叉跨越距离的取值如表所示。

　　问：什么是特高压架空输电线路的金具？在选择金具时需要注意些什么？

　　答：电力金具是指连接和组合电力系统中各类装置，以传递机械、电气负荷及起到某种防护作用的金属附件。他们把导线连接起来组成通电回路，通过绝缘子将导线悬挂于杆塔上，并保护导线和绝缘子免受高电压的伤害，同时使电晕和无线电干扰控制在合理的水平，保护人类的生活环境。由于电压等级的提高，特高压输电线路金具除了具有超高压金具的基本条件外，还要满足在保护绝缘子、屏蔽电晕和无线电干扰方面的更高要求。在选择特高压金具时，首先应注意机械及电气两方面的安全可靠性，其次要注意选用高强度材料金具，以缩小结构尺寸。

　　问：对特高压架空输电线路导线选择有什么要求？

　　答：导线的选择是特高压输电技术的重要课题，它不仅要满足线路输送电能的要求，同时要保障线路能够安全可靠地运行和满足环境保护的要求，而且还要经济合适。因此，导线选择需要考虑线路的输送容量、传输性能、环境影响(电晕、无线电干扰、噪声等)等多种因素，通过导线电气特性、机械特性和投资三个方面分析，对各种导线截面和分裂型式进行了详细的技术经济比较，推荐出在技术和经济上最优的导线截面和分裂型式。原则上，在导线选型时，应综合考虑以下因素：（1）导线的允许温升；（2）对环境的影响，包括无线电干扰、电晕噪声等；（3）输送容量和经济电流密度；（4）电晕临界电压；（5）机械强度。经研究，晋东南－南阳－荆门试验示范工程每相导线选择八分裂，正八角形布置，单根导线截面为500平方毫米。对于导线环境安装要求特别严的局部地区，将通过研究，选用扩径导线，增加虚拟自导线，中相或三相采用低噪声导线等措施。

　　问：特高压线路防雷有什么特殊要求？

　　答：线路雷害分为反击和绕击两种情况。特高压线路由于本身绝缘水平高，反击网络的概率很小。但特高压线路高度大，相导线电压高，具有一定的迎雷特性。理论计算和运行实践均表明，雷云绕过避雷线，直击导线的概率显著增加。为此，必须将地线外移，降低保护角至5度以下。在山区地面倾角显著的区段，应进一步降低保护角至0度甚至负保护角，中间的漏空部分可采用第三根地线保护。

　　问：特高压线路的绝缘配置如何？

　　答：线路的绝缘配置主要指两个方面，第一为绝缘子的配置，第二为考虑风偏后绝缘子悬挂处的带电金属部件对塔身的距离。目前国内多按爬距法选择绝缘子片数，对于特高压线路，一般超过50片，绝缘子串长度在10米以上。对于重污秽地区，绝缘子串长超过15米甚至更长，严重影响线路的经济性。由于国内合成绝缘子技术的提高和使用经验的积累，在交流特高压线路上使用合成绝缘子的比例将显著提高。

　　空气间隙耐受操作电压幅值与间隙长度的关系是一条饱和曲线。在间隙长度为6米、耐压为1600千伏左右开始进入明显饱和区。具体耐压水平与间隙形状和气压水平关联。对于试验示范工程来说，中相V串的间隙均为6.5米。

　　问：交流特高压线路杆塔有什么特点？

　　答：一是高度大。由于线路最低对地距离高达26米，绝缘子串长度一般超过10米，考虑一定的弧垂，水平排列的特高压线路杆塔的呼称高一般超过50米，三角排列的特高压线路杆塔呼称高超过60米，同杆并架线路杆塔一般超过80米。

　　二是强度大。塔的强度主要受使用应力和塔高决定。由于采用八分裂导线，导线高度又比较高，塔的使用应力超过500千伏杆塔两倍，高度约为两倍，因此特高压交流线路杆塔主材和基础的强度为常规500千伏线路杆塔的四倍以上。将研究使用管材、高强钢、高强螺栓等技术措施。

　　三是根开大。为了优化设计，节省塔材，将适当放大杆塔根开，一般杆塔根开约为15×15米水平。