[发明专利]一种输电线路OPGW的选型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路选型方法，具体讲涉及一种输电线路OPGW的选型方法。

背景技术

在电力线路上，输电线路OPGW光缆具备地线和光纤通信双重功能，作为一种新兴的信息传输通道，近些年在一些国家得到了迅速发展。在通讯方面，具有通信容量大、抗干扰、可靠性高、不额外占用走廊的特点；作为地线，能满足普通地线的防雷要求，具备良导体的屏蔽作用，可减小送电线路的电磁影响。目前，由于尚无统一国家标准型号，且厂家的生产工艺的差异，输电线路OPGW的机电特性、热稳定和通信光纤等性能互相制约，参数也不尽相同。本着安全、经济、合理的原则，对每个工程，都需要对按选定的输电线路OPGW进行其与导地线的配合计算，使其不但具有通信功能，又满足地线的机械强度要求。

由于输电线路OPGW有铝护套，外层由铝包钢绞线和铝合金绞线组成，其直流电阻及电抗远小于镀锌钢绞线和杆塔接地电阻，所以，当线路发生单相对铁塔闪络接地时，短路电流大部分(90％左右)将通过输电线路OPGW和分流线返回变电所。一般在靠近变电所的前两档内，单相短路电流，可高达40～50kA，会引起输电线路OPGW温升发热，严重时会引输电线路OPGW损坏甚至影响通信。所以在使用输电线路OPGW作为架空地线时，稳定问题十分重要。为了区别常规地线的热稳定计算，引用了分流线和组合地线的概念，分流线是指在架空地线中起分流作用的良导体部分；组合地线，有2种以上不同型号，不同质的地线架于一条线路上。因此，在输电线路OPGW选型计算中，合理配置是输电线路OPGW选型的关键。

输电线路OPGW的选型，对输电线路的稳定运行以及对输电线路设计具有重要的意义。而由于输电线路地线短路电流计算的复杂性，现有的经验公式都没全面涵盖所有的影响因素，无法准确判断地线是否稳定，而且经验公式是基于低电压等级线路的长期测量总结出来的，对于高电压等级线路的输电线路OPGW选型的计算存在误差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种输电线路OPGW的选型方法，通过输电线路OPGW与分流线组合，计算输电线路OPGW与分流线的自阻抗和综合阻抗，同时考虑两种地线分别的短路电流，保证选型结果的稳定性；选型后进行短路电流校验，包含站口校验、换线塔校验和最大短路电流校验保证线路中任何情况任何地点地线均可稳定运行；并未增加计算难度，选型方法简便易行。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种输电线路OPGW的选型方法，其改进之处在于，所述方法包括

(1)选取输电线路OPGW和分流线的组合；

(2)计算允许短路电流；

(3)计算自阻抗；

(4)计算综合阻抗；

(5)计算地线组允许短路电流；

(6)校验短路电流。

优选的，所述步骤(1)中输电线路OPGW和分流线的组合包括站口处的输电线路OPGW和分流线的组合和需换线处输电线路OPGW和分流线的组合。

优选的，所述步骤(2)包括根据输电线路OPGW和分流线各自的参数和短路热稳定允许电流公式，计算输电线路OPGW和分流线各自允许的短路电流。

进一步地，根据公式

和计算输电线路OPGW和分流线各自允许的短路电流，

其中，I为地线验算短路热稳定允许电流；C为载流部分的热容量；A_l、A_g分别为铝截面积、钢截面积；β为钢比热系数；a_o为载流部20℃时的电阻温度系数；R_o为载流部20℃时的电阻；T为计算短路热稳定的时间；t₁为地线初始温度；t₂为地线短路热稳定允许温度。

优选的，所述步骤(3)包括根据公式计算输电线路OPGW和分流线的自阻抗，其中，ρ为大地电阻率；f为频率；σ为有效半径系数；D为外径。

优选的，所述步骤(4)包括

导地线间互感为：

D_ij为导线和地线间距离；

地线间互感为：

d_ij为地线之间的距离；

地线组综合阻抗：

Z_o、Z_g、Z_m、Z_p分别为输电线路OPGW自阻抗、分流线自阻抗、输电线路OPGW和分流线互感、输电线路OPGW和分流线综合阻抗。