±500 kV同塔双回直流输电线路对地距离研究

程思勇，薛志方，何 民

（广西电力工业勘察设计研究院，南宁530023）

0 引言

高压直流输电线路工程对地距离研究是高压直流输电技术的重要研究内容之一，其目的是使线路在满足电磁环境限值及电气绝缘间隙要求等的前提下[1-2]，确定经济且合理的对地距离，对输电线路的技术经济指标都有较大的影响。因此，特高压直流输电线路对地距离专题对高压输电整体工程而言都具有重要的意义。

±500 kV同塔双回直流线路对地距离没有现成的规范可依，为了满足工程建设的需要，提出了本课题的研究。主要思路为：首先研究分析《高压直流架空送电线路技术导则》（DL/T 436-2005）表11导线在居民区和非居民区的导线最小对地距离的推荐值；在合成场强与上述规程的要求基本一致的前提下，推算出在给定导线型式、极性排列方式下，导线在居民区和非居民区的最小对地距离，为工程投资节约成本[3-4]。

1 直流规程中导线对地距离分析

在《高压直流架空送电线路技术导则》（DL/T 436-2005）中描述[5]：“在导线计算弧垂情况下，直流线路导线与地面的最小距离，按最大合成场不超过30 kV/m来考虑。相应的居民区和非居民区的导线与地面的最小距离见表1。

表1 直流规程导线与地面的最小距离

由表1经分析及对比其他直流线路可知：在居民区合成场强按25 kV/m、非居民区合成场强按30 kV/m计算，以上计算值均为晴天。雨天情况下，在居民区为30 kV/m,非居民区为36 kV/m。晴天时起晕场强E0取14 kV/cm,雨天为18 kV/cm。

本专题采用逐步镜像法计算标称场强，在得到标称场强后，运用Sarma等人[6-8]提出的方法来计算合成场强、离子流密度及空间电荷密度。

计算时，极间距取14 m，分裂间距0.45 m，四分裂导线正方形排列，单回线路导线水平排列。各种导线物理机械特性见表2所示。

表2 计算导线的机械物理特性

表3 地面合成场强（E0=14 kV/cm，雨天）

表4 地面合成场强（E0=18 kV/cm，晴天）

在雨天和晴天下，DL/T 436-2005表11各种导线组合的地面合成场强，结果见表3及表4。

对非居民区,从雨天计算的结果来看：5种导线组合均能满足小于36 kV/m的要求；从晴天计算结果来看，仅4×LGJ-300/40稍微超标，大于30 kV/m。其余导线组合均能满足要求。对4×LGJ-630/45与4×LGJ-720/50还有裕度。

对居民区，从雨天计算的结果来看：5种导线组合均能满足小于26 kV/m，对4×LGJ-630/45与4×LGJ-720/50导线而言，离30 kV/m还有较大裕度。从晴天计算结果来看，各导线组合均能满足要求，对4×LGJ-630/45与4×LGJ-720/50还有较大裕度。

由此可见，DL/T 436-2005规程关于导线最小对地距离要求中，对非居民区而言，有裕度，但不大；但对居民区而言，留有较大裕度，且合成场强基本限定在晴天15～20 kV·m，雨天25 kV·m左右。

综上，经分析后，将DL/T 436-2005中关于导线对地高度的标准整理如表5：确定±500kV同塔双回对地高度时，依据表2执行。

表5 合成场强限值标准

2 ±500kV直流同塔双回对地高度的确定

2.1 计算条件

当导线采用：4×LGJ-900/40，分裂间距为0.5m，且子导线为正方形排列。塔型采用±500 kV同塔双回直流线路工程中采用的塔型，其单线见图1。极性排列方式采用推荐的+布置形式。

线路实际运行中，可能有多种方式：单极、两级、3极及全极运行方式，本文选取2种运行方式计算：

图1 塔型1单线图

2.2 计算结果及分析

2.2.1 合成场强计算

采用上述计算条件，导线对地平均高度从8m升高至16m时，地面合成场强变化如表6、表7。

表6 地面标称场强及地面合成场强计算值（E0=14kV/cm，雨天）

表7 地面标称场强及地面合成场强计算值（E0=18kV/cm，晴天）

在居民区，4×LGJ-900/40导线对地距离为14.0m时，在雨天，双回运行合成场强为26.81 kV/m，且接近25 kV/m；两正极运行方式已无空间电荷，且标称场强小于20 kV/m；在晴天,双回运行为16.33 kV/m，已小于20 kV/m；两正极运行方式已无空间电荷。综上，在居民区，推荐导线最小对地高度取14.0m；

在非居民区，4×LGJ-900/40导线对地高度为11m时,在雨天，双回运行方式合成场强为35.55kV/m，小于36 kV/m；两正极运行方式，合成场强远小于36kV/m。在晴天，双回运行方式合成场强为23.26kV/m，小于30kV/m。综上，推荐非居民区导线最小对地高度取11.0m；

上述取值情况下，电磁环境与直流规程DL/T 436-2005要求基本相当。

2.2.2 可听噪声与无线电干扰校核

采用美国BPA公式与CISPR推荐的经验公式分别计算可听噪声与无线电干扰，计算结果见表8。

表8 可听噪声与无线电干扰计算值

双回可听噪声与无线电干扰较两正极的大，原因在于双回的负极对其也有贡献。在导线对地高度为9.0m时，可听噪声小于45 dB，无线电干扰亦小于55 dB的限值要求。导线对地高度越大，可听噪声与无线电干扰均有下降的趋势。可见，可听噪声与无线电干扰均满足要求，导线对地高度由合成场强限值控制[9-12]。

3 结论

本文通过分析DL/T 436-2005中导线最小对地距离，在极性排列方式及4×LGJ-900/40导线型号下，对±500 kV同塔双回路直流线路电磁环境等方面的计算与分析后，得出如下结论：

1）可听噪声与无线电干扰不控制导线对地距离；

2）在居民区，推荐导线最小对地高度取14.0m；

3）在非居民区，推荐线最小对地高度取11.0m。

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