地线逐基接地所产生的电能损耗原因为: 由于避 雷线与交流输电导线间存在静电耦合和电磁感应, 在 避雷线上会出现一定的感应电压。 当 避雷线与大地形 成回路时会形成环流, 因环流导致输电线路的电能损 耗, OPGW 上 感应出静电感应电流和电磁感应电流两 部分。
静 电感应电流是由于导线和地线之间的耦合电 容引起的。 因 静电感应电流引起的电能损耗非常小, 在本文我们主要考虑电磁感应电流引起的电能损耗。 对于某一输电线路, 在正常情况下, 三相电流平 衡。 由 于避雷线至各相导线的距离一般不相等, 它们 之间的互感有些差别。 因 此, 尽管在正常情况下三相 导线上的负荷电流是平衡的, 但在避雷线上仍然要感 应出一个纵电动势 。
如 果避雷线逐塔接地, 这个电动 势就要产生电流, 其 结果是增加了线路的电能损失。 以 某 2 20k V 单 回 线 路 为 例 进 行 计 算 : 导 线 型 号LGJ -400/50 (r =14mm); 地 线 采 用 O PGW -100 (r = 7mm)); 线 路输送功率为 1 20MW,cosφ=0.9, 电 压为 220k V;OPGW 地 线光缆的内阻抗为 R i =0.54Ω/km,X i = 0.25Ω/km;地 区大地电阻率为 2 00Ω·m; 线 路总长 L = 130km;年 损失小时数 τ 按 4 000h。 经 计算, 可得单回线 路地线之间环流损耗为 3 4138k W·h /年 ; 地 线与大地 间环流损耗为 2 620k W·h /年 。
从以上计算结果可以得出如下结论: 地线 OPGW光缆电能损耗主要发生在两条直接接地的地线之间; 地线与大地之间电能损耗只相当于线间损耗的 8 %左 右。 因 此, 对于单回线路的两根地线, 如果一根地线为 OPGW 光 缆, 另一根为普通镀锌钢绞线 ( GJ)或 铝包钢 绞线( JLB);除 非在变电站进出口段, 普通地线承担着 分担单相接地短路电流的特殊作用时, 可采用逐塔直 接接地的方式外, 其它地段的普通地线一定要采用地 线绝缘的接地方式, 否则会损耗大量电能。
对于同塔双回输电线路上的两根地线一般都是 OPGW 光 缆, 全部需要采用逐塔直接接地的方式 。 这 种接地方式会比两根地线中一根绝缘、 一根直接接地 多消耗 1 0 倍 以上的电能。 我 们可否也可以采用其中 一根光缆像普通地线那样采用分段绝缘、 单点接地的 方式呢? 下 面我们就对这种接地方式的可行性进行分 析。