营山县35kV老林输电线路新建工程说明书.docx
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营山县35kV老林输电线路新建工程说明书
卷册检索号:
A251006160-S103077C
营山县35kV老林输电线路新建工程
初步设计
总说明书
四川南充电力设计有限公司
电力工程设计乙级224074-sy号
二○一○年六月南充
批准:
总工:
设总:
室主任:
主任工程师:
校核:
编写:
1、总述
1.1、设计依据及范围
1.1.1设计依据
(1)南充电业局计划基建部设计委托书。
(2)川电农电[2010]47号《关于营山县35千伏老林输变电新建工程可行性研究报告批复》
(3)(国家电网科[2008]120号)《国家电网输变电工程初步设计内容深度规定》。
1.1.2设计范围
线路从35kV玲珑站~35kV消水站的35kV线路,N21号附近T接进35kV老林变电站,单回35kV架空输电线路。
设计包括上述架空线路的本体设计、对邻近通信线路的危险和干扰影响的保护设计,以及工程投资估算书的编制。
本设计阶段为初步设计。
2路径方案概况及推荐意见
2.1、老林变电站进、出线
拟建的35kV老林变电站位于营山县老林镇,距营山县约46kM,站址距附近公路约200米,交通十分方便。
35kV老林变电站共有一回35kV进出线,详见35kV老林变电站出线示意图,图号:
A251006160-S103077C-06。
2.2、路径方案
2.2.1、路径方案拟定原则
根据本工程特点,在拟定路径方案时,按下述原则进行:
1)避开沿线重要设施及规划区。
2)尽可能地靠近现有省道、国道及乡村公路,改善线路交通条件,方便施工运行。
3)尽量避开森林和自然保护区,保护自然生态环境,减少砍伐赔偿费用。
4)充分考虑沿线地质、地形条件、矿产资源及开采情况对送电线路路径的影响,通过综合分析比较后选择出最佳路径方案。
2.2.2、路径方案
经过反复踏勘线路走廊和摸清当地气象水文资料,准确地确定出线路运行环境条件,选择出了最优化的设计方案。
根据路径方案的拟定原则和变电站地理位置、沿线交通情况等条件、路径方案唯一。
路径方案情况如下:
1)、线路在N21号附近T接,经五方山、周家湾进35kV老林变电站,线路长约1.5kM,曲折系数1.2,计划杆塔7基,平均档距214米。
详见路径图A251006160-S103077C-01。
2.3、地质条件
2.3.1、地形地貌
35kV玲消线“T”接进35kV老林变电站送电线路工程地形地貌形态特征为深丘。
35kV玲消线“T”接进35kV老林变电站送电线路工程的地形地貌处均为深丘,海拔高程在423—519米之间,相对高差为50~100米,一般坡度在20度以下。
地形划分:
平地10%,深丘90%
2.3.2地层岩性
35kV玲消线“T”接进35kV老林变电站送电线路工程沿线深丘地区的地层为侏罗系中统砂岩~泥岩,其表层0~3米已全风化成土状,其下风化程度变低并呈强风化状,随着深度的增加风化程度越弱。
地质划分:
岩石40%、松砂石30%、普通土30%。
2.3.3地下水
35kV玲消线“T”接进35kV老林变电站送电线路工程沿线出露地层较少,按岩性及地下水的赋存形式,地下水可分为第四系上层滞水和基岩裂隙水。
上层滞水主要分布在丘陵的低洼地带,地下水接受大气降水补给,埋深一般1~2m,水量不大,其排泄方式以大气蒸发为主,向下渗透为辅。
上层滞水虽埋深浅,但水量小且零星分布,对送电线路基础及基础施工基本无影响。
基岩裂隙水主要分布在沿线出露基岩的风化裂隙和构造裂隙中,水量不大。
大气降水的渗入是基岩裂隙水的主要补给源,地下径流为基岩裂隙水的主要排泄方式。
地下水径流条件受地形的限制,其径流途径较短,由高向低运动,于坎下、山脚坡麓以泉及流水方式排泄转为地表水。
基岩裂隙水埋深较大,水量小,对送电线路基础及基础施工无影响。
根据区域水文地质资料,沿线地下水化学类型重碳酸盐水,矿化度低,对钢筋混凝土无腐蚀性。
2.3.4矿产分布及不良地质情况
(1)35kV玲消线“T”接进35kV老林变电站送电线路工程沿线无矿产分布。
(2)沿线不良地质情况
35kV玲消线“T”接进35kV老林变电站送电线路工程路径沿线无崩塌、滑坡、泥石流、采空区等不良地质作用。
2.3.5抗震设防烈度烈
全线抗震设防烈度为Ⅵ度。
2.4、设计气象条件
2.4.1设计最大风速
根据沿线气象站多年风速资料、风压计算并结合大风调查和大风成因及海拔高度、地形等综合分析,推荐全线离地15米高15年一遇10min平均最大风速为25米/秒。
在风口等大风集中处铁塔强度适当加强。
2.4.2冰区划分
本线路所经地区无导线覆冰实测资料,导线覆冰设计冰厚的推算,是根据沿线及其附近地区已建电力、通信线路的电线覆冰调查和设计及运行情况,结合沿线地形、海拔、植被、线路走向、气候等因素,经综合分析,本次工程所有线路均为0mm冰区。
2.5、水文情况
线路路径经过区域无大的江河,仅有一些小的河沟,由于线路沿河谷较高地势走线,沿线河流对线路路径无影响。
2.6、重要交叉跨越及房屋拆迁
本工程线路跨10kV电力线2次,低压4次、通讯3次、跨房3处。
2.7、交通运输情况
本次工程线路沿线周边有县道及乡村公路做为交通运输,全线交通运输条件较好。
汽车运距:
1.0kM
人力运距:
0.8公里
2.8、沿线森林覆盖情况
全线树木较多,主要属于国有、集体及私有林木。
全线分布的树种主要为松树、柏树、果树、灌木等。
2.8.1树木砍伐
本段线路段分布有集体及私有林。
需砍伐松树约50棵、柏树约50棵、杂木约60棵、果树约30棵、竹子200根。
2.9、路径协议情况
正在办理之中。
2.10、路径特性
由于本工程所有线路所经路径,地形、地貌、地质情况基本一致。
因此下特性表所列内容为本工程所有线路综合部分。
路径方案表
路径方案
特性内容
35kV玲消线“T”接进35kV老林变电站
线路总长度(kM)
1.5kM
曲折系数
1.04
地形概貌
此方案地形大部分为丘陵,少量山地,塔位选择较容易,电力线交叉、房屋及树林跨越相对较少。
跨越房屋(处)
跨房3处
树木砍伐量(颗)
松树约50棵、柏树约50棵、杂木约60棵、果树约30棵、竹子200根。
地形
划分
平地10%,深丘90%
地质划分
岩石40%、松砂石30%、普通土30%。
气象条件
1.设计覆冰厚度0mm
2.最大设计风速:
25m/s
交通运输条件
沿线有县级公路及乡村公路可利用,交通条件较好。
沿线地质情况
无影响路径成立的不良地质现象。
对沿线通信设施的影响及处理措施
对沿线重要无线设施满足间距要求;对沿线通信线无危险、干扰影响。
间隔调整
无
重要交叉跨越
本工程线路跨10kV电力线2次,低压4次、通讯3次。
人力平均距离
0.8kM
汽车平均距离
1.0kM
协议情况
正在办理之中
推荐路径方案主要材料耗量
品名
型号规格
单位
总耗量
单位耗量
(kg/kM)
导线
LGJ-95(GB1179-83)
kg
2200
1466.7
地线
GJ-35
kg
1200
800
绝缘子
U70BP2
片
243
接地用圆钢
10,12
kg
1529.5
1019
钢材
铁塔钢材
kg
10309.8
6873.2
3、电气部分设计原则
3.1、气象条件
设计标准及资料来源:
(1)《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB5006-97
(2)《电力工程气象勘测技术规定》(征求意见稿)
(3)《电力工程水文技术规程》(DL/T5084-1998)
(4)《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)中全国基本风压分布图
(5)线路沿线各气象台站的气象资料和附近已建35kV线路、通信线路的运行经验及沿线的风、冰灾害调查资料。
3.2、设计气温及雷电日
本工程收集了南充市气象台的多年气象观测资料以上气象台属国家基本气象观测站网,观测系列长,资料准确。
参考全国典型气象区的划分,结合线路路径、高程及地形、地势进行综合分析,确定本工程采用如下设计数据:
最高气温(℃)
40
最低气温(℃)
-5
年平均气温(℃)
15
年平均雷电日(天)
40
3.3、最大设计风速
本工程线路路径大部分远离观测站点,最远距离大于25KM,以上换算风速不能完全代表线路实际情况。
按设计规程GB5006-97规定送电线路的最大设计风速,应按最大风速统计值选取。
山区送电线路的最大设计风速,如无可靠资料,应按附近平原地区的统计值提高10%选用。
根据规程GB5006-97中规定架空电力线路最大设计风速,不应低于25m/s……”规定,并参照附近各电压等级线路设计参数,确定本工程最大设计风速全线采用25m/s。
3.3.1设计覆冰取值。
为确保设计数据可靠,我院对沿线作了详细的调查。
因沿线无覆冰观测资料,故电线覆冰厚度取值主要借助于野外调查及结合本地气象条件分析求得。
沿线主要收资单位有:
营山县电力公司、营山县气象局、营山县规划局等,并对沿线居民进行了广泛的实地调查。
本线路所经过的地区为亚热带湿润气候区,气候温和,年平均气温在17℃左右,极端最低气温-3.8℃,海拔标高340~655米。
根据对沿线居民的实地调查,本工程线路沿线的35kV线路、长话线路均不覆冰,只是地面偶有碎冰和霜,根据附近现已运行多年的35kV玲消线的设计覆冰资料,导线覆冰均采用0mm设计,导、地线均无冰害发生亦无覆冰现象。
3.4、设计气象条件组合
根据以上分析,结合有关规程要求,设计气象条件组合见下表:
条件
项目
温度(℃)
风速(m/s)
冰厚(mm)
最高气温
40
0
0
最低气温
-5
0
0
年平均气温
15
0
0
最大风速
10
25
0
外过电压
15
10
0
内过电压
15
15
0
安装情况
0
10
0
覆冰情况
-5
10
0
全年雷电日
40天
冰比重(g/cm3)
0.9
4、机电部分
4.1、导线选型
4.1.1导线截面
根据可研批复,本次T接线路导线截面为95mm2。
4.1.2导线选用原则
4.1.2.1导线标准选用
为保证本工程导线选择的先进性及经济、合理性,导线选择遵照以下标准:
A.GB1179-83标准
1983年我国参照IEC标准制定了GB1179-83钢芯铝绞线标准。
这个标准的特点是规定钢丝不准许接头,铝丝具有导电率高、抗拉强度高、耐腐蚀性能好及表面硬度高等优点,这对于提高导线的抗冰能力及降低线路电能损耗是有利的。
目前我国各大电线电缆厂均能大量生产该标准导线,在全国应用广泛,生产及施工经验丰富。
B.GB/T1179-1999标准
1999年12月30日我国颁布了等效采用IEC61089:
1991导线标准的GB/T1179-1999标准《圆线同心绞架空导线》,该标准与GB1179-83标准相比,全面接收了IEC标准导线的制造工艺和结构型式等方面的成果,是目前国际上通行的导线标准。
但由于该标准颁布不久,制造厂家和设计单位还未能全面接收消化,且在工程中较少采用。
综上所述,本工程的钢芯铝绞线将仍在GB1179-83导线标准中选用。
4.1.2.2导线机械强度
根据《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB5006-97,导线设计安全系数不应小于2.5;验算情况下,导线弧垂最低点最大应力不得超过瞬时破坏应力的60%,导线悬挂点的安全系数不应小于2.25。
4.1.2.3电晕特性
高压输电线路的导线表面电场强度较大,特别是在高海拔地区因空气密度小,导线在较低的电场强度下周围空气即开始游离而产生电晕放电,因此电晕问题比较突出。
电晕所消耗能量为送电线路电能损失的一部分,且电晕对无线电和利用导线的载波通信信号有干扰影响,在线路附近产生电晕可听噪音,产生电化学腐蚀等,严重情况下还可能出现电晕舞动。
电晕效应不仅影响建成线路的运行经济指标,还可能危及线路的正常运行。
按现行设计思路,导线的最小直径取决于以下两个条件:
a.导线表面电场强度E不宜大于全面电晕电场强度E0的80%~85%;
b.年平均电晕损失不宜大于线路电阻有功的20%。
4.1.3、导线型号选择
本次“T”接线路导线采用95/20。
4.2、地线型号选择
根据设计规程要求,LGJ-95/20钢芯铝绞线匹配的地线最小截面为镀锌钢绞线GJ-35。
4.3、导、地线设计张力及保护
4.3.1、导、地线设计张力
按《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB5006-97规定,根据所选杆塔型进行导、地线配合,确定导、地线设计安全系数及使用条件如下:
序号
电线型号
安全系数
最大使用张力
备注
1
LGJ-95/20
2.5
14136
2
GJ-35
3.5
12992
上表中导、地线设计安全系数均不小于2.5,平均运行应力不大于导线破坏应力的25%;对大高差档,应验算悬点应力,悬挂点的安全系数不小于2.25,满足设计规程要求。
4.3.2、导、地线防振
危害电线正常运行的振动方式主要为微风振动。
高压输电线路广泛采用的防振措施为使用防振锤、阻尼线和预绞丝护线条防振。
防振锤因单位重量较大对低频率振动有较大的阻尼作用,为架空线路的主要防振措施,但其单位荷重一般远大于电线,在电线大幅度跳跃或舞动时由于较大的惯性容易对其本身及电线造成损伤;阻尼线可利用其材料自阻尼性能消耗振动能量,故对抑制高频率振动效果较好;预绞丝护线条能增强导线的刚度,减小线夹出口导线的弯曲应力。
本工程导、地线年平均运行应力较大,鉴于线路经过大部分地段地势开阔,设计推荐导、地线均采用普通型防振锤作为防振措施,对于重要交叉跨越的直线塔采用防振锤与预绞丝护线条联合进行保护。
4.4、绝缘配合
4.4.1、污秽等级的确定
根据四川省电力公司出版的2006年度《四川省电力系统污区分布图》,本工程线路处于Ⅲ级污区边缘。
考虑到线路重要性及城市工业发展因素,设计推荐全线按Ⅲ级污区进行绝缘配合。
4.4.2、绝缘子选型
目前绝缘子主要有瓷、玻璃及合成三大类。
国内35kV线路主要使用瓷质绝缘子和玻璃绝缘子,合成绝缘子在部分地区应用较多,适合于Ⅲ级重污区。
瓷质绝缘子具有很长时间的生产和运行经验。
在长期运行条件下,瓷绝缘子容易老化,从而引起机械性能和电气性能的降低,若不及时更换,可能造成断串、掉线的严重后果,因此运行期间必须按期测零,及时更换零值绝缘子,运行维护工作量大。
合成绝缘子具有抗污性能优、免测零、重量轻、安装简便、运行维护方便的特点,目前价格比同串的玻璃绝缘子及瓷绝缘子便宜。
玻璃绝缘子具有零值自爆,减少维护检测工作量,抗污能力强,耐污闪电压高,机电性能稳定等优点。
目前国内主要的绝缘子生产厂家均能生产高质量的玻璃绝缘子,本工程可以从中选用。
本工程线路多位于丘陵、山区,运行维护条件差,为方便运行维护,设计推荐Ⅲ级污区悬垂串、耐张串均采用玻璃绝缘子。
两端进线构架侧采用瓷质绝缘子。
绝缘子的主要尺寸及特性如下表:
绝缘子
型号
主要尺寸
机电特性
机械破坏
负荷
(kN)
高度
(mm)
盘径
(mm)
爬距
(mm)≥
连接
标记
工频湿耐受
电压(kV)
工频冲击耐受
电压(kV)
U70BP2
146
280
450
16
45
110
70
4.4.3、绝缘配合
串
型
绝缘子
型号
机械
强度
(kN)
单片泄
漏距离
(mm)
绝缘子
高度
(mm)
绝缘子片数及泄漏比距(cm/kV)
Ⅲ级污区
跳线串
U70BP2
70
450
146
7(2.86)
耐张串
U70BP2
70
450
146
8(3.27)
按系统电压计算,采用4、5片防污型绝缘子泄漏比距分别达5.14、6.43cm/kV。
4.5、防雷保护与接地
本线路年平均雷电日为40天,属中雷区,全线采用架设单地线进行防雷保护,铁塔采用四点接地,水泥杆从地线采用外接引线经横档与接地体相连接。
地线对边导线的保护角为20~30,杆塔的两根地线之间距离不超过地线与导线垂直距离的5倍;在气温15℃,无风的条件下,档距中央导线与地线的间距满足S≥0.012L+1m的要求。
由于沿线属中雷区,应在线路路径选择中尽量优化路径,避免铁塔立于易受雷击处;为了提高耐雷水平,铁塔与地线之间采用接线端子逐基接地,减小杆塔接地电阻;在两端终端塔各加一组电站型避雷器。
降低雷击跳闸率。
导线用绝缘子数量选择均能满足过电压要求。
接地体采用10圆钢,引下线采用12圆钢。
接地线采用焊接,均需热浸镀锌,引出线500㎜采用“三油两麻”。
按照川电生技[2005]147号文和过电压规程DL/T620-1997规定,为提高防雷性能,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(·m)
100及
以下
100以上
至500
500以上
至1000
1000以上至2000
2000以上
工频接地电阻()
10
15
20
25
30
(1)
为方便两端变电所接地电阻测量,进出线档门型架侧地线耐张串采用带放电间隙的无裙瓷质绝缘子。
4.6、绝缘子串及金具
4.6.1绝缘子串组装型式
根据实际出现荷载,本线路采用绝缘子金具串型式及使用范围如下:
序号
线型
型式
用途
1
导
线
HX单联加铝包带串(14U70BP2)
一般直线杆
2
GTX单联跳线串(14U70BP2)
一般转角塔中相
3
TDN单联耐张串(15U70BP)
一般耐张串
4
DN单联耐张串(15U70BP2)
一般耐张串(加调整板)
5
地
线
BX单联悬垂串
一般直线地线串
6
BN单联耐张串
一般耐张串
详见《绝缘子金具串一览图》,图号:
详见金具一览图A251006160-S103077C-03。
按国网公司颁布的反措规定:
高压输电线路重要跨越处直线塔应采用双联、双挂点。
本工程绝缘子安全系数:
运行情况≥2.7,断线情况≥1.8,断联情况≥1.5,满足《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB5006-97的有关规定。
常年荷载时,按国家电力公司电力规划设计总院文件电规总送[2002]73号规定绝缘子安全系数不小于4.0。
4.6.2金具零件
金具在工程中所占投资比例很小,但其对线路的安全运行却起着不可忽视的重要作用。
除部分连接金具及中相跳线支撑管为我司设计外,其余大部分均采用[85]国标1997年修订版定型电力金具。
对新设计连接金具需进行拉力试验,金具串型应进行试组装。
电线接续均采用液压方式。
金具设计实际安全系数为:
运行情况≥2.5,断线、断联情况≥1.5。
满足设计规程《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB5006-97的有关规定。
4.7、导线换位及相序
本工程线路路径长度不足100kM,按设计规程要求,导线不需要换位。
如果两端变电站相序不对应,可在变电站终端塔调整相序。
4.8、导线对地和交叉跨越最小距离
序号
被跨越物名称
间距(m)
备注
1
居民区
7.5
港口、城镇等人口密集地区
2
公路路面
8.0
3
电力线
4.0
4
通信线
4.0
7
不通航河流至百年一遇洪水位
4.0
8
不通航河流至冰面
6.5
9
至最大自然生长高度树木顶部
4.5
10
至最大自然生长高度果树顶部
3.5
注:
跨越弱电线路时,其交叉角应符合下述要求:
Ⅰ级≥45、Ⅱ级≥30、Ⅲ级不限制。
5、通信保护部分
本工程影响范围内的主要电信线路、无线电设施是由南充市、南充市无线电管理委员会、电信公司、移动公司、联通公司、广播电视局等单位提供的资料和现场初步调查获得,主要有架空光缆,电视差转台、电视差转台、移动基站。
5.1、对电信线路的危险和干扰影响
5.1.1设计标准
送电线路对电信线路的危险影响按照《电信线路遭受强电线路危险影响的允许值》(GB6830-86)、《送电线路对电信线路危险影响设计规程》(DL5033-94)执行。
送电线路对电信线路的干扰影响按照《送电线路对电信线路干扰影响设计规程》(DL/T5063-1996)执行。
5.1.2危险干扰影响结果
与本工程邻近的主要电信线路均为架空光缆线,本工程对邻近电信线路无危险、干扰影响。
5.2、对无线电设施的影响
5.2.1设计标准
本工程对无线电设施的影响按照《架空电力线路、变电所对电视差转台、转播台无线电干扰防护间距标准》(GBJ143-90)、《高压送电线路对无线电台影响设计规定》(DL/T5040-95)等规定执行。
5.2.2影响结果
本工程对于邻近的无线电设施均满足防护间距要求,无影响。
均能满足规程要求,无危险和干扰影响。
6、杆塔规划
本工程遵照《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB5006-97规定,地线对边线的保护角为20~30,本工程由于沿线耕地和果林较多,遵照《转发国家电网公司关于全面实施“两型三新”线路设计建设工作通知》川电基建[2009]25号文件中的环境友好型,因此本工程采用自立式铁塔和混泥土电杆结合使用。
为满足工程使用条件,根据本工程的气象条件,导、地线型号,荷载情况及线路沿线地形和交通条件,结合本工程线路走廊情况,本工程铁塔全部采用新设计塔型
杆塔使用条件及基数表:
序号
杆塔型号
适用线
型截面
基数
小计
1
ZHB2_24
LGJ-95
2
7
2
JHB3(20°_40°)_18
LGJ-95
2
3
JHB2(0°_20°)_18
LGJ-95
1
7719(60°_90°)_18
LGJ-150
2
全线使用杆塔共计7基。
使用高度系列齐全,有较好的经济性和安全性。
详见《铁塔一览图》,图号:
A251006160-S103077C-02。
7、结构部分
本工程路径所经区域,海拔高程在310~420m,相对高差约100~150m。
地貌形态为平地、丘陵,有的山坡陡峻,坡度10~20。
沿线岩性主要为页岩、松砂岩、粘性土及碎块石等,地基土条件较好。
地形划分为:
10%平地,90%深丘。
全线抗震设防烈度为Ⅵ度。
沿线地下水以基岩裂隙水为主,次为分布于丘间洼地的上层滞水,对混凝土均无侵蚀性。
线路沿线多数地方交通条件良好,但部分地段与公路间的相对高差大,人力运输较困难。
全线为0mm冰区,风速:
25m/s。
7.1、杆塔设计
7.1.1关于设计标准的说明
《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB5006-97已实施,结构设计采用极限状态设计理论。
但构造及选材按《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(SDGJ94-90)。
7.1.2杆塔设计原则
7.1.2.1遵循的规范、规程和规定
(1)《66KV及以下架
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