220kV大同站110kV红阳变电站110kV线路新建工程可行性研究报告优秀可研报告.docx
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220kV大同站110kV红阳变电站110kV线路新建工程可行性研究报告优秀可研报告
五、线路路径选择和工程设想
5.1 线路部分
5.1.1系统接入
按照系统规划,拟建220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路接入系统线路方案为电源从220kV大同站接入至110kV红阳变电站。
本工程概述如下:
(1)、220kV大同站~110kV金堂变电站110kV线路(即为还建110kV青金线(现金景线)“π”接入220kV大同站新建线路,110kV青金线(现金景线)“π”接入220kV大同站新建线路以下称110kV青金线(现金景线);
(2)、220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路。
(3)、110kV青景线“T”接进110kV红阳变电站110kV线路。
5.1.2两端进出线:
1)220kV大同变电站进、出线
220kV大同变电站,该站共有20个出线间隔,现有13个备用出线间隔。
根据现场调查和结合本以后出线情况。
本线路拟定从220kV大同变电站面向出线方向左起第1#间隔(20#)出线,还建110kV青金线(现金景线);面向出线方向左起第2#间隔(19#)出线,为本次220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路。
2)110kV红阳变电站进线
110kV红阳变电站,根据现场调查和结合本以后出线情况,现有3个备用出线间隔,一回间隔至T接至110kV青景线,一回间隔至220kV大同站,预留一回间隔。
220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路从110kV红阳变电站面向出线方向右起第2#间隔进线进线;110kV青景线从110kV红阳变电站面向出线方向左起第1#间隔进线。
5.1.3 路线路路径:
确定本工程路径方案时,主要考虑了以下原则:
1)在变电站进出线范围内,沿规划的高压走廊走线,路径服从于走廊统一规划。
2)避开场、镇和规划区,尽量满足市、区的规划要求。
3)尽量靠近现有公路,充分利用各乡村公路以方便施工运行。
4)尽量缩短线路路径、降低工程造价。
5)尽可能避让I级通信线、无线电设施以及电台。
6)尽可能避让油、气库及地震台。
7)减少交叉跨越已建送电线路,尤其是减少交叉跨越110kV电压等级及以上送电线路,以方便施工,降低施工过程中的停电损失。
8)尽量避让厂房等重要设施和成片苗圃、房屋。
9)满足上述条件下,尽量缩短线路路径、降低工程造价。
5.1.3.1线路路径:
5.1.3.1.1220kV大同站~110kV金堂变电站110kV线路:
220kV大同变电站间隔(20#)出线后,向东北沿规划路径走线,采用电缆与架空混合使用的方式,至原110kV青金线开断点(“C”点)。
220kV大同站~110kV金堂变电站110kV线路(双回设计单回架设):
新建架空线路路径长约1.12km;新建电缆路径长约0.19km;新建钢管杆9基(直线钢管杆7基,终端2基)。
详见附图,《线路路径图(1/2)》、《线路路径图(2/2)》。
5.1.3.1.2220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路:
在“G”点,新建220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路(G~H段),沿规划道路走线,采用双回设计单回架设至“I”点(导线架设在出线方向右侧);在“I”点新建220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路与110kV青景线形成同杆双回至“J”,本段为利用110kV青景线架设的杆塔,新建单边架设导线(导线架设在出线方向右侧);在“J”向北侧架空走线至“K”再进入110kV红阳变电站备用间隔(至220kV大同站间隔)。
由于线路交叉较多,本次设计线路出线通道比较狭隘,为减少本次新建220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路的交叉跨越(如:
220kV龙古东线、220kV龙古西线),与有关部门协商,待220kV大同站~110kV金堂变电站110kV线路形成后,在“G”点将110kV青金线(现金景线)“π”段解开,改接至新建220kV大同站~110kV金堂变电站110kV线路。
本次新建220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路利用110kV青金线(现金景线)“π”段接进220kV大同变电站段杆塔及导地线(D~G段)。
220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路:
线路路径长约:
5.8km;拆除110kV青金线路径长:
0.450km;拆除110kV青金线杆塔4基。
新建钢管杆15基(新建直线钢管杆9基,新建耐张及终端钢管杆6基)
详见附图,《线路路径图(1/2)》、《线路路径图(2/2)》。
5.1.3.1.3110kV青景线“T”接进110kV红阳变电站110kV线路:
110kV青景线在110kV红阳变电站附近“L”,向北侧架线至“M”将110kV青景线“T”接进110kV红阳变电站。
110kV青景线“T”接进110kV红阳变电站110kV线路:
线路路径长约:
0.060km;新建终端钢管杆2基。
详见附图,《线路路径图(1/2)》、《线路路径图(2/2)》。
5.1.3.1.4结论:
本线路路径由青白江规划局划定,无可比方案。
5.1.3.1.5220kV大同站~110kV金堂变电站110kV线路、220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路、110kV青景线“T”接进110kV红阳变电站110kV线路技术经济如下:
项目
220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路新建工程
线路路
径概况
(1)线路避开220kV大同变电站出线位置、110kV红阳变电站所在的规划区域。
220kV大同变电站出线位置、110kV红阳变电站与相关设计单位进行了确认。
(2)线路穿(跨)越高压、通讯、低压较多,跨越河流较少。
跨越公路10次。
地形
100%平原。
线路长度
合计约7.17km
曲折度
1.02
线路转角
大转角次数少,约20次
交通运输
方便
重要交叉
跨越情况
线路穿(跨)越高压、通讯、低压较多,跨越河流较少。
跨越公路10次
交通运输
距公路较近
其它
拆除110kV青金线线路路径长约:
0.450km;拆除110kV青金线杆塔4基
规划意见
已经取得青白江规划局的技术审查意见,附图
结论:
本次设计线路路径,详见附图。
该线路路径方案已本路径已取得青白江规划局的的技术审查意见,无可比方案。
5.2导线、地线截面选择及导线、地线参数表
5.2.1导线截面选择及安全系数
根据系统论证,导线采用LGJ-240/30。
结论:
结合线路经过的地形条件和气象条件情况,推荐新建段选用导线LGJ-240/30钢芯铝绞线作为本线路工程导线。
安全系数为4。
5.1.2地线截面选择及安全系数
5.1.2.1根据系统要求,220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路新建需设置通讯光缆。
(1)、220kV大同站~110kV金堂变电站110kV线路地线:
一根为OPGW架设,OPGW光缆芯数为24芯;另一根采用铝包钢绞线。
经计算OPGW选用OPGW-24B1-95[59;70.6];铝包钢绞线选用JLB40A-95(YB/T124-1997),满足单相接地短路电流分流要求。
(2)、220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路地线:
1)、利用原杆塔架设导线段,地线不在含本次设计内。
2)、新建段一根为OPGW架设,OPGW光缆芯数为24芯;另一根采用铝包钢绞线。
经计算OPGW选用OPGW-24B1-95[59;70.6];铝包钢绞线选用JLB40A-95(YB/T124-1997),满足单相接地短路电流分流要求。
(3)、110kV青景线“T”接进110kV红阳变电站110kV线路地线:
一根为OPGW架设,OPGW光缆芯数为24芯;另一根采用铝包钢绞线。
经计算OPGW选用OPGW-24B1-95[59;70.6];铝包钢绞线选用JLB40A-95(YB/T124-1997),满足单相接地短路电流分流要求。
(4)、出线方向右侧为OPGW地线,左侧为铝包钢地线。
5.1.2.2地线安全系数
地线JLB40A-95YB/T124-1997),安全系数为3.8。
地线OPGW-24B1-95[59;70.6],安全系数为3.8。
5.1.3、导线及地线技术条件
5.1.3.1导线技术参数表
名称
LGJ-240/30
绞合结构
铝部分No/mm
24/3.60
钢芯部分No/mm
7/2.40
计算截面
铝部分mm2
244.29
钢芯部分mm2
31.67
总体mm2
275.96
最小破断强度N
75620
外径
(mm)
成品导线mm
21.60
钢芯mm
7.5
标准单位重量
总体kg/km
922.2
在20℃时的直流电阻Ω/Km
0.1181
最终弹性模量N/mm2
73000
线膨胀系数10-6/℃
19.6
外层绞捻方向
右(Z)
镀锌钢芯圆单线
最小张力强度MPa
1310
1%伸长时最小应力MPa
1138
在200毫米内的延伸率%
3.5
锌层重量g/m2
229
镀锌层均匀性(一分钟最小浸置次)
3
附着性(缠绕试验最少次数)
8
铝圆单线
最小张力强度MPa
166(绞前)157(绞后)
在250mm内的延伸率%
2.0
20℃直流电阻率Ω•mm2/m
0.1089
5.1.3.2地线技术参数表
铝包钢绞线技术参数表
项目
单位
指标
铝包钢绞线规格
/
JLB40A-95mm2
结构
外层
铝包钢线(LB40)
根/mm
6/4.16
中心
铝包钢线(LB40)
根/mm
1/4.16
计算截面积
铝包钢
mm2
95.14
总横截面积
mm2
95.14
外层绞向
/
Right-hand
标称外径
mm
12.5
计算重量
kg/km
445.9
额定拉断力(RTS)
KN
58.23
每日平均运行张力
KN
25%RTS
最大使用张力
KN
40%RTS
综合弹性模量
GPa
109
综合线膨胀系数
10-6/℃
15.5
20℃最大直流电阻
Ω/km
0.4575
最大允许短路电流(0.3S)
kA
17.51
短路电流热容量
kA2.S
92
短路电流允许温度范围
℃
40-300
最小弯曲半径
mm
20D
OPGW光缆结构图和技术参数
OPGW-24B1-95[59;70.6]
项目
单位
指标
OPGW规格
/
OPGW95m㎡
OPGW芯数
/
24B1
结构
外层
铝包钢线(LB40)
根/mm
12/2.6
内层
铝包钢线(LB40)
根/mm
5/2.6
不锈钢管
根/mm
1/2.6
中心
铝包钢线(LB40)
根/mm
1/2.6
计算截面积
铝包钢
mm2
95.57
总横截面积
mm2
95.57
外层绞向
/
Right-hand
标称外径
mm
13
计算重量
kg/km
474.5
额定拉断力(RTS)
KN
58.5
拉重比
km
13.3
年平均运行张力
KN
25%RTS
最大使用张力
KN
40%RTS
综合弹性模量
GPa
109
综合线膨胀系数
10-6/℃
15.5
20℃最大直流电阻
Ω/km
0.459
最大允许短路电流(0.3S)
kA
15.34
短路电流热容量
kA2.S
70.6
短路电流允许温度范围
℃
40-200
最小弯曲半径
mm
20D
5.3防振措施
本工程导、地线均采用节能型防振锤防振,防振锤使用型号及安装个数如下表:
数 量
线型 型号
1
2
3
4
LGJ-240/30
FDZ-4
L≤350m
350m<≤700m
700m L>1000m JLB40A-95 OPGW-95 FDZ-1 L≤300m 300m<≤600m 600m 900m FDZ组合型节能型防振锤具有使用寿命长、电磁损耗低、防电 晕性能好的特点。 采用FDZ节能型防振锤平均能耗仅为FD/FG普通型防振锤的1/3。 按设计规程要求,电线一般采用防振锤作为防振措施,对于大档距及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。 5.4绝缘配合及防雷保护 5.4.1、污秽区划分 根据现场实地调查,结合2006年版《四川省电力系统污秽区分布图》,考虑该段按Ⅲ级污秽区设计。 5.4.2、绝缘子选型 目前国内高压输电线路上所使用的绝缘子主要有玻璃、瓷质和合成绝缘子三种。 玻璃绝缘子具有零值自爆的特点及较好的抗污自洁能力,运行维护较为方便;瓷质绝缘子为各个电瓷生产厂家的代表产品,采用时间很长,为各种电压等级输电线路广泛使用;合成绝缘子为近年来出现的新型绝缘材料,具有免清扫、免测零、自恢复能力强、重量轻的特点,适合于重污区,但不适合于高雷区及重冰区。 按照《110~750kV架空输电线路设计技术规定》(Q/GDW179-2008)规定,结合本工程的实际情况,本工程线路全线耐张串及跳线串绝缘子采用XWP3-70型防污绝缘子,耐张串9片,跳线串8片;全高超过40m的杆塔每串需增加绝缘子1片。 直路采用合成绝缘子FXBW4-110/100复合绝缘子,一般段采用单串,重要跨越地段采用双串。 绝缘子的主要尺寸及特性表: 绝缘子型号 主要尺寸 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) XWP3-70 160 280 450 45 120 70 8.0 FXBW4-110/100 1240 3200 300 550 100 6.0 XDP-70CN 200 160 160 30 110 70 3.8 5.4.3.1、绝缘配合 根据各种绝缘子爬距及不同爬距的要求而计算的每串绝缘子片数如下: 污秽等级 绝缘配置 III级区 直线串 片数及形式 1×FXBW-110/100 最小公称爬电距离(mm) 3200 跳线串 片数及形式 8×XWP3-70 最小公称爬电距离(mm) 3600 耐张串 片数及形式 9×XWP3-70 最小公称爬电距离(mm) 4050 由于本线路所经地段海拔高程低于1000米,根据设计规程(5.0.7)有关规定,在各运行条件下带电部分与铁塔构件的最小空气间隙值应大于下表所列值: 工作状态 海拔高程 运行电压 内过电压 外过电压 带电作业 间隙值(m) 1000以下 0.25 0.45 1.0 1.1 5.4.3.2、防雷保护与接地 本工程年平均雷电日取值为40天,属多雷区。 因此设计确定全线采用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一般不超过10°,杆塔上两根地线之间的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间的距离满足S≥0.012L+1m的要求。 导线用绝缘子数量选择能满足过电压要求。 全部杆塔均须明敷接地;按照反措要求,铁塔四腿均需接地。 接地装置按土壤电阻率分别采用低阻模块接地装置,引下线采用Ф12镀锌圆钢,不得外露过长。 按照设计规程规定,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: 每基杆塔不连地线的工频接地电阻不得超过下表数值: 土壤电阻率(Ω.m) 100 100~500 500~1000 1000~2000 2000以上 工频接地电阻(Ω) 10 15 20 25 30 线路出、进站两侧2km范围内接地电阻少于7Ω,线路中间段接地电阻应少于10Ω。 5.4.3.3、金具零件 除防振锤、并沟线夹采用节能型外,其余金具均采用国标(97)型定型电力金具。 导地线接续均采用液压方式。 按照《110~750kV架空输电线路设计技术规定》(Q/GDW179-2008)的规定,金具设计安全系数为: 最大使用荷载情况2.5,断线、断联情况1.5。 5.4.3.4、绝缘子串组装型式 根据本工程的荷载情况,确定本工程使用如下绝缘了串及金具组合型式,其具体使用范围如下表: 序号 线型 型式 用途 1 导线 DX1单联悬垂串加铝包带 用于一般直线塔 2 DX2双联悬垂串 用于重要跨越直线塔 3 TX1单联加支撑管 用于单回路转角塔外角跳线 4 TX2 用于单回路耐张、转角塔中相跳线 5 N1单联耐张串加调整板 用于一般耐张、转角塔 6 TN1单联耐张串加调整板 用于一般耐张、转角塔 7 SN1双联耐张串 用于重要跨越段耐张、转角塔 5.5、导线对地和交叉跨越距离 序号 被跨越物名称 间距(m) 备注 1 居民区 7.0 城镇等人口密集地区 2 非居民区 6.0 车辆能到达的房屋稀少地区 3 交通困难地区 5.0 车辆不能到达的地区 4 一般公路路面 7.0 5 高速公路路面 9.0 6 铁路标准轨顶 7.5 7 电气化铁路轨顶 11.5 8 500kV电力线 8.5 9 220kV电力线 4.0 10 110kV及以下电力线 3.0 11 通讯线 3.0 12 至最大自然生长高度树木顶部 4.0 13 至最大自然生长高度果树顶部 3.0 主要交叉跨越: A、电力线: 跨越35kV线路5次 跨越10kV线路23次 跨越弱电线路86次 B、道路: 公路10处 C、其它: 河流0次 绿化带3.5km 线路路径在道路绿化带走线,需对其进行砍伐及恢复,绿化带路径约长3.5km。 5.6、交通运输和地质情况: 5.6.1交通运输: 线路路径属平原地带。 其中100%平原。 施工运输条件较好。 人力运距0.1里;工地运距15公里。 5.6.2地质情况: 普通土20%,松砂石40%,流砂40%; 5.7、线路路径协议情况: 本工程线路路径,已取得青白江规划局同意。 5.8杆塔及基础选型 5.8.1杆塔选型 杆塔主要设计原则 (1)杆塔设计遵照《110~750kV架空输电线路设计技术规定》(Q/GDW179-2008)、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)执行。 同时遵照《电力设施抗震设计规范》(GB50260-96)的有关条文执行。 (2)地震基本烈度: 考虑到“5.12”地震实际烈度,本工程采用地震烈度为Ⅷ度。 5.8.2、杆塔型式,全线选用钢管杆。 (1)、220kV大同站~110kV金堂变电站110kV线路使用杆塔总基数,详见如下表: 杆型 呼称高(m) 单基重量(kg) 基数 小计重量 110SZ 21 6310 7 44170 110SJ90D 18 20190 1 20190 110SJDL 18 28000 1 28000 合计 9 92360 (2)、220kV大同站~110kV红阳变电站110kV线路使用杆塔总基数,详见如下表: 杆型 呼称高(m) 单基重量(kg) 基数 小计重量 110SZ 21 6310 9 56790 110SJ60 18 18900 1 18900 110SJ90D 18 20190 5 100950 合计 15 176640 (3)、110kV青景线“T”接进110kV红阳变电站110kV线路使用杆塔总基数,详见如下表: 杆型 呼称高(m) 单基重量(kg) 基数 小计重量 110SZT 18 15200 1 15200 110SJ90D 18 20190 1 20190 合计 2 35390 所有钢管杆均采用法兰盘联接;钢管杆距基础顶面3米段取消固定爬梯,改为活动爬梯,本工程线路钢管塔与基础采用底脚螺栓连接方式。 杆塔用钢材一般为Q235、Q345钢,其强度设计值及物理特性指标应符合现行国家规范GB17—88《钢结构设计规范》、GB700—88《碳素结构钢》和GB/T1591—94《低合金高强度结构钢》的规定。 5.8.3、基础选型: 送电线路基础材料的耗量,对工程造价起着重要的作用,而基础造价不仅与线路地形、地质条件、地下水埋深、杆塔型式有关,而且与基础的结构型式(选型)有很大关系,基础型式的选择、设计,还应结合地形、地质、地下水等的特点,才能做到安全可靠、经济合理、施工方便。 通过总结我公司以往35kV、110kV线路杆塔基础设计的成熟先进技术,并结合本工程具体特点,本工程钢管杆基础采用XT型现浇钢筋混凝土立柱阶梯式基础。 基础保护帽采用C10混凝土。 基础钢筋采用Q235热轧钢筋;底脚螺栓圆钢及钢板采用Q235钢;其质量标准应符合现行国家规范GB17—13013《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》、GB17—1499《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》、GB700—88《碳素结构钢》和GB/T1591—94《低合金高强度结构钢》的规定。 基础混凝土强度等级C20,其质量标准应符合现行国家规范GB50010—2002《混凝土结构设计规范》的要求。 5.9环境保护注意事项 5.9.1影响区域的环境概况 本工程各线路沿线海拔高程470m~490m之间。 根据现场调查及计算、分析,确定全线设计覆冰厚度0mm。 线路全线地震基本烈度均为Ⅷ度。 本工程各线路对电台、差转台、通信塔距离都满足设计规程要求。 沿线无自然保护区和特有动、植物保护区。 5.9.2水土保持措施 工程建设难免会对环境产生改变和影响,精心设计和规范施工可使工程建设对地质环境的改变和影响降到最低。 保护塔基范围内的自然环境,不仅是保证线路安全运行的重要措施,也是我们爱护自然、保护自然所应尽的职责。 因此,因地制宜作好塔基设计,保护好塔位范围的自然环境,尤为重要。 1)避免大开挖塔基基面,保护自然地形、地貌 设计时充分考虑塔位的微地形地貌,采高低基础配合来调整塔脚与地形的高差,减少基面开方量,保护边坡稳定性。 施工完毕后,作好自然地形、植被的恢复工作。 2)基坑开挖 凡能开挖成形的基坑,均采用以“坑壁”代替基础底模板方式开挖,尽可能减少开挖量。 3)塔基排水 位于斜坡的塔基表面应回填成斜面,恢复自然排水。 对可能出现较大汇水面且土层较厚的塔位,要求开挖排水沟,并接入原
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