资源描述
图号:CSD11-J01-001
涪陵毛家冲110kV输变电工程
初步设计
第三卷
输电部分
设计说明书
重庆海鼎勘察设计有限公司
二○一二年十月
涪陵毛家冲110kV输变电工程
初步设计
第三卷
输电部分
批 准:
审 核:
校 核:
编 写:
目 录
1 总的部分 1
1.1工程设计的重要依据 1
1.2工程建设规模和设计范围 1
1.3 对可研审查意见的执行情况 2
1.4重要技术经济特性 3
1.4.2沿线地形、地貌分布和交通概况 4
1.4.3重要造价表 5
1.4.4重要工程量单公里指标 6
1.4.5走廊通道清理及协议 6
1.5造价分析 7
1.5.1 工程重要造价参数 7
1.5.2 与典型设计差异分析 8
1.6通用设计应用情况 8
1.7“两型三新”应用情况 9
1.7.1 线路规划 9
1.7.2途径选择 9
1.7.3电气部分 9
1.7.4杆塔 10
1.7.5基础 10
2线路途径 10
2.1进出线布置 11
2.1.1 开断110kV涪杨一回π接点 11
2.1.2 110千伏毛家冲变电站 11
2.2线路途径方案 12
2.2.1 线路途径选择原则 12
2.2.2 线路途径 12
2.2.3沿线重要单位协议情况 14
2.3走廊清理 14
3气象条件 14
3.1气象条件的选择 14
3.1.1气温及雷暴日数 15
3.1.2最大风速 15
3.1.3覆冰厚度 15
3.2设计采用的气象条件一览表 15
4导线和地线 16
4.1导、地线选型 16
4.1.1导线选型 16
4.1.2地线选型 17
4.2导、地线防振 19
4.3 导、地线防舞 19
5绝缘配合 19
5.1污区划分原则 19
5.2污区划分 20
5.3绝缘子选型 20
5.4 绝缘子片数选择 21
5.4.1 按泄露比距法 21
5.5空气间隙 21
6防雷和接地 21
6.1防雷设计 22
6.2接地设计 22
7绝缘子串和金具 23
7.1导线和地线的悬垂串、耐张串组装型式和特点 23
7.2金具选型 24
8杆塔和基础 24
8.1杆塔 24
8.1.1 杆塔规划 24
8.1.2 铁塔荷载 25
8.1.4 杆塔选型 25
8.1.5 杆塔数量 26
8.1.6杆塔的重要设计原则 26
8.2基础 28
8.2.1 基础型式选择 28
8.2.2 基础重要设计原则 29
8.2.3 杆塔与基础连接方式 30
9对电信线路和无线电台站的影响及其防护 30
9.1设计原则 30
9.2危险影响、干扰影响及防护措施 30
9.3本工程送电线路对跨越及附近通信线路的干扰影响 31
10环境保护 31
10.1 影响区域的环境概况 31
10.2 预期的环境影响及控制、治理措施 31
10.3 水土保持措施 32
11 劳动安全 33
12运营维护 33
12.1 运营注意事项 33
12.2 铁塔编号及相位标志 34
12.3 警告标志 34
13 重要设备材料表 34
13.1 编制说明 34
13.2 设备清册及重要材料估算 34
14特殊施工方案 34
1 总的部分
1.1工程设计的重要依据
1重庆市电力公司部室文献:渝电发展[2023]147号《关于重庆电网巴南白鹤等110千伏输变电工程可行性研究报告的批复》。
2本工程可行性研究报告及评审文献。
3本工程设计中标告知书。
4工程设计有关的规程、规范。
1)《110~750kV架空输电线路设计规范》中华人民共和国国家标准(GB 50545-2023)
2)《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级和外绝缘选择标准》(GB/T 16434-1996)
3)《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2023)
4)《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T5219-2023)
5)《送电线路对通信线路干扰影响设计规程》(DL/T5063-1996)
6)《电力设施抗震设计规范》(GB50260-1996)
7)《电力工程气象勘测技术规程》(DL/T51859-2023)
8)《高压输变电设备的绝缘配合》(GB311.1-1997)
9)《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)。
1.2工程建设规模和设计范围
1.2.1工程建设规模
1)线路起止点:起于110千伏涪杨一回线37#塔,至于涪陵110千伏毛家冲变电站
2)电压等级:110kV
3)导、地线型号
导线:全线采用2×JL/G1A-300/25钢芯铝绞线。
地线:采用两根24芯OPGW-24B1-90架空光缆。
4)架空线路长度:1.3千米,曲折系数:1.38。
5)回路数:同塔双回架设 。
6)中性点接地方式:直接接地
1.2.2设计范围
(1)、开断110kV涪杨一回(楼梯湾处)至拟建110kV毛家冲变电站新建线路本体设计。同塔双回架设,导线型号为2×JL/G1A -300/25 mm2,地线为两根OPGW复合地线OPGW-24B1-90;线路全长1.3kM。
(2)、配套光纤通信工程设计
本工程设计范围即涉及上述线路本体工程(含OPGW)及其影响范围内的通信线路危险和干扰影响的保护设计、工程概算以及运营维护的辅助设施。
1.3 对可研审查意见的执行情况
1)、按可研批复:执行线路途径采用方案一。
2)、按可研批复:执行导线型号为2×JL/G1A-300/25。
3)、针对微地形、微气象对线路的影响,经进一步调查,对局部地段做了调整,进一步细化了杆塔使用情况,减少铁塔总重量。
4)、优化了线路接入点的途径设计,减少线路长度。
5)、对跨越110千伏万达一二回线路采用直线跨越塔。
1.4重要技术经济特性
1.4.1线路途径长度、曲折系数、杆塔数量
线路全长1.3千米,曲折系数:1.38。采用自立铁塔型式,全线共用杆塔塔5基,其中直线和转角杆塔数量所占比例如下:
单回直线铁塔: 1基 占总数的20%,
单回耐张转角塔: 4基 占总数的80%,
重要技术经济特性表
工程名称
涪陵毛家冲110kV输变电工程
起止点
起于110千伏涪杨一回37#塔,至于110千伏毛家冲变电站
线路长度
2×1.3
曲折系数
1.38
电压等级
110千伏
杆塔总数(基)
总数:5基
直线塔:1基
转角塔:4基
平均档距(m)
600m(不含进出线档)
转角次数
4次
平均耐张段长度
405m
导线
JL/G1A -300/25
最大使用张力
33504(N)
地线
OPGW-24B1-90
最大使用张力
18660(N)
绝缘子
绝缘子选用瓷质绝缘子U120BP/146,耐张采用双串连接,直路和跳线采用单串连接。
防振措施
导、地线均采用节能型防振锤
重要气象条件
基本设计风速23.5m/s,覆冰5mm
地震烈度
Ⅵ度
年平均雷电日
45天
污秽等级
d级
沿线地形
丘陵100%
沿线地质
粘土类20%,松沙石30%,岩石50%
基础型式
现浇直柱柔式基础、掏挖基础、桩基础
汽车运距
3km
平均人力运距
0.5km
1.4.2沿线地形、地貌分布和交通概况
1.4.2.1沿线地形
线路所经地带位于中低山区,最高海拔为290m,最低海拔250m,地形起伏较一般,在π接塔位置坡度较大,进入变电站段坡度较缓。
丘陵100%。
1.4.2.2沿线地质
本工程位于涪陵区李渡镇涪陵工业园区和李渡新城内,本线路沿线地形起伏小,途经地段重要以松砂石和岩石为主,开断π接点位于新建南涪高速公路桥边,地形波度较大,沉积土多,无不良地质,基岩覆土一般较薄,岩土倾角一般较为平缓,是较为抱负的杆塔基础持力层。此外,由于该途径位于拟建公路绿化带内,基础位置受规划管网管线制约,新建毛家冲变电站处在开发区内,终端塔回填土比例大,回填深度有10米。地下水重要为基岩裂隙水,其重要补给源为大气降雨。
各岩层工程地质基本特性分布如下:
1)第四系全新统(Q4)
残坡积层(Q4el+dl):该层重要为褐色粘土、粉质粘土,其中夹少量风化碎屑,局部砂质含量较重,该层重要分布在斜坡和原始的低凹地形中,可塑~硬塑,强度比较低,洼地及渔溏堤坎位置可达3-5m。表层有约0.3-0.6m的人工根植土,水田及水塘上部有淤泥质腐质层。
2)侏罗系上统遂宁组(J3S)
泥岩:暗紫红色~紫红色,泥质结构,中厚~块状构造,局部具有钙质结核和钙质条带,强风化带次生风化裂隙发育,岩体较破碎,中档风化层岩体比较完整,强度较高。泥质岩体抗风化能力弱,水理性强,在设计中应于以重视。强风化泥岩地基承载力特性值可取fak=250kPa,中风化泥岩承载力特性值可取fak=800kPa。
回填土:素回填土,重要以卵石、砾石、砂和粘土为主,回填土中夹杂有直径从0.1米至1米的大块石,回填土深度4-5米,不宜作为地基持力层。
长石砂岩:黄褐色至浅褐色,细粒~中粒结构,中厚~巨厚层状构造,泥钙质胶结,,强风化带风化呈碎块状,表层成砂状,中档风化长石砂岩,岩体比较完整,岩石强度比较高。强风化长石砂岩地基承载力特性值可取fak=300kPa,中风化长石砂岩地基承载力特性值可取fak=2023kPa。
据《中国地震动参数区划图》(2023年,1/400万),该线路所经地区的地震动峰值加速度为0.05g, 地震动反映谱特性周期为0.35s 区。沿线地下水重要为孔隙潜水及基岩裂隙水,地下水埋藏较深,一般对杆塔基础无影响。
1.4.2.3交通概况
该线路沿途有乡村级公路,但部分地段路面较差,交通运送不是很方便,平均汽车运距为3公里,人力运送0.5公里。
1.4.3重要造价表
表一乙1.3 km
金额单位:万元
序号
工程或费用名称
费用金额
各项占总计(%)
单位投资(万元/km)
一
本体工程
187
63.22
143.68
二
辅助设施工程
小计
187
63.22
143.68
三
编制年价差
32
10.95
24.89
四
其他费用
76
25.83
58.71
其中:1、建设场地征用及清理费
19
6.40
14.55
2、基本预备费
7
2.44
5.54
工程静态投资合计
295
100.00
227.28
五
动态费用
7
(一)
价差预备费
(二)
建设期贷款利息
7
工程动态投资合计
303
1.4.4重要工程量单公里指标
项目名称
导线
地线
金具
接地钢材
绝缘子
塔材
基础钢材
砼量
土石方量
单位
t/km
t/km
t/km
t/km
片/km
t/km
t/km
m³/km
m³/km
本工程
13.97
光缆
1.56
0.4215
624
65.4
10.01
112.3
303.2
1.4.5走廊通道清理及协议
(1)已办理途径通道走廊协议,已办理途径选址红线。重要交叉跨越有拟建的110千伏万达同塔双回线路,该线路正在设计过程中,同时跨越在建南涪高速路的匝道。
全线重要交叉跨越如下:
序号
跨越物名称
跨越次数
备 注
1
110kV线路
1次
2
高速路匝道
1次
3
公路
1次
4
跨10kV线
1次
5
跨低压线及通信线
5次
6
砍伐林木
100棵
(2)林区重要树种自然生长高度、长度,树木跨越长度及砍伐数量等。
本工程属重庆市涪陵区境内,线路途径沿规划高速路保护带通过。线路途径所经地段部分有少部分苗圃,树、竹林。根据设计规程和目前的环保规定,本工程树木砍伐原则是:
① 对集中林区尽量避让,不能避让时尽量加高铁塔,并采用张力放线方式以减少树木砍伐;
② 对地势低处,考虑树木自然生长高度后净空距离大于4.5m的树木可不砍伐,灌木一般不砍伐;
③ 应保证导线对树木的垂直净空距离和风偏后的净空距离满足设计规程4.5m的规定。
④线路通过果林、苗圃、经济作物林及城市灌木林时不应砍伐通道,考虑一定期期的自然生长高度后能保证净空4米即可。对生长高度较高、树木倒下后会危及线路安全的树木应砍伐。
线路沿线树种重要为松、柏树,自然生长高度10-15米。
序号
跨越物名称
跨越次数
备 注
1
杂树、灌木丛
2
2
桑树林林
1
1.5造价分析
1.5.1 工程重要造价参数
涪陵毛家冲110kV输变电送出工程重要造价参数见下表:
序号
项目
涪陵毛家冲110kV输变电工程
1
回路数、型式
同塔双回架空
2
途径长度
1.3km
3
导线型号
2×JL/G1A―300/25
4
地线型号
两根OPGW-24B1-90
5
基本风速
23.5m/s
6
覆冰情况
5mm
7
地形比例
丘陵100%,山地0%
8
铁塔数量
直线塔1基
转角塔4基
9
铁塔钢材用量(T)
85.7t
10
铁塔类型
1F1/1F2典型铁塔
1.5.2 与典型设计差异分析
本工程与【国家电力公司输变电工程典型造价】110千伏输电线路分册(2023年版)的相应模块分析比较。经分析,本工程途径较短,线路途径受保家工业园区规划限制,线路曲折系数大,转角多,并且跨域110千伏万达线路,跨越铁塔杆塔设计较高。与典型造价比较,单位投资稍高,故本工程投资较为合理。
1.6通用设计应用情况
涪陵毛家冲110kV输变电工程线路部分通用设计应用情况见下表
工程概况
电压等级
110kV
架设回路数
同塔双回
线路长度(km)
1.3
导线型号
2×JL/G1A-300/25
气象条件(风速/覆冰)
23.5/5
地形条件
丘陵100%
山地0%
杆塔总数(基)
5
杆塔设计
通用设计模块编号
1F1
1F2
塔型模块应用数量
1
4
自行编制塔型模块应用数
无
其他(以大代小等情况)
通用设计率达成了100%。
1.7“两型三新”应用情况
1.7.1 线路规划
1)本线路工程纳入涪陵区李渡工业园区用地规划的总规。
2)本线路工程在制定途径时已充足考虑工业园区用地与电力发展规划。
3)优化解决进变电站的出线布置。
4)根据电网规划,结合线路走廊、能耗、负荷增长等因素,采用了大截面、大容量导线。
1.7.2途径选择
1)综合考虑了电网结构、线路长度、地形地貌、城乡规划、环境保护、交通条件、施工和运营等因素。
2)线路途径选择及杆塔排位时,避免了大面积房屋拆迁,且尽量少占耕地和经济效益高的土地。
3)线路应尽也许地避让自然保护区、森林、果园、经济作物区,减少树木砍伐和对生态的影响,在避让困难的地方,考虑了树木自然生长高度,按高跨越设计。
4)途径选择采用了GPS 等新技术。
1.7.3电气部分
1)地线选用品有良好防腐性能的光纤复合架空地线(OPGW)。
1.7.4杆塔
1)线路途径处在山区,相对高差大,林区多,且覆冰5mm,选用了15-36m呼称高的国网典设塔型。
2)转角塔选用0~20°、20~40°、40~60°和60~90°四个角度系列。
3)根据地形选用了占用走廊较小的塔型。
1.7.5基础
(1)基础设计综合考虑了地形地质条件、运送条件、基础作用力、施工方法等因素,合理进行基础选型与优化,做到技术先进、安全可靠、经济合理和环境和谐。
2)因地制宜选择高低基础,尽也许减少降基面。
3)对也许出现汇水面、积水面的塔位,加强排水系统设计,开挖排水沟,接入原自然排水系统。
4)对高陡边坡和基础开挖的余土,根据植被涵水固土原理,采用生态植被护坡。
5)施工期间应合理堆放弃土,开挖土石方不应就地倾倒,需搬运至不影响塔位安全及农田耕作的地点。
2线路途径
2.1进出线布置
2.1.1 开断110kV涪杨一回π接点
根据系统提供资料,本次工程接入点在拟建的110kV涪杨一回37#塔附近开断,π接进入110kV毛家冲变电站。
2.1.2 110千伏毛家冲变电站
根据毛家冲110kV输变电工程电气布置图,结合远期发展,本次进线间隔拟采用从左至右第二、第三个间隔。
110kV毛家冲变电站110kV出线间隔位置
备用
毛杨线
涪毛线
备用
毛家冲变电站110kV出线间隔
2.2线路途径方案
2.2.1 线路途径选择原则
1)变电站进出线段需考虑线路走廊统一规划,线路途径符合规划区的发展规划。本工程拟定的线路途径方案满足规划的规定,在变电站进出线段预留了此后其它电力线路的出线走廊。
2)尽量靠近现有公路、充足运用各支公路以方便施工及运营维护。
3)尽也许减少与已建送电线路的交叉跨越,特别是减少交叉跨越电压等级较高的送电线路,以减少施工时的措施费和补偿费用。
4)避开林区和沿线工业规划区、天然气管道等;保护自然生态环境,减少林木砍伐补偿费用。
5)避让成片房屋,减少房屋拆迁。
6)在不增长线路长度的情况下,尽也许使途径走地形、地质较好的地带,以方便运营、检修。
7)满足上述条件下,尽量缩短线路途径、减少工程造价。
按上述原则,拟定出本工程线路途径方案,叙述如下。
2.2.2 线路途径
方案一:本次新建的110kV毛家冲变电站线路电源考虑从拟建的220kV涪陵变电站至110kV杨柳冲变电站涪杨一回线路开断∏接,∏接点在楼梯湾处。线路途径通过杨家嘴右转至凤凰嘴,然后再右转至上湾坡上,再右转至张家坡坡顶,再左转进入拟建的毛家冲110kV变电站。
π接方案在涪杨一回转角塔处新建一基终端塔,OPGW地线的π接需在110kV涪杨一回π接塔上预留光缆余缆100米,便于开断OPGW在终端塔上接续。拟建线路长度2*1.3公里,线路曲折系数1.38。
方案二:在磨盘石附近将110kV涪杨一回开断∏接进入毛家冲110kV变电站。∏接点在杨柳冲附近下湾和槽房处。线路路沿规划的城市公路绿化带通过槽房、廖家冲、毛家冲左转进入拟建的毛家冲110kV变电站。
拟建110kV线路途径全长约2*1.7km,航空直线距离1.32km,线路曲折系数为1.29。沿线海拔高程约200~230米。导线采用2×JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线,地线两根采用OPGW-24B1-90型光纤。
详见《途径方案图》。
方案比较:
方案一优点是线路途径协议容易取得,线路途径短,投资省,无跨越民房,施工不易受阻,投资较省。缺陷是人力运送、汽车运送距离较长,运营维护较难,线路长度要长0.3公里,人力运送比方案二距离稍远。
方案二优点是线路运营维护方便,运送距离短。缺陷是线路跨越多,线路长度偏高,在征求李渡工业园区管委会意见时,园区管委会不批准跨越房屋方案,线路途径协议不易取得,同时跨越高压线路较多,施工困难,容易受阻,投资较高。
根据可研审查的批复意见,综上以上两个方案的优缺陷,设计推荐采用方案一进行初步设计。
2.2.3沿线重要单位协议情况
已取得涪陵区国土、规划等部门对线路途径的选址书面意见书(详见附件)。
2.3走廊清理
拟建线路走廊内无成片林区,房屋拆迁等工作,通道通视情况较好,塔基础位置有少量坟墓、桑树林需要清理,无成片树木砍伐。
通过收资及现场踏勘,本线路沿线无炸药库、地震台及矿产分布。
本工程初步设计拟订途径时,已对沿线的李渡镇及其李渡工业新城规划区进行了避让,对城乡规划无影响,线路途径段符合涪陵区的规划。
3气象条件
3.1气象条件的选择
本工程线路所经地区以丘陵及山地为主,海拔高度250~290m,为拟定本工程的设计气象条件,我公司对初选途径进行踏勘,收集、调查了涪陵区气象局的资料及沿线部分段已建线路的设计资料、运营情况及沿线通信线路、低压线路运营情况。此外还调查了沿线的风害、冰害情况及雷暴引起的各种灾害情况。收集到的重要参数如下表:
气象资料表
50年最低气温
50年最高气温
年平均气温
-2.5℃
43.5℃
14.3℃
10米高的最大风速
10米高的最小风速
50年来最大风速
23.5m/s
0.3m/s
26.3m/s
50年来最多雷电日
年平均雷电日
/
58天
45天
/
3.1.1气温及雷暴日数
根据我公司水文气象分析,结合收集到的气象资料以及临近电力线、通信线、电话线、广播线等,参考典型气象区的划分,并结合线路途径综合得出,本工程的重要气象参数取值如下:最高气温40℃,最低气温:-5℃,年平均气温:15℃,年平均雷电日:45天。
3.1.2最大风速
根据水文气象分析提供数据及收集的气象资料和历年的风灾情况,结合已建线路的运营记录,本工程线路最大设计风速按23.5m/s设计(记录风速样本按离地面10m取)。
3.1.3覆冰厚度
因本次线路途径进过地高程均在290米以下,根据原有线路运营经验和重庆电力冰区图,并结合2023年冰灾的实际情况拟定以及重庆市电力公司差异化线路设计规定,设计覆冰5mm。
3.2设计采用的气象条件一览表
项 目
气温(℃)
风速(m/s)
覆冰厚度(mm)
最高气温
40
0
0
最低气温
-5
0
0
平均气温
15
0
0
基本风速
10
23.5
0
操作过电压
15
15
0
大气过电压
15
10
0
安 装
0
10
0
覆 冰
-5
10
5
雷暴日数(d)
45
冰的密度(g/cm3)
0.9
4导线和地线
4.1导、地线选型
根据可行性研究审查意见,导、地线选择情况如下:
全线导线采用2×JL/G1A-300/25。地线采用两根OPGW-24B1-90光纤复合架空地线。
4.1.1导线选型
根据系统部分论证,110kV毛家冲变电站网间联络线采用双分裂截面积为300mm2的钢芯铝绞线。本工程导线采用GB 1179-2023圆线同心绞架空导线标准,300 mm2的钢芯铝绞线共有5种型号,重要是铝钢截面比不同,常用的300 mm2导线的钢芯截面积在15.33-48.82mm2之间。钢芯小的导线适合地势平坦地区,杆塔档距小;钢芯大的导线适合高山峻岭,气象条件恶劣的地线。本工程沿沟谷较一般,地势较为平坦,无大跨越档距,故选用JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线。
导线重要物理技术参数表
使用条件
名 称
导 线
JL/G1A–300/25
铝股数/直径(mm)
48/2.85
钢股数/直径(mm)
7/2.22
铝截面(mm2)
306.21
钢截面(mm2)
27.10
综合截面(mm2)
333.31
计算外径(mm)
23.8
直流电阻(<Ω/km)
0.0944
计算拉断力(N)
83760
单位重量(kg/km)
1057
制造长度(>m)
2023
4.1.2地线选型
OPGW光缆的选择除需满足系统通信的规定外,还需满足设计规程对地线的规定。重要考虑在线路发生单相接地故障时,OPGW不应损坏,故OPGW的选择在满足光通信的前提下,除满足力学特性外,最重要的是对地线和OPGW光缆进行热稳定验算,即要根据系统切除故障的时间和短路电流的大小来计算因短路电流而引起的温升,以保证允许的温升的最大值大于实际温升。
根据根据《110~750千伏架空输电线路设计规范》(GB 50545-2023)地线与导线的配合规定,以及系统专业提供的关于本段工程光纤通信配合资料。根据线路两端变电站短路电流值,经热稳定校核规定, 地线考虑采用两根OPGW-24B1-90型24芯光纤复合光缆,变电站内采用电缆沟内用24芯非金属阻燃光缆(GYFTZY)分别引入各变电站通信机房。
OPGW技术特性表
光缆型号:
OPGW - 24B1-90
行标型号:
光缆结构:
铝包钢线
光纤单元
结构参数
名 称
根数
名 称
根数
原材料直径
光纤
G.652
24
G.655
0
中 心
SUS 管
1
光纤芯数
24
管直径
3.20mm
第1层
20.3%AS线
6
AA线
0
线直径
3.20mm
技术参数
参照 IEC、IEEE、DL/T 832-2023、GB/T 7424.4-2023 标准
绞合:中心线与各层之间填充防蚀油膏
最外层绞合方向为“右”向(Z-stranding)
光缆直径:
13.6mm
光缆重量:
不大于500kg/km
承载截面积
不大于90mm2
AS面积
90mm2
AA面积
0.00mm2
标称抗张强度(RTS)
79kN
杨氏模量(E-Modulus)
162.0kN/mm2
热膨胀系数
13.0×10-6/℃
最大允许工作应力 (MAT) ( 40% RTS)
219.5N/mm2
每日应力(EDS) (16%~25% RTS)210.1
87.8~137.2N/mm2
极限特殊应力 (70% RTS)
384N/mm2
直流电阻
0.8Ω/km
`短路电流(0.3s)
11.9kA
短路电流容量 I2t
42.48kA2s
最小弯曲半径:
施工:
192mm
运营:
144mm
拉重比
18.8km
温度范围
安装温度
-10℃ ~ +50℃
运送和运营温度
-40℃ ~ +80℃
注:所有尺寸和数据均为标称值
4.2导、地线防振
本线路所经地段为丘陵地区,风速较快,但比较均匀、平稳,有形成层流风的条件,容易产生微风振动,导、地线的年平均运营张力为拉断力的25%,故拟定全线导、地线均需要采用防振锤防振,对档距大于800米、重要交叉跨越以及强风地带、大高差的直线杆塔,拟加装预绞丝护线条与普通防振锤进行联合保护
防振锤安装数量表
导地线型号
防振锤型号
安 装 个 数
1个
2个
3个
4个
JL/G1A-300/25
FR-5
≤350
>350~700
>700~1000
>1000
OPGW-24B1-90
FR-1
≤300
>300~600
>600~900
>900
4.3 导、地线防舞
本工程地处川东平行岭谷与四川盆地东南边沿山地的交接地带,全线海拔在200~230m之间,属于不宜覆冰地区,且本工程线路沿线已建线路均未发生舞动现象,故本工程线路已避开易生舞动区域。
5绝缘配合
5.1污区划分原则
参照重要标准:
1)《污秽条件下高压绝缘子的选择和尺寸拟定第一部分.定义.信息和一般原则》GB/T 16434-200*代替(GB/T 16434—1996、GB/T 16434—1993);
2)国家电网公司《高压架空线路和变电站环境污区分段及外绝缘选择和标准》Q/GDW 152-2023;
3)《重庆电网污区分布图》2023年
5.2污区划分
本工程线路沿线海拔高程在200-230米之间,线路途径处在李渡新城园区内,沿线无厂矿,单高速路保护边线修建,线路受粉尘等综合污染较大,考虑目前污染有进一步加强的趋势,结合本线路的实际情况,拟定本工程污秽等级为d级。
同时按重庆电网污区分布信息系统(2023),本工程线路所经区域为d级污秽区。
5.3绝缘子选型
本段工程导线悬垂和耐张金具串采用120KN级的绝缘子,可供选择的有瓷质、钢化玻璃及合成绝缘子三种。瓷质绝缘子生产较为广泛,使用时间很长,运营经验丰富,机电性能稳定,价格较低,但运营时出现裂纹不易发现,且需测零值,自洁性差;钢化玻璃绝缘子有零值自爆的特点,可免去零值测试且自爆后能及时发现并及时更换,不掉串,随着生产工艺不断的改善,目前产品的零值自爆率已很低,尚有自洁性能好,不易老化等优点。 因此,综合考虑本段工程的实际情况,本段工程推荐全线绝缘子采用U120BP/146D型防污瓷质绝缘子。
5.4 绝缘子片数选择
5.4.1 按泄露比距法
按Q/GDW 152-2023统一爬电比距选择绝缘子片数,根据重庆电网d级污秽区电气设备外绝缘的标称爬电距离(按设备两端最高相电压计算),为满足对泄露距离的规定,并考虑零值绝缘子的影响,经计算选择绝缘子片数如下:
耐张串选择双联8片120kN瓷质绝缘子;悬垂串选择单联7片120kN瓷质绝缘子;跳线串选择单联7片120kN瓷质绝缘子。
绝缘子型号
重要尺寸
机电特性
额定机械破坏负荷
重量
高度
盘径
爬距
1分钟工频湿受电压(kV)
50%全波冲击
(mm)
(mm)
(mm)
(kV)
(kN)
(kg)
U120BP/146D
160
280
450
120
120
120
9
本工程内采用了一基直线跨越塔,塔高超过了40米,该悬垂串按每10米增长一片绝缘子进行设计。
5.5空气间隙
按《规程》规定,带电部分与杆塔构件最小空气间隙如下表,同时对带电作业还考虑了人体活动范围30—50cm。
带电部分与杆塔构件的最小空气间隙
线路电压
外过电压
内过电压
运营电压
带电作业
110kV
1.0m
0.70m
0.25m
1.0+0.3(0.5)m
6防雷和接地
6.1防雷设计
根据规程规定本工程线路所经地区年平均雷电日为45天,属多雷区。设计拟定线路全线架设双地线进行防雷保护,地线采用直接接地方式。地线对边导线的保护角:不超过15°,两根地线之间距离不超过地线与导线垂直距离的5倍;气温在15℃、无风时,档距中央导线与地线之间的距离应符合下式规定:
S1≥0.012L+1
其中:S1—导地线间的距离(m)
L—档距长度(m)
大档距的导线与地线间距离应按下式:
S2≥0.1I
其中:S2—导地线间的距离(m)
I—耐雷水平(KA)
并结合运营经验拟定,取上两式计算结果小者。
对本工程中跨越塔超过了40米,拟增长一组避雷器防雷。
6.2接地设计
地线逐基接地,杆塔的每一腿都应与接地体引下线连接,通过多点接地以保证可靠性。接地装置按土壤电阻率采用环形加风车式放射形浅埋水平布置接地型式,接地体采用热镀锌F12圆钢,引下线采用热镀锌F12圆钢。接地引下线规定热镀锌且不得外露过长,接地圆钢入口处均采用三油二麻防腐解决。为防止人为对接地体的破坏,本工程对所有的水平接地体安装焊接垂直角钢防盗加固锚桩。
变电站进出线2.0千米范围内的铁塔,其接地电阻不大于7欧姆。其余地段接地电阻不大于15欧姆。详见《接地装置图》
按照设计规范规定及市公司文献规定,杆塔接地电阻在雷雨季节干燥时的工频接地电阻不得超过下表数值:
土壤电阻率(欧m)
≤100
100~300
300~500
500~1000
1000~2023
2023以上
工频接地电阻(欧)
7
10
12
15
20
27
7绝缘子串和金具
7.1导线和地线的悬垂串、耐张串组装型式和特点
本段工程为d级污秽区,全线耐张串采用双串,直线及跳线串采用单串,地线串采用OPGW专用金具串。
绝缘子串型式表
线型
类别
型式
用途
导线
悬垂串
D×11单联悬垂串
用于直线杆塔及跳线
耐张串
DN21双联耐张串
用于耐张转角杆塔
地线
悬垂串
B×11
用于直线杆塔
耐张串
BN11
用于耐张转角杆塔
按照《国家电网公司“两型三新”线路设计建设导则》及国家电网公司《关于全面开展“资源节约型、环境和谐型,新技术、新材料、新工艺”试点输电线路建设的告知》的规定,本工程悬垂线夹采用铝合金线夹,耐张线夹采用液压线夹,其余联结金具采用定型电力金具。导、地线接续均采用液压方式,OPGW接续在耐张塔上。
金具设计实际安全系数为:运营情况≥2.5,断线、断联情况≥1.5。满足设计规范的有关规定。
7.2金具选型
金具按97修订版96型标准金具,重要金具如下:
导线金具: 2×JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线耐张采用液压耐张线夹,直线采用铝合金CCS-5悬垂线夹。导线接续采用液压接续管。
OPGW采用专用金具。
8杆塔和基础
8.1杆塔
8.1.1 杆塔规划
沿线地形重要为丘陵地区,交通运送条件一般。由于本工程沿高速路保护带建设,保护带内有供欣赏的绿化带,绿色带内栽种有欣赏林木,多数欣赏林木自然生长高度在10米以下,按市公司规定采用高跨的原则。
地震基本烈度:线路所在区域地震动反映谱特性周期0.35s,地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度为Ⅵ度。
本工程导线采用2×JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线,全线均为双回路。根据规范有关规定,参照国网通用设计,结合本工程实际特点,规划推荐2个模块1F1、1F2,其中1F1用于直线塔及跨越塔,1F2模块重要用于终端塔及转角塔。经验算上述模块可以满足本工程使用条件。
8.1.2 铁塔荷载
1)转角塔安装荷载
a按锚线塔、紧线塔或两者兼之,同时计入临时拉线的作用。
临时拉线对地夹角不大于45°,紧线牵引绳对地夹角不大于20°,其方向与导、地线方向一致。
b附加荷重:地线2.0kN、导线4.5kN。
2)地震作用
线路所经地区的地震基本烈度为Ⅵ度。根据《110~750千伏架空输电线路设计规范》(GB 50545-2023)中的第12.0.9条之规定,杆塔设计不考虑地震作用。
8.1.4 杆塔选型
根据本工程的导、地线型号、荷载、交通运送等,并结合沿线地形相对高山差大,跨越林区长,树木生长高度高等特点,设计考虑覆冰5mm,采用同塔双回架设。采用通用设计1F1、1F2模块。
根据现场实地踏勘的情况,以及电气条件和水文气象条件,结合线路的经济、技术和安全性等因素,采用如下杆塔:
1)直线角钢塔:采用1F1通用塔设计。
2) 耐张角钢塔:采用1F2通用塔设计。
1F1(1F2)模块使用条件一览表
序号
塔型
档距(m)
呼高(m)
转角
度数
备注
水平档距
垂直档距
1
1F1-SZ1
350
450
15~24
2
1F1-SZ3
500
700
15~36
3
1F1-SZK
400
600
33~51
4
1F2-SJ1
400
500
15~24
0~20°
5
1F2-SJ2
400
500
15~24
20~40°
6
1F2-SJ3
400
500
15~24
40~60°
7
1F2-SJ4
400
500
15~24
60~90°
8
1F2-SDJ
300
450
15~24
0~90°
8.1.5 杆塔
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