送电线路截面核算规定

送电线路截面核算规定一、概述

送电线路截面核算是一项关键的技术工作，旨在确保电力传输的安全、稳定和经济。通过科学核算导线截面，可以优化线路设计，避免因电流过大导致导线发热、绝缘损坏等问题，同时避免因截面过大造成资源浪费。本规定主要阐述送电线路截面核算的基本原则、方法和步骤，为工程实践提供指导。

二、截面核算的基本原则

（一）安全可靠性

1.导线截面的选择必须满足长期运行温度要求，确保在最高允许温度下不发生热稳定破坏。

2.考虑环境温度、风速、覆冰等因素对导线载流量的影响，留有适当的安全裕度。

（二）经济合理性

1.在满足安全要求的前提下，选择经济性最优的导线截面，平衡投资成本与运行效益。

2.结合线路长度、输送容量等因素进行综合评估，避免过度设计。

（三）技术可行性

1.导线截面应与绝缘子、金具等设备匹配，确保整体设计的协调性。

2.考虑未来扩容需求，适当预留发展空间。

三、截面核算的方法与步骤

（一）确定最大负荷电流

1.根据线路输送功率和电压等级，计算最大负荷电流：

最大负荷电流（A）=输送功率（kW）/（√3×电压等级（kV）×功率因数）

2.举例：220kV线路输送100MW功率，功率因数为0.95，则最大负荷电流≈263A。

（二）选择导线材料与型号

1.常用导线材料为铜（Cu）或铝（Al），根据导电率、机械强度等选择。

2.常用型号包括LGJ、LGJQ等，根据载流量、抗拉强度等参数进行选择。

（三）核算载流量

1.查阅导线载流量表，考虑环境温度校正系数（如-5℃环境下载流量增加10%）。

2.举例：LGJ-400导线在正常温度下载流量为630A，-5℃时校正后为693A。

（四）进行热稳定校验

1.导线长期允许电流应满足发热条件，公式：

I允许=√(S/ρ)×k

其中，S为导线截面积（mm²），ρ为电阻率（Ω·mm²/m），k为热稳定系数。

2.举例：铝导线ρ≈29×10⁻⁸Ω·mm²/m，截面积400mm²，k=1.0，则I允许≈489A。

（五）校验电压损失

1.电压损失率计算公式：

△U%=(P×L)/(√3×U×cosφ×C×S)

其中，P为功率（kW），L为线路长度（km），U为电压等级（kV），cosφ为功率因数，C为常数（铝线≈32）。

2.举例：100km线路输送50MW功率，cosφ=0.9，220kV电压，400mm²铝线，△U%≈1.8%。

四、注意事项

（一）覆冰与风偏影响

1.考虑覆冰增重对导线张力的作用，选择抗覆冰性能较好的导线型号。

2.风偏校验需结合当地风压数据，确保导线与地面、交叉跨越物距离满足安全要求。

（二）多季节负荷核算

1.对于季节性用电线路，需核算冬季最小负荷电流，避免因冬季散热条件差导致过热。

2.采用年最大负荷利用小时数法估算平均负荷，优化截面选择。

五、结论

送电线路截面核算需综合考虑安全、经济、技术等多方面因素，通过科学方法确定导线截面。本规定提供了一套系统化的核算流程，可指导工程实践，确保电力传输系统的可靠运行。

一、概述

送电线路截面核算是一项关键的技术工作，旨在确保电力传输的安全、稳定和经济。通过科学核算导线截面，可以优化线路设计，避免因电流过大导致导线发热、绝缘损坏等问题，同时避免因截面过大造成资源浪费。本规定主要阐述送电线路截面核算的基本原则、方法和步骤，为工程实践提供指导。

二、截面核算的基本原则

（一）安全可靠性

1.导线截面的选择必须满足长期运行温度要求，确保在最高允许温度下不发生热稳定破坏。导线长期允许最高温度通常为70℃（铝绞线和钢芯铝绞线），铜绞线可达85℃。超过此温度可能导致绝缘老化、金属软化甚至熔断。

2.考虑环境温度、风速、日照强度、覆冰厚度等因素对导线载流量的影响。例如，高温、强风、日照会使导线散热能力下降，需相应降低载流量；覆冰会增加导线自重和风阻，也会影响载流量。

3.必须留有适当的安全裕度，通常为10%-20%，以应对未预见因素（如实际运行环境与设计环境的差异、设备老化等）。安全裕度的确定需结合线路的重要性、运行经验等因素综合判断。

（二）经济合理性

1.在满足安全要求的前提下，选择经济性最优的导线截面，平衡投资成本与运行效益。导线价格与截面积呈非线性关系，需通过投资回收期法等经济评价方法确定最优截面。

2.结合线路长度、输送容量、电压等级等因素进行综合评估。例如，对于长距离、高电压等级线路，导线截面的选择对整体工程造价影响较大，需重点优化；对于短距离、低电压等级线路，可适当降低截面以节省成本。

3.考虑未来扩容需求，适当预留发展空间。在核算时，可基于未来可能的负荷增长，预留10%-15%的输送能力余量，避免因负荷增长过快而需要频繁改造。

（三）技术可行性

1.导线截面应与绝缘子、金具等设备匹配，确保整体设计的协调性。例如，导线截面积不能小于绝缘子串的机电安全裕度要求；导线与耐张绝缘子串的配合需满足风偏、覆冰等条件下的安全距离。

2.考虑导线的机械强度，确保在风偏、覆冰、冰害、雷电冲击等条件下不发生断裂或舞动。导线的抗拉强度需满足线路设计要求的比载（垂直比载、水平比载、风偏比载、冰载比载等）要求。

3.考虑线路施工和运行维护的可行性。导线截面过大可能导致运输、架设困难，或增加杆塔荷载，需综合考虑。例如，大截面导线可能需要更大直径的杆塔、更强的绝缘子串，增加施工和运维成本。

三、截面核算的方法与步骤

（一）确定最大负荷电流

1.根据线路输送功率和电压等级，计算最大负荷电流：

最大负荷电流（A）=输送功率（kW）/（√3×电压等级（kV）×功率因数）

2.举例：220kV线路输送100MW功率，功率因数为0.95，则最大负荷电流≈263A。

3.对于冲击性负荷或非线性负荷，需考虑其影响，可能需要采用需要系数法或利用系数法进行修正。例如，对于含有大量整流设备的线路，需考虑其谐波影响，适当增加导线截面。

4.确定最大负荷利用小时数（Tmax），用于计算年最大负荷电流，公式：

年最大负荷电流（A）=最大负荷电流（A）×（Tmax/8760）

其中，Tmax为年最大负荷利用小时数（小时），8760为一年小时数。年最大负荷电流用于计算导线的长期允许载流量。

（二）选择导线材料与型号

1.常用导线材料为铜（Cu）或铝（Al），根据导电率、机械强度等选择。铜的导电率高于铝约60%，但成本也更高；铝的密度较低，架设成本较低，但机械强度较低。在相同载流量下，铝导线的截面需大于铜导线约1.7倍。

2.常用型号包括LGJ、LGJQ、LGJQ1等，根据载流量、抗拉强度等参数进行选择。

-LGJ：钢芯铝绞线，强度较高，适用于普通电压等级线路。

-LGJQ：轻型钢芯铝绞线，重量较轻，适用于跨越档距较大的线路。

-LGJQ1：加强型轻型钢芯铝绞线，强度和载流量更高，适用于重冰区或大跨越线路。

3.选择导线型号需考虑以下因素：

(1)导线截面积（mm²）：根据载流量、经济性、机械强度等确定。

(2)抗拉强度（kN）：需满足线路设计要求的比载要求。

(3)耐腐蚀性：根据线路所处环境（如沿海地区、工业区）选择耐腐蚀性能较好的导线，如镀锌钢芯或特殊防腐涂层导线。

（三）核算载流量

1.查阅导线载流量表，考虑环境温度校正系数（如-5℃环境下载流量增加10%）。

2.举例：LGJ-400导线在正常温度下载流量为630A，-5℃时校正后为693A。

3.载流量校正需考虑以下因素：

(1)环境温度：实际运行环境温度与标准测试温度（通常为25℃）的差异。

(2)日照强度：强日照会使导线温度升高，需降低载流量。

(3)线路地形：山区、丘陵地区的风速通常较高，散热条件较好，可适当提高载流量；平原地区的风速通常较低，散热条件较差，需降低载流量。

(4)覆冰：覆冰会增加导线自重和风阻，降低载流量。

4.对于分裂导线，需考虑分裂间距对散热的影响，通常分裂导线的载流量高于单导线。分裂导线的载流量计算需考虑各子导线的截面积和间距。

（四）进行热稳定校验

1.导线长期允许电流应满足发热条件，公式：

I允许=√(S/ρ)×k

其中，S为导线截面积（mm²），ρ为电阻率（Ω·mm²/m），k为热稳定系数。

2.举例：铝导线ρ≈29×10⁻⁸Ω·mm²/m，截面积400mm²，k=1.0，则I允许≈489A。

3.热稳定校验需考虑以下因素：

(1)短时过负荷：线路可能出现的短时过负荷（如电动机启动），需校验导线在短时过负荷下的发热情况。

(2)绝缘子串的发热：绝缘子串的发热对导线温度有影响，需综合考虑。

(3)环境湿度：高湿度环境会影响导线的散热能力，需适当降低允许载流量。

（五）校验电压损失

1.电压损失率计算公式：

△U%=(P×L)/(√3×U×cosφ×C×S)

其中，P为功率（kW），L为线路长度（km），U为电压等级（kV），cosφ为功率因数，C为常数（铝线≈32）。

2.举例：100km线路输送50MW功率，cosφ=0.9，220kV电压，400mm²铝线，△U%≈1.8%。

3.电压损失校验需考虑以下因素：

(1)线路长度：线路越长，电压损失越大。

(2)输送功率：输送功率越大，电压损失越大。

(3)功率因数：功率因数越低，电压损失越大。

(4)导线截面积：导线截面积越小，电阻越大，电压损失越大。

(5)电压等级：电压等级越高，允许的电压损失率越低。

4.对于重要线路，需严格控制电压损失率，通常要求不超过5%。

（六）校验导线sag（弧垂）

1.导线在运行温度下的弧垂必须满足规程要求，避免因弧垂过大导致导线与地面、交叉跨越物距离不足。

2.弧垂计算公式：

sag=(γL²)/8σ

其中，sag为弧垂（m），γ为比载（N/m），L为档距（m），σ为导线应力（N/mm²）。

3.校验需考虑以下因素：

(1)运行温度：导线温度越高，弹性模量越低，弧垂越大。

(2)覆冰：覆冰会增加导线自重，导致弧垂增大。

(3)风偏：风偏会使导线弧垂增大，需考虑风偏对弧垂的影响。

4.对于重要跨越（如铁路、公路），需严格控制导线弧垂，确保安全距离。

（七）校验导线机械强度

1.导线的抗拉强度必须满足线路设计要求的比载要求，包括垂直比载、水平比载、风偏比载、冰载比载等。

2.比载计算公式：

γ=(自重+覆冰重+风压重)/导线截面积

其中，自重为导线单位长度重量（N/m），覆冰重为覆冰单位长度重量（N/m），风压重为风压单位长度重量（N/m）。

3.校验需考虑以下因素：

(1)覆冰：覆冰会增加导线自重和风阻，需校验覆冰状态下的机械强度。

(2)风速：风速越高，风压越大，需校验大风状态下的机械强度。

(3)档距：档距越大，导线张力越大，需校验大档距状态下的机械强度。

4.对于重冰区或大跨越线路，需选择机械强度更高的导线型号。

四、注意事项

（一）覆冰与风偏影响

1.考虑覆冰增重对导线张力的作用，选择抗覆冰性能较好的导线型号。覆冰重量的计算需考虑覆冰厚度、冰的密度等因素。

2.风偏校验需结合当地风压数据，确保导线与地面、交叉跨越物距离满足安全要求。风压计算需考虑风速、导线直径、档距等因素。

3.对于覆冰和风偏同时存在的恶劣条件，需进行综合校验，确保导线安全运行。

（二）多季节负荷核算

1.对于季节性用电线路，需核算冬季最小负荷电流，避免因冬季散热条件差导致过热。冬季最小负荷电流的计算需考虑冬季环境温度、风速等因素对散热的影响。

2.采用年最大负荷利用小时数法估算平均负荷，优化截面选择。年最大负荷利用小时数需根据线路用电特性确定，通常工业线路较高，农业线路较低。

（三）导线连接损耗

1.导线连接处（如螺栓连接、钳压连接）的电阻通常大于导线本身，连接损耗会导致连接处温度升高。

2.选择高质量的连接金具，确保连接电阻满足规程要求。连接损耗的计算需考虑连接金具的材质、工艺等因素。

（四）导线sag的动态校验

1.导线的sag会随温度变化而变化，需进行动态校验，确保在不同温度下导线与地面、交叉跨越物距离满足安全要求。

2.对于重要线路，需进行导线sag的动态模拟，分析不同气象条件下的导线弧垂变化。

五、结论

送电线路截面核算是一项复杂而重要的技术工作，需综合考虑安全、经济、技术等多方面因素。通过科学的方法和步骤，可以确定经济合理的导线截面，确保电力传输系统的可靠运行。本规定提供了一套系统化的核算流程，可指导工程实践，避免因截面选择不当导致的安全事故或资源浪费。在实际工程中，还需结合具体线路条件，进行详细的核算和校验，确保设计的科学性和可靠性。

一、概述

送电线路截面核算是一项关键的技术工作，旨在确保电力传输的安全、稳定和经济。通过科学核算导线截面，可以优化线路设计，避免因电流过大导致导线发热、绝缘损坏等问题，同时避免因截面过大造成资源浪费。本规定主要阐述送电线路截面核算的基本原则、方法和步骤，为工程实践提供指导。

二、截面核算的基本原则

（一）安全可靠性

1.导线截面的选择必须满足长期运行温度要求，确保在最高允许温度下不发生热稳定破坏。

2.考虑环境温度、风速、覆冰等因素对导线载流量的影响，留有适当的安全裕度。

（二）经济合理性

1.在满足安全要求的前提下，选择经济性最优的导线截面，平衡投资成本与运行效益。

2.结合线路长度、输送容量等因素进行综合评估，避免过度设计。

（三）技术可行性

1.导线截面应与绝缘子、金具等设备匹配，确保整体设计的协调性。

2.考虑未来扩容需求，适当预留发展空间。

三、截面核算的方法与步骤

（一）确定最大负荷电流

1.根据线路输送功率和电压等级，计算最大负荷电流：

最大负荷电流（A）=输送功率（kW）/（√3×电压等级（kV）×功率因数）

2.举例：220kV线路输送100MW功率，功率因数为0.95，则最大负荷电流≈263A。

（二）选择导线材料与型号

1.常用导线材料为铜（Cu）或铝（Al），根据导电率、机械强度等选择。

2.常用型号包括LGJ、LGJQ等，根据载流量、抗拉强度等参数进行选择。

（三）核算载流量

1.查阅导线载流量表，考虑环境温度校正系数（如-5℃环境下载流量增加10%）。

2.举例：LGJ-400导线在正常温度下载流量为630A，-5℃时校正后为693A。

（四）进行热稳定校验

1.导线长期允许电流应满足发热条件，公式：

I允许=√(S/ρ)×k

其中，S为导线截面积（mm²），ρ为电阻率（Ω·mm²/m），k为热稳定系数。

2.举例：铝导线ρ≈29×10⁻⁸Ω·mm²/m，截面积400mm²，k=1.0，则I允许≈489A。

（五）校验电压损失

1.电压损失率计算公式：

△U%=(P×L)/(√3×U×cosφ×C×S)

其中，P为功率（kW），L为线路长度（km），U为电压等级（kV），cosφ为功率因数，C为常数（铝线≈32）。

2.举例：100km线路输送50MW功率，cosφ=0.9，220kV电压，400mm²铝线，△U%≈1.8%。

四、注意事项

（一）覆冰与风偏影响

1.考虑覆冰增重对导线张力的作用，选择抗覆冰性能较好的导线型号。

2.风偏校验需结合当地风压数据，确保导线与地面、交叉跨越物距离满足安全要求。

（二）多季节负荷核算

1.对于季节性用电线路，需核算冬季最小负荷电流，避免因冬季散热条件差导致过热。

2.采用年最大负荷利用小时数法估算平均负荷，优化截面选择。

五、结论

送电线路截面核算需综合考虑安全、经济、技术等多方面因素，通过科学方法确定导线截面。本规定提供了一套系统化的核算流程，可指导工程实践，确保电力传输系统的可靠运行。

一、概述

送电线路截面核算是一项关键的技术工作，旨在确保电力传输的安全、稳定和经济。通过科学核算导线截面，可以优化线路设计，避免因电流过大导致导线发热、绝缘损坏等问题，同时避免因截面过大造成资源浪费。本规定主要阐述送电线路截面核算的基本原则、方法和步骤，为工程实践提供指导。

二、截面核算的基本原则

（一）安全可靠性

1.导线截面的选择必须满足长期运行温度要求，确保在最高允许温度下不发生热稳定破坏。导线长期允许最高温度通常为70℃（铝绞线和钢芯铝绞线），铜绞线可达85℃。超过此温度可能导致绝缘老化、金属软化甚至熔断。

2.考虑环境温度、风速、日照强度、覆冰厚度等因素对导线载流量的影响。例如，高温、强风、日照会使导线散热能力下降，需相应降低载流量；覆冰会增加导线自重和风阻，也会影响载流量。

3.必须留有适当的安全裕度，通常为10%-20%，以应对未预见因素（如实际运行环境与设计环境的差异、设备老化等）。安全裕度的确定需结合线路的重要性、运行经验等因素综合判断。

（二）经济合理性

1.在满足安全要求的前提下，选择经济性最优的导线截面，平衡投资成本与运行效益。导线价格与截面积呈非线性关系，需通过投资回收期法等经济评价方法确定最优截面。

2.结合线路长度、输送容量、电压等级等因素进行综合评估。例如，对于长距离、高电压等级线路，导线截面的选择对整体工程造价影响较大，需重点优化；对于短距离、低电压等级线路，可适当降低截面以节省成本。

3.考虑未来扩容需求，适当预留发展空间。在核算时，可基于未来可能的负荷增长，预留10%-15%的输送能力余量，避免因负荷增长过快而需要频繁改造。

（三）技术可行性

1.导线截面应与绝缘子、金具等设备匹配，确保整体设计的协调性。例如，导线截面积不能小于绝缘子串的机电安全裕度要求；导线与耐张绝缘子串的配合需满足风偏、覆冰等条件下的安全距离。

2.考虑导线的机械强度，确保在风偏、覆冰、冰害、雷电冲击等条件下不发生断裂或舞动。导线的抗拉强度需满足线路设计要求的比载（垂直比载、水平比载、风偏比载、冰载比载等）要求。

3.考虑线路施工和运行维护的可行性。导线截面过大可能导致运输、架设困难，或增加杆塔荷载，需综合考虑。例如，大截面导线可能需要更大直径的杆塔、更强的绝缘子串，增加施工和运维成本。

三、截面核算的方法与步骤

（一）确定最大负荷电流

1.根据线路输送功率和电压等级，计算最大负荷电流：

最大负荷电流（A）=输送功率（kW）/（√3×电压等级（kV）×功率因数）

2.举例：220kV线路输送100MW功率，功率因数为0.95，则最大负荷电流≈263A。

3.对于冲击性负荷或非线性负荷，需考虑其影响，可能需要采用需要系数法或利用系数法进行修正。例如，对于含有大量整流设备的线路，需考虑其谐波影响，适当增加导线截面。

4.确定最大负荷利用小时数（Tmax），用于计算年最大负荷电流，公式：

年最大负荷电流（A）=最大负荷电流（A）×（Tmax/8760）

其中，Tmax为年最大负荷利用小时数（小时），8760为一年小时数。年最大负荷电流用于计算导线的长期允许载流量。

（二）选择导线材料与型号

1.常用导线材料为铜（Cu）或铝（Al），根据导电率、机械强度等选择。铜的导电率高于铝约60%，但成本也更高；铝的密度较低，架设成本较低，但机械强度较低。在相同载流量下，铝导线的截面需大于铜导线约1.7倍。

2.常用型号包括LGJ、LGJQ、LGJQ1等，根据载流量、抗拉强度等参数进行选择。

-LGJ：钢芯铝绞线，强度较高，适用于普通电压等级线路。

-LGJQ：轻型钢芯铝绞线，重量较轻，适用于跨越档距较大的线路。

-LGJQ1：加强型轻型钢芯铝绞线，强度和载流量更高，适用于重冰区或大跨越线路。

3.选择导线型号需考虑以下因素：

(1)导线截面积（mm²）：根据载流量、经济性、机械强度等确定。

(2)抗拉强度（kN）：需满足线路设计要求的比载要求。

(3)耐腐蚀性：根据线路所处环境（如沿海地区、工业区）选择耐腐蚀性能较好的导线，如镀锌钢芯或特殊防腐涂层导线。

（三）核算载流量

1.查阅导线载流量表，考虑环境温度校正系数（如-5℃环境下载流量增加10%）。

2.举例：LGJ-400导线在正常温度下载流量为630A，-5℃时校正后为693A。

3.载流量校正需考虑以下因素：

(1)环境温度：实际运行环境温度与标准测试温度（通常为25℃）的差异。

(2)日照强度：强日照会使导线温度升高，需降低载流量。

(3)线路地形：山区、丘陵地区的风速通常较高，散热条件较好，可适当提高载流量；平原地区的风速通常较低，散热条件较差，需降低载流量。

(4)覆冰：覆冰会增加导线自重和风阻，降低载流量。

4.对于分裂导线，需考虑分裂间距对散热的影响，通常分裂导线的载流量高于单导线。分裂导线的载流量计算需考虑各子导线的截面积和间距。

（四）进行热稳定校验

1.导线长期允许电流应满足发热条件，公式：

I允许=√(S/ρ)×k

其中，S为导线截面积（mm²），ρ为电阻率（Ω·mm²/m），k为热稳定系数。

2.举例：铝导线ρ≈29×10⁻⁸Ω·mm²/m，截面积400mm²，k=1.0，则I允许≈489A。

3.热稳定校验需考虑以下因素：

(1)短时过负荷：线路可能出现的短时过负荷（如电动机启动），需校验导线在短时过负荷下的发热情况。

(2)绝缘子串的发热：绝缘子串的发热对导线温度有影响，需综合考虑。

(3)环境湿度：高湿度环境会影响导线的散热能力，需适当降低允许载流量。

（五）校验电压损失

1.电压损失率计算公式：

△U%=(P×L)/(√3×U×cosφ×C×S)

其中，P为功率（kW），L为线路长度（km），U为电压等级（kV），cosφ为功率因数，C为常数（铝线≈32）。

2.举例：100km线路输送50MW功率，cosφ=0.9，220kV电压，400mm²铝线，△U%≈1.8%。

3.电压损失校验需考虑以下因素：

(1)线路长度：线路越长，电压损失越大。

(2)输送功率：输送功率越大，电压损失越大。

(3)功率因数：功率因数越低，电压损失越大。

(4)导线截面积：导线截面积越小，电阻越大，电压损失越大。

(5)电压等级：电压等级越高，允许的电压损失率越低。

4.对于重要线路，需严格控制电压损失率，通常要求不超过5%。

（六）校验导线sag（弧垂）

1.导线在运行温度下的弧垂必须满足规程要求，避免因弧垂过大导致导线与地面、交叉跨越物距离不足。

2.弧垂计算公式：

sag=(γL²)/8σ

其中，sag为弧垂（m），γ为比载（N/m），L为档距（m），σ为导线应力（N/mm²）。

3.校验需考虑以下因素：

(1)运行温度：导线温度越高，弹性模量越低，弧垂越大。

(2)覆冰：覆冰会增加导线自重，导致弧垂增大。

(3)风偏：风偏会使导线弧垂增大，需考虑风偏对弧垂的影响。

4.对于重要跨越（如铁路