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“两型三新”理念在架空线路设计中的应用研究

2017/4/23 3:00:01
【摘要】   摘 要:国家电力建设开始全面推广实施“两型三新”(资源节约型、环境友好型,新技术、新材料、新工艺)线路建设。本文主要阐述“两型三新”理念在架空线路设计中的应用研究。   关键词:电力;两型三新...

  摘 要:国家电力建设开始全面推广实施“两型三新”(资源节约型、环境友好型,新技术、新材料、新工艺)线路建设。本文主要阐述“两型三新”理念在架空线路设计中的应用研究。

  关键词:电力;两型三新;架空线路;设计;应用
  中图分类号:TU119+.9 文献标识码:A
  目前,国家电力建设开始全面推广实施“两型三新”(资源节约型、环境友好型,新技术、新材料、新工艺)线路建设。建设“两型三新”输电线路的目的,是贯彻项目全寿命周期管理理念,推广应用新技术、新材料、新工艺,在确保输电线路功能可靠的前提下,节约走廊资源,提高线路输送容量,降低建设和运行总体成本,总体要求是技术创新、安全可靠、经济合理、节约环保。
  1 工程概况
  本工程自220kV某变电站110kV侧门架起,至110kV某变电站止,全线单回路架设,电压等级110kV,线路全长约15.5km。本工程计算用气象条件可组合如下:最高气温+40℃,最低气温-40℃,平均气温15℃,最大风速29m/s,最大冻土深度:91cm;年平均雷暴日数:30.5d;全年主导风向:ENE,验算地线支架强度时覆冰取15mm。导线采用LGJ-185/30型钢芯铝绞线,经济电流密度J=1.15A/mm2(负荷利用小时数3000-5000)时,其经济输送容量为41MVA,最大输送容量为98MVA。全线架设双地线,地线一根采用GJ-55钢绞线(220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线),另一根采用OPGW复合光缆。工程性质属新建。
  1.1 设计范围:新建220kV某变电站-110kV某变电站线路;对邻近通信线路及无线电设施的影响及防护设计;编制本期工程投资概算。
  1.2 线路走廊清理设计:线路所经过地区为市规划区内,线路廊道规划充分考虑市规划区道路,合理利用市规划区道路行进。
  1.3 主要技术经济特性
  1.3. 1线路路径长度约15.5km,曲折系数1.46,杆塔数量60基。其中直线塔为30基,转角塔为27基,钢管杆为3基。
  1.3.2 沿线地形、地貌、地质条件和交通概况:根据对线路沿线踏勘和调查资料,线路全段途径的主要地貌单元为冲洪积平原,地层为第四系冲洪积物,微地貌主要为农田地。全线自然海拔高程在690~784m之间,地势开阔,地表植被发育情况良好。全线有简易路相连,交通条件良好。
  2 “两型三新”应用情况
  全寿命周期建设管理目标是实现输变电工程全寿命周期内功能匹配、寿命协调和费用平衡。在深化理解其理念的前提下,根据国家电网公司和新疆自治区电力公司的文件要求,结合线路工程的特点,提出了本线路设计安全可靠、可维护、可扩展、节约环保、可实施、可回收、全寿命周期成本最优的建设目标。
  2.1 建设“两型三新”输电线路的目的:贯彻项目全寿命周期管理的理念和差异化设计的要求,集成应用新技术、新材料、新工艺,实现输电线路功能可靠,节约建设和运行总体成本,推进基建标准化建设,又好又快建设“资源节约型、环境友好型”输电线路,实现公司电网建设方式的转变。
  2.2 建设“两型三新”输电线路的总体要求是:技术创新、安全可靠、经济合理、节约资源、环境友好。本工程在新技术、新材料、新工艺应用上,吸取近年来成熟适用的成果,防污闪、防覆冰、防雷击跳闸等提高运行可靠性,落地抱杆、塔式起重机、索道运输等安全高效的标准化工器具和施工工艺。
  2.3 “两型三新”的应用:“两型三新”的核心指导理念是全寿命周期管理,在全寿命周期管理的理论基础上提出了更加适合输电线路全寿命周期管理的意见。在设计理念上,推行全寿命周期最优化设计,贯彻标准化设计和差异化设计,确保安全可靠,提高输电线路建设的效率和效益。在设计标准上,应用近年相关理论研究、科学试验和工程实践经验的成果,使新一级的电网建设更好更快更可靠。在设计寿命上,综合论证导地线、绝缘子、金具、杆塔、基础等各部分的寿命配合,研究线路各组成部分和整体的寿命指标评价体系,实现全寿命周期内的协调。在新技术、新材料、新工艺的应用上,杆塔设计采用高低基础、原状土基础等保护环境技术。
  3 工程设计
  3.1 线路规划:拟建某变电站110kV进出线共规划两回,根据本工程可研报告中的进出线规划,本线路在变电站出线段均采用双回路终端塔出线,这样减少了变电站出线段占地,减少施工造成的停电时间。
  3.2 线路选择:线路应尽可能避让自然保护区、森林、果园、经济作物区,本工程在灌木林保护区内避让困难,考虑树木自然生长高度,按跨越设计,对塔位附近的灌木减少树木砍伐,施工完毕需对植被进行恢复,本工程全线定线定位测量将采用RTK设备GPS技术。
  3.3 电气部分:工程全线采用预绞式防滑型防振锤。由于工程位于29m/s风速区,工程中使用的耐张、转角塔型跳线串采用加重锤的防风措施。
  3.4 杆塔:本工程全线采用1A3及1D5系列铁塔。
  3.5 基础:根据本工程地质、水文报告并结合各种塔型基础作用力的特点确定本工程铁塔基础型式只选用现浇钢筋混凝土柔性直柱基础、现浇钢筋混凝土台阶式刚性基础、掏挖基础及卡盘式基础。
  3.6 走廊清理:线路所经过地区大部分为农田,在规划区局部由于廊道问题存在跨越房屋等情况,跨越房屋处需满足规范要求,需砍伐杨树,考虑树木自然生长高度,按跨越设计,对塔位附近的杨树减少树木砍伐,施工完毕需对植被进行恢复。
  3.7 导、地线选型:本工程导线截面积在选用185mm2的基础上,全线架设双地线,将以GJ-55型镀锌钢绞线为基准选用地线。根据系统通讯要求,本工程还需架设一根16芯OPGW光缆。地线一根为GJ-55型镀锌钢绞线(220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线),另一根为OPGW光缆。
  3.8 导、地线防振:导线年平均张力的上限值为16080N,导线上安装2个防振锤,导线防振锤采用预绞丝式防滑型防振锤;地线的平均运行张力为破断拉力的25%,地线防振锤采用预绞丝式防滑型防振锤。
  3.9 防雷设计:沿线雷电日数为30.5天,工程全线架设双地线作为线路的防雷保护措施,地线一根采用OPGW复合光缆,另一根采用GJ-55镀锌钢绞线(220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线)。
  3.10 接地设计:接地装置材料除同铁塔接触处采用50×185热镀锌扁铁外,接地引下线与接地体采用Φ12圆钢。所有杆塔均逐基逐腿接地,埋设接地装置。
  3.11 导线对地和交叉跨越距离:本工程居民区导线对地最小距离为7m。非居民区导线对地最小距离为6m。线路跨越公路及河流两侧树林时,应砍伐通道。
  结束语
  综上所述,“两型三新”贯穿电力架空线路工程规划、设计、施工等全过程,集成应用新技术、新材料、新工艺。安全可靠、技术创新、经济合理、节约资源、环境友好。 建设“两型三新”电力线路是标准化建设在基建领域的推广和应用,是加快转变发展方式,提高电力线路建设效率和效益的有效途径。
  参考文献
  [1]李远富.线路勘测设计[M].高等千亿出版社,2009.
  [2]刘振亚.国家电网公司.国家电网公司输变电工程通用设计[M].中国电力出版社,2011.

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