風電場輸電線路基本知識演示

（優(yōu)選）風電場輸電線路基本知識第一頁，共三十三頁。目錄第一節(jié)

輸電線路類型第二節(jié)輸電線路主要組成部分第三節(jié)光纖基礎知識第二頁，共三十三頁。風電場輸電線路簡介風電場輸電線路是連接風電機組、變電所與電力網的一個傳送電能的系統(tǒng)。按傳輸媒介分為架空線路和電纜線路。由于架空線路具有線路結構簡單，施工周期短，建設費用低，輸送容量大，維護檢修方便，所以廣泛應用。特殊情況如：地面狹窄、線路擁擠、穿越重要地區(qū)、森林保護等特殊要求除外架空輸電線路是由絕緣子將導線架設在桿塔上，并與風電場或變電站互相連接，構成電力系統(tǒng)或電力網，用以輸送電能。風機690V

風機變35KV集電線路配電室主變變電站電力網第三頁，共三十三頁。架空輸電線路的幾種分類1.按電壓等級分為10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、500kV輸電線路。風電場集電線路絕大多數采用35kV的電壓等級。是基于單回輸電線路線路的容量和傳輸距離的最佳性價比的電壓等級。另外，還有高壓直流輸電線路、超高壓交流輸電。2.按桿塔上的回路數⑴單回路線路桿塔上只有三相導線及架空地線的輸電線路⑵雙回路線路桿塔上有兩回三相導線及架空地線的輸電線路，分為同桿和異桿兩種情況。⑶多回路線路桿塔上有三回及以上的三相導線和架空地線的輸電線路。第一節(jié)輸電線路類型第四頁，共三十三頁。送電線路桿塔的分類1、按用途分類：直線（桿）塔、耐張（桿）塔、分支（桿）塔、直線小轉角（桿）塔、跨越（桿）塔。轉角耐張（桿）塔直線（桿）塔第五頁，共三十三頁。第六頁，共三十三頁。小轉角桿（角度在5°-20°）十字分支桿第七頁，共三十三頁?？缭綏U塔第八頁，共三十三頁。2、按回路數分：單回路雙回路、三回路、四回路、多回路。第九頁，共三十三頁。3.按桿塔材料分類⑴鐵塔線路整條輸電線路是以角鋼或鋼管組合的鐵塔作支持物。鋼材多，占地少，整齊美觀，使用年限較長。⑵混凝土桿線路整條輸電線路是以鋼筋混凝土電桿作支持物，一般有分段焊接式和分段焊接與整根拔梢式的鋼筋混凝土電桿兩種。⑶木桿輸電線路整條輸電線路是以木桿作為支持物。。第十頁，共三十三頁。第二節(jié)輸電線路主要組成部分

1-避雷線2-防振錘3-線夾4-導線5-絕緣子6-桿塔7-基礎第十一頁，共三十三頁。1．導線導線是線路的主要組成部分，用以傳輸電流。架空線路的導線不僅要有良好的導電性能，還應具有以下特點：機械強度高、耐磨耐折、抗腐蝕性強及質輕價廉等。常用的導線材料有銅、鋁、鋼、鋁合金等，各種材料的物理性能見表1-1所示。表1-1導線材料的物理特性材料20℃時的電阻率（10-6Ω·m）比重（N/cm2）抗拉強度（N/mm2）抗化學腐蝕能力及其它銅鋁鋼鋁合金0.01820.0290.1030.03390.0890.0270.07850.0273901601200300銅表面易形成氧化膜，抗腐蝕能力強表面易形成氧化膜可防繼續(xù)氧化，但易受酸堿鹽的腐蝕在空氣中易銹蝕，須鍍鋅抗化學腐蝕性好，受振動時，受振動時易損壞第十二頁，共三十三頁。由表1-1可見．銅的導電性能最好，機械強度高、耐腐蝕性強，是一種理想的導線材料。但由于銅相對于具它金屬來說用途較廣而儲量較少。因此，架空線路的導線，除特殊需要外，一般都不采用銅導線。鋁的導電率僅次于銅。鋁的比重小，采用鋁線時桿塔受力較小。但由于鋁的機械強度低，允許應力小，所以鋁導線只用在檔距較小的10KV及以下的線路。此外，鋁的抗酸、堿、鹽的能力較差，故沿海地區(qū)和化工廠附近不宜采用。鋼的導電率是最低的，但它的機械強度很高，在線路跨越山谷、江河等特大檔距中有時采用鋼導線。鋼線需要鍍鋅以防銹蝕。第十三頁，共三十三頁。鋁合金是在鋁中加入少量鎂、硅、鐵等元素制成的。它具有重量輕而機械強度較高的優(yōu)點，其電阻率比鋁線略高，但耐振性差，目前尚未大量使用。架空線路的導線結構可分三種形式.(1)單股線；(2)單金屬多股線；(3)復合金屬多股絞線(包括鋼芯鋁絞線、擴徑鋼芯鋁絞線、空心導線、鋼鋁混絞線、鋼芯鋁包鋼絞線、鋁包鋼絞線、分裂導線)。因為高壓架空線路上不允許采用單股導線，所以實際上架空線路上均采用多股絞線。多股絞線的優(yōu)點是比同樣截面單股線的機械強度高，柔韌性好、可靠性高。同時，它的集膚效應較弱，截面金屬利用率高。第十四頁，共三十三頁。a單股導線；b單金屬多股絞線；c銅芯鋁絞線；d擴徑銅芯鋁絞線；e穿心導線；f銅鋁混絞線；g銅芯鋁包鋼絞線；h鋁包鋼絞線避雷線；i分裂導線第十五頁，共三十三頁。2．避雷線避雷線也稱架空地線，是把雷電流引入大地，以保護線路絕緣免遭大氣過電壓的破壞。架空避雷線可分為四種：一般架空避雷線、絕緣架空避雷線、屏蔽架空避雷線和復合光纖架空避雷線。輸電線路的避雷線一般采用鋼絞線，超高壓輸電線路的避雷線正常運行時對地是絕緣的。絕緣避雷線是通過具有并聯放電間隙的絕緣子與桿塔和大地絕緣，雷擊是擊穿放電間隙將雷電流引入地下，絕緣避雷線主要作用是載波的通訊通道、熔冰、和減小潛供電流等。第十六頁，共三十三頁。3．桿塔桿塔用來支持導線和避雷線，并使導線和導線間，導線和避雷線間，導線和桿塔間以及導線和大地、公路、鐵軌、水面、通信線等被跨越物之間，保持一定的安全距離。(1).按桿塔的材質分為：鐵塔、水泥桿、木桿。(2).按桿塔的類型分為：直線桿塔、耐張桿塔、轉角桿塔、終端桿塔、跨越桿塔、換位桿塔。直線桿塔：又稱中間桿塔，用于線路直線中間部分。這種桿塔在平坦地區(qū)一般占桿塔總數的80％左右。耐張桿塔：又稱承力桿塔，與直線桿塔相比，其強度較大，可承受導線和地線的拉力。耐張桿塔將線路分隔成若干耐張段，以便于施工和檢修。轉角桿塔：用于線路的轉彎處，有直線型和耐張型兩種。第十七頁，共三十三頁。終端桿塔：它是耐張桿塔的一種，用于線路的首端和終端，經常承受導線和地線一個方向的拉力?？缭綏U塔：用于線路與鐵路、河流、湖泊、山谷及其他交叉跨越處，要求有較大對高度。換位桿塔：用于線路中導線需要換位處。(3).按桿塔的回路分：單回路桿塔、雙回路桿塔和多回路桿塔。(4).按桿塔的型式分：鐵塔：上字型鐵塔、酒杯型鐵塔、貓頭型鐵塔、干字型鐵塔、蝶型鐵塔（一般作為大跨越）、鼓型鐵塔（同塔雙回）、拉線門型鐵塔、拉線V型鐵塔等。水泥桿：上字型桿、門型桿、II型桿、A型桿等

第十八頁，共三十三頁。

貓頭型鐵塔鼓型鐵塔干字型鐵塔拉線V型鐵塔

上字型鐵塔拉線門型鐵塔酒杯型鐵塔第十九頁，共三十三頁。4．絕緣子絕緣子可以保證導線和橫擔、桿塔有足夠的絕緣。它還經受著日曬、雨淋、氣候變化及化學物質的腐蝕。因此，絕緣子既要有良好的電氣性能，又要有足夠的機械強度。絕緣子的分類：⑴.按結構分為：支持絕緣子、懸式絕緣子、防污型絕緣子和套管絕緣子。

⑵.按型式分為：針式絕緣子、蝶式絕緣子、懸式絕緣子、瓷橫擔、棒式絕緣子、拉緊絕緣子等。⑶.按材質分為：瓷質絕緣子、鋼化玻璃絕緣子、復合（硅橡膠）絕緣子。運行中良好絕緣子最少片數：電壓等級（kV）3566110220330500片數23591623第二十頁，共三十三頁。瓷橫擔拉緊絕緣子蝶式絕緣子

針式絕緣子懸式絕緣子棒式絕緣子

復合絕緣子

鋼化玻璃絕緣子瓷質絕緣子第二十一頁，共三十三頁。5.金具線路金具是用于架空電力線路將絕緣子和導線、避雷線懸掛、拉緊在桿塔上，用于導線、避雷線的接續(xù)和防振、保護，用于拉線桿塔的拉線緊固、調整等。線路金具可分為懸垂線夾、耐張線夾、連接金具、接續(xù)金具、保護金具和拉線金具。⑴.懸垂線夾懸垂線夾用于將導線懸掛在直線桿塔的絕緣子串上，或將避雷線懸掛在直線桿塔上，也可用于換位桿塔上支持換位導線以及非直線桿塔跳線的固定。如圖1-8(a)所示。⑵.耐張線夾耐張線夾用于將導線固定在承力桿塔的耐張絕緣子串上，以及將避雷器線固定在承力桿塔上。如圖1-8(b)所示。圖1-8（a）懸垂線夾（b）耐張線夾第二十二頁，共三十三頁。⑶.連接金具連接金具主要用于將懸式絕緣子組裝成串，并將一串或數串絕緣子串連接后，再懸掛在桿塔橫擔上。如圖1-9(a)所示。⑷.連續(xù)金具連續(xù)金具是用于架空線輸電線路的裸導線、避雷線兩端頭的接線及導線的補修等。⑸.保護金具保護金具主要包括導線及避雷線用的防振金具（如防震錘、阻尼線等），用于分裂導線、保持子導線間距和防振的間隔棒，絕緣子串用的均壓屏蔽環(huán)及預絞線護線條、懸重錘、鋁包帶等。如圖1-9(b)所示第二十三頁，共三十三頁。6.拉線金具拉線金具主要用于固定拉線桿塔，它包括從桿塔頂端引至地面拉線基礎的出土拉環(huán)與拉線之間所有的零件。如圖1-10所示。

如圖1-10拉線金具圖1-9（a）連接金具（b）保護金具第二十四頁，共三十三頁。7、拉線架空線路的電桿在架線以后，會發(fā)生受力不平衡現象，因此必須用拉線穩(wěn)固電桿。此外，當電桿的埋設基礎不牢固時，也常使用拉線來補強；當負荷超過電桿的安全強度時，也常用拉線來減少其彎曲力矩。

拉線按用途和結構可分以下幾種：(1)普通拉線(又叫盡頭拉線)，用于線路的耐張終端桿、轉角桿和分支桿，主要起拉力平衡的作用。(2)轉角拉線，用于轉角桿，主要起拉力平衡作用。(3)人字拉線(又叫兩側拉線)，用于基礎不堅固和交叉跨越加高桿或較長的耐張段(兩根耐張桿之間)中間的直線桿上，主要作用是在狂風暴雨時保持電桿平衡，以免倒桿、斷桿。第二十五頁，共三十三頁。(4)高樁拉線(又叫水平拉線)，用于跨越道路、渠道和交通要道處，高樁拉線應保持一定高度，以免妨礙交通。(5)自身拉線(又叫弓形拉線)，為了防止電桿受力不平衡或防止電桿彎曲，因地形限制不能安裝普通拉線時，可采用自身拉線。第二十六頁，共三十三頁。8．基本知識1.檔距：指兩座相鄰桿塔導線懸點間的水平距離，如圖1-1所示。檔距分為：(1)水平檔距：指兩相鄰檔距的平均值，如圖1-2所示，桿塔A的水平檔距。圖1-1檔距圖1-2桿塔A的水平檔距第二十七頁，共三十三頁。(2)垂直檔距：指兩相鄰檔距中導線馳度最低點間的水平距離。(3)耐張段距：線路正常運行時承受水平拉力的兩相臨承受力桿塔中心間的水平距離，耐張段示意圖如圖1-3所示。(4)代表檔距：把長短不等的一個多檔耐張段，用一個等效的孤立檔來代替，達到簡化設計的目的。這個能夠表達整個耐張段力學規(guī)律的假想檔距，我們稱之為代表檔距。(5)臨界檔距：是指由一種導線應力控制氣象條件過渡到另一種控制氣象條件臨界點的檔距大小。(6)標準檔距：經過技術經濟比較后，得出的最經濟的檔距。圖1-3耐張段長度示意圖第二十八頁，共三十三頁。2.架空送電線路的弧垂（馳度）導線的懸掛點等高（如圖1-4，a）時，連接兩個懸掛點的水平線與導線最低點的垂直距離，稱為架空送電線路的弧垂f。導線的懸掛點不等高（如圖1-4，b）時，其弧垂可以分為兩個，即導線的兩個不同高度的懸掛點至導線最低點的兩個垂直距離f1和f2，f為架空線兩懸掛點連線中點的垂度，即施工時的觀測弧垂度。3.架空送電線路的限距（安全距離）導線各點對地及其它設施（包括地面、最高水面、建筑物、電力線、通訊線、樹木等）之安全垂直距離、水平距離及導線對桿塔本體的最小距離，稱為限距。圖1-4弧垂示意圖第二十九頁，共三十三頁。第三節(jié)光纖的分類A.按光在光纖中的傳輸模式可分為：單模光纖和多模光纖。B.按最佳傳輸頻率窗口分：常規(guī)型單模光纖和色散位移型單模光纖。C.按折射率分布情況分：突變型和漸變型光纖。第三十頁，共三十三頁。三種類別的光纜OPGW光纜（光纖復合架空地線）。把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中，用以構成輸電線路上的光纖通信網，這種結構形式兼具地線與通信雙重功能，一般稱作OPGW光纜。

OPPC是電力通信系統(tǒng)的