刘江涛
国网宜昌供电公司 湖北 宜昌 443000
摘要：随着电力建设的快速发展,在我国输电走廊日益紧张的背景下,同走廊并行的情况日益普遍。在这种情况下,邻近并行线路空间中的空间电荷会不断运动、碰撞、复合,导致工程中线路并行条件下的电场难以快速准确地预测,阻碍了交直流线路并行模式的推进。因此,亟需一种既、能保证计算精度,又适用于工程建设所需快速计算要求的输电线路导线不同步摆动的算法。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对同走廊输电线路导线不同步摆动影响研究提出了一些建议，以供参考。
关键词：同走廊输电线路导线；不同步摆动；影响研究
引言
我国广泛应用电力系统110kV配线电路，其承担的稳定输送电工作也十分重要，因此要保证其运行的安全稳定。影响输电线路安全运行的因素较多，可能出现的问题也较多。相关人员要了解可能出现的问题，分析原因，并采取有效的运行维护措施，保证输电线路安全稳定运行，为居民用电提供安全保障。本文所提的特高压交直流线路并行时混合电场计算方法进行验证。验证结果表明该算法切实可行,并且对实际施工中限制交直流并行线路在地面产生的混合电场大小具有一定的指导意义。
1、电力工程输电线路施工内容
当前电力工程的输电线路基础部分都是在地下，因此施工时需要对覆盖地区地下结构的构造以及输电线路路径有明确了解。施工时优先考虑底下杆塔的稳定性，主要是杆塔起到十分关键的支撑作用，需要保证稳固线路以及地上部分，尤其是对于经常出现大风的区域更要如此。施工时还需要有效控制杆塔的倾斜情况，减少外力带来的下沉问题。一般进行电力工程的输电线路施工，需要严格控制杆塔施工情况，这对于保证输电线路施工的顺利进行以及保证施工质量有积极意义。其中，输电线路杆塔的选型是一项重点，需要综合整个工程情况以及输电线路铺设情况进行选择，保证可以满足工程建设要求。目前，输电线路的杆塔类型主要有直线型塔和耐张塔等2种，前者应用比较普遍，因为该种类型对于路径要求不高，一般路径都可以应用。施工时需要考虑实际进行科学选择，并对设备进行综合分析，定期检修，保证输电线路使用寿命。
2、并行交直流线路电场的相互影响
在计算特高压交直流线路并行的混合电场时,首先应考虑交直流线路之间的相互影响。并行特高压交直流线路电场相互影响的表现主要有以下3种。1)对并行交直流线路起始电晕电压的影响。在交直流线路并行情况下,交流线路导线的表面电场会叠加由直流线路产生的直流偏置电压;同时在直流线路导线的表面电场也会叠加由交流线路产生的交流波纹电压。线路表面场强的变化会对两种线路的起始电晕电压产生影响。2)交流线路对直流线路电晕产生的空间电荷的影响。交流线路的交变电场存在,使部分由直流线路电晕产生的空间电荷被限制在交流线路周围使其无法到达地面,导致交流线路对直流线路电晕产生的空间电荷产生屏蔽作用。交流线路的电压等级越高,这种屏蔽效果越明显。3)直流线路对交流线路电晕产生的空间电荷的影响.当交直流线路同走廊并行时,交流线路周围虽存在由直流线路产生的空间电荷,但交流线路电晕产生空间电荷的最大偏置距离仍远小于导线离地距离所以可认为由交流线路电晕产生的空间电荷仍被限制在交流线路周围。
3、同走廊输电线路导线不同步摆动影响研究
3.1计算模型
本文研究以两条并行走线的220kV单回输电线路为例，三相导线呈水平布置，边相导线与线路中心的间距取8.0m，基准风速33m/s，覆冰厚度0mm，一条线路导线为2×JL/G1A-400/35钢芯铝绞线，垂直分裂间距500mm，另一条线路导线拟采用2×JL/G1A-300/25钢芯铝绞线，垂直分裂间500mm，导线悬垂串长度3600mm。
3.2摆动模型
输电线路导线设置在两杆塔悬挂点的线呈悬链线状态，为抽象模型，将一档导线简化为垂直悬挂的球体考虑（单摆），导线在恒定的风荷载作用下，摆动到平衡位置，此时外力风荷载撤销后，导线呈自由阻尼摆动。在导线等效为单摆后，
.png)
3.3摆动幅值衰减模型
在摆动过程的某一时刻，可能出现相对摆动的情况，但摆动过程是一个阻尼衰减的过程，经过若干周期后，虽然导线相对摆动，但导线衰减反而增大了导线的水平相间距离，因此需对导线摆动振幅随摆动周期的变化趋势梳理出来，导线摆动过程遵从能量守恒定律，在摆动过程中受风阻产生能量损失，摆动幅值随之衰减。以第ｎ次摆动为起始，经过一个周期的摆动后为第n＋1次，则第n次摆动到最低点时的速度是由第ｎ次摆动最高点处的势能转成的动能决定的，为：vn＝（4）式中：vn为第n次摆动到最低点时的水平速度；An为第n次摆动的振幅。第n次摆动一个周期消耗的能量Eｎ为：En＝Fｎ×4Aｎ（5）式中Ｆｎ为第n次摆动所受的风阻力，风速暂取最低点风速，一般为0.5Vｎ。根据能量守恒定律，第n＋1次摆动高度hｎ＋１为：hｎ＋１＝（mghｎ－Eｎ）／（mg）（6）第n＋1次摆动的振幅An＋1为：Aｎ＋1＝（7）。
3.4相对运动周期数及水平距离
两条并行走线线路相邻导线均在初始振幅处开始摆动，摆动的速度与时间呈正弦函数分布，两回导线的摆动周期分别为T1和T2。异种导线摆动周期的差异导致了摆动周期T1和T2的差异，摆动步调并不一致，摆动若干次后，当两相导线的摆动相位互差半周期后，将完全相对摆动。则出现相对摆动的周期数为：N=0.5T1/（T1-T2）（8）第n次摆动后，两相导线相向摆动，导线间水平距离为：d=D-An1-An2（9）式中：d为第n次摆动导线相向摆动时的水平间距（m）；D为塔头两相导线的水平距离；An1、An2分别为两相导线第n次摆动振幅（m）。
3.5计算结果
不同步摆动相间距离：表1给出了档距在200～900m变化时，JL/G1A-400/35导线与JL/G1A-300/25导线发生相对摆动后的相间距离，《110kV～750kV输电线路设计规范》（GB50545—2010）规定的档中操作过电压最小间隙值为2.1m。一般情况下，两条220kV线路并行走线最小线间距离取40m，当档距不超过580m时，两条线路不同步摆动的相间水平距离满足规要求，但当档距超过580m时，须增大最小线间距离。
结束语
综上所述，同走廊并行走线的输电线路，采用异种导线时，需对档距进行控制，大档距时，由常规经验确定的最小导线间距无法满足不同线路间的相间距离要求，须增加最小线间距离。
参考文献
[1]许烽.输电线路交改直的关键技术研究[D].浙江大学,2018.
[2]梁立凯.输电线路输电能力的研究[D].山东大学,2018.
[3]张彤.特高压输电走廊拥挤地区线路通道设计研究[D].华北电力大学（北京）,2018.
[4]顾咏军.唐山地区架空输电线路弧垂分析与管理[D].华北电力大学,2018.
[5]赵松涛.交流输电线路对并行直流输电线路电磁感应的仿真研究[D].华北电力大学（河北）,2018.