1、城市220kV电力线路改造工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月58可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 次1工程概述11.1 编制依据11.2 工程概况11.3 设计水平年21.4 主要设计原则21.5 设计范围22 电力系统一次22.1 电力系统现状222、.2 电力系统发展规划32.3 负荷预测42.4 工程建设必要性52.5 建设时序52.6 电气计算62.7 220kV间隔扩建142.8 短路电流计算152.9 对侧间隔工程152.10 工程建设规模163 电力系统二次174 变电站间隔扩建工程设想174.1 电气主接线174.2 短路电流计算及主要电气设备选择184.3 配电装置及电气总平面204.4 过电压保护及接地214.5 站用电及照明224.6 电缆敷设225、送电线路方案选择及工程设想225.1工程概况225.2项目可选技术方案255.3耐热导线比选计算315.4导线防振及防舞495.5绝缘配合525.6金 具545.7防 雷53、55.8 通信影响及防护565.9 地形地貌及交通条件565.10交叉跨越575.11工程实施安排795.12项目涉及的拟拆除设备815.13主要设备材料表826 节能、环保、抗灾措施分析826.1 节 能836.2 环保与水土保持837 新技术、新材料、新设备的应用857.1 变电部分867.2 线路部分868 投资估算868.1 工程概况868.2 编制原则及依据868.3 对比分析及技术经济指标878.4 财务评价889 结 论881工程概述1.1 编制依据1) 输变电工程可行性研究内容深度规定DL/T 5448-2012。2) 电力系统设计内容深度规定DL/T 5444-2010。3)4、 电力系统设计技术规程DL/T 5429-2009。4) 电力系统电压质量和无功电力管理规定SD 325-1989。5) 国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定国家电网基建2011539号。6) 湖南省电力公司编制的湖南省电力公司“十三五”电网规划研究。7) XX供电公司编制的XX地区“十三五”电网规划报告。8) 湖南XXXXXXI回220kV线路改造工程可行性研究设计的中标通知书。1.2 工程概况1.2.1 项目包内容本次湖南XXXXXXI回220kV线路改造工程可行性研究包含的工程有间隔改造工程及线路工程。本可研包含工程项目的概况详见表1.2-1。表1.2-1 工程项目概况表 单位：5、MVA、km序号工 程 名 称建设性质型 号建设规模一间隔改造工程1XX变220kV间隔改造改 建二220kV线路工程1湖南XXXXXXI回220kV线路改造工程改 建JNRLH1/G1A-400/5025.859km1.3 设计水平年为加强XX与XX之间联络，建议本工程于2019年建成投产，为此选择2019年作为设计水平年，并对2025年远景网络进行展望。1.4 主要设计原则1) 贯彻国家的技术政策和产业政策，执行各专业有关设计规程规定。2) 推进资源节约型、环境友好型电网建设，注重环境保护，促进节地、节能、节材。3) 推广采用通用设计、通用造价、通用设备，促进标准化建设。4) 积极采用电网6、新技术，不断提高电网技术水平。5) 控制工程造价，降低输变电成本。1.5 设计范围本次湖南XXXXXXI回220kV线路改造工程可行性研究重点研究该工程建设的必要性和工程实施的可行性，提出工程设想，进行投资估算。本次工作主要内容为电力系统(包括电力系统一次、二次)、变电站间隔改建及工程设想、送电线路改造方案设想、投资估算等。1.6 工程规模本工程更换原220kV鼎丛I线#015-220kVXX变构架共计25.859km长导地线，导线更换为单根JNRLH1/G1A-400/50普通耐热铝合金导线，地线一根更换为OPGW光纤复合地线；新建11基2A4模块直线塔，拆除#20、#25、#31、#35、7、#60共计五基直线杆塔。按湖南省公司要求更换“三牌”共计92基。2 电力系统一次2.1 电力系统现状2.1.1 XX市电力系统现状截至2017年底，XX电网拥有500kV变电站4座，即沙坪(2750MVA)、星城(31000MVA)、艾家冲(2750MVA+11000MVA)、XX（21000MVA），变电容量合计9000MVA。其中沙坪、星城、XX变主要供带湘江以东区域的负荷，艾家冲变主要供带湘江以西区域的负荷。目前XX电网的4座500kV变电站与云田、鹤岭、复兴变共同形成长株潭益不完全双环网。在XX电网内部，已初步形成以这4座500kV变为依托的分片供电的格局。截至2017年底，XX电网拥8、有220kV公用变电站24座，主变49台，容量8760MVA；220kV用户变电站3座，主变13台，变电容量416.5MVA；110kV公用变电站94座，主变178台，容量8030.5MVA；110kV用户变电站31座，主变59台，容量1910.3MVA；35kV变电站47座，主变89台，容量641.45MVA；35KV用户变电站21座，主变34台，容量140.895MVA。XX电网拥有220kV线路67条，总长度1251.916km（其中架空线路65条，电缆2条）；110kV线路166条，总长度1845.69km（其中架空线145条，电缆21条）；35kV架空线67条，总长度964.733k9、m。2017年XX电网全口径供电量29.537TWh，比2016年26.51TWh增加3.027TWh，增幅为11.42%。2017年XX地区最大负荷6659.1MW（算术和），比2016年（6267.71MW）增加了391.39MW，增幅6.24%。2017年网供最大瞬时负荷6634MW，与2016年夏季同期（6169MW）增加了465MW，增幅7.54%。2017年底XX市220kV及以上电网接线示意图见附图012.2 电力系统发展规划2.2.1 XX地区电网发展规划1) 电源发展规划“十三五” 期间：协鑫能源一期（275MW）“十四五”期间：协鑫能源二期（275MW）2) 电网规划50010、kV层面：“十三五” 期间：新建XX500kV变（11000MVA）。“十四五”期间：扩建XX500kV变（11000MVA）。220kV层面：“十三五” 期间：新建大瑶（1240MVA）、工业园（1240MVA）；扩建XX（1240MVA）、生药（1240MVA）；“十四五”期间：新建永和（1240MVA）、镇头（1240MVA）；改造集里（2240MVA）2.3 负荷预测根据2018年XX地区电力市场分析预测(春季审定版)，并结合XX电网近年来负荷、用电量增长情况，XX市及XX负荷预测结果见表2.3-1。表2.3-1 负荷预测结果一览表年 份分 区20162017201820192020211、025十三五十四五XX地区负荷616966347600837092501462812.6%9.6%电量265.1295.4326.0355.0386.0575.110.3%8.3%XX市负荷61778492210851300236318.7%12.7%电量34.541.148.557.867.0112.916.0%11.0%2.4 工程建设必要性XX地区主要电源依靠XXXX三回及云田淮川共4回220kV线路供带。鼎丛I线线路采用2JL/G1A-400/50，长4.2km；LGJ-400/50线路，长25.9km。鼎丛II线线路采用2JL/G1A-400/50，长3.5km；2LGJ-400/512、0线路，长24.2km。鼎丛III线线路采用JL/G1A-400/50，长28.6km。云淮线线路采用2JL3/G1A-630/45，长63.7km。目前正常运行方式下，由于电压稳定问题，鼎丛IIII线路及云淮线断面正常运行方式下功率按750MW控制。故障运行方式下，当云淮线故障时，鼎丛IIII线断面按500MW控制。当鼎丛I线故障时，鼎丛IIIII线及云淮线断面按650MW控制。当鼎丛III（II）线故障时，云淮线及鼎丛I线断面按350MW控制。随着XX经开区招商引资的进一步落实，本期在XX经开区蓝思科技产业园内将新建110kV日写蓝思专变及110kV群显科技专变。鼎丛IIII线断面下网负荷13、进一步增加。在XX500kV变电站未投运前，本期工程实施后能加大鼎丛IIII断面在正常运行方式及故障运行方式下的输送功率。在XX500kV变电站投运后，由于XX变仅有1台主变，该种运行方式将持续2到3年左右，当出现主变N-1故障时，鼎丛IIII线断面及云淮线断面下网潮流将进一步加大。现有的鼎丛I线线路截面将偏小，断面输送能力受限。综上所述，为提高XX电网的供电可靠性，本期对鼎丛I线进行改造是有必要的。2.5 建设时序考虑本工程建设进度及XX用电负荷的增加，建议本工程于2019年建成投产。2.6 电气计算2.6.1 潮流计算2.6.1.1 计算条件及分析原则1) 计算条件计算水平年考虑为202014、年。2) 负荷水平、电源及络计算的负荷水平、电源及网络，参照了湖南省“十三五”电力发展规划；及最新负荷预测。3) 潮流方式按夏大、冬大2种典型潮流方式进行计算。4) 边界条件按XX特高压投产前后分2种潮流方式进行计算。5) 功率因数计算负荷的功率因数取0.95。发电机组功率因数最低取0.85，火电机组功率因数最高取0.95，水电机组功率因数最高取1.00，原则上不考虑进相运行，以便为调度留有裕度。6) 电压控制范围110kV母线控制在106.7117.7kV之间，且偏差幅度不大于5.5kV。220kV母线控制在213.4235.4kV之间，且偏差幅度不大于11kV。500kV母线控制在500515、50kV之间。7) 运行方式参考2017年度XX电网运行方式，并结合XX河东地区电网发展规划，潮流计算中，XX电网220kV网络线路之间开环方式如下：榔曹线榔侧、学含线学侧、林边线边侧、沙鼎线鼎侧。2.6.1.2 潮流计算结果及分析1）潮流结果分析潮流计算结果见图2.6.1-1图2.6.1-6。由潮流计算结果可知，XX特高压投产前后，夏大、冬大方式下潮流分布合理。2）电压水平电网电压水平均负荷规程要求。单位：kV、MW、Mvar图2.6.1-1 2020年夏大方式潮流图（XX特高压投产后）单位：kV、MW、Mvar图2.6.1-2 2020年冬大方式潮流图（XX特高压投产后）单位：kV、MW、16、Mvar图2.6.1-3 2020年夏大方式潮流图（XX特高压投产前）单位：kV、MW、Mvar图2.6.1-4 2020年冬大方式潮流图（XX特高压投产前）单位：kV、MW、Mvar图2.6.1-5 2025年夏大方式潮流图单位：kV、MW、Mvar图2.6.1-6 2025年冬大方式潮流图2.6.2 导线截面选择目前XX地区主要电源依靠XXXX三回及云田淮川共4回220kV线路供带。随着XX电网负荷的发展，根据最新的负荷预测春季报告，XX市电网负荷将达到922MW。现有的XXXX三回及云田淮川断面将成为XX电网供电的瓶颈。在鼎丛IIIII的温升改造完成后，现有鼎丛IIII线及云淮线断面正常17、运行方式下输送功率按850MW控制，其中云淮线断面不超过200MW。根据XX电网三年行动计划：XX500kV变电站将在2020年底投产，XX电网有了重要的电源支撑点，将主要由500kVXX变供电。届时XXXX三回及云田淮川断面下网负荷将大大减少。因此本工程主要为XX500kV变电站过渡时间的方案，考虑到投资经济性原则，本期建议不对整条线路杆塔基础进行改造，仅更换耐热导线，更换导线型号为JNRLH1/G1A-400/50，并在更换耐热导线后效验对地距离及对房屋距离，将对地距离不足及跨越住人房屋的杆塔进行升高改造。在导线更换为后鼎丛I线持续输送功率按530.4MW考虑。2.7 220kV间隔扩建本18、期仅对鼎丛I线中单根LGJ-400/50导线段进行改造，将其更换为耐热JNRLH1/G1A-400/50，无间隔扩建工程。图1 XX变现有220kV间隔布置图2.8 短路电流计算a） 计算条件 短路计算水平年按远景水平年大方式考虑； XX地区内部、XX与周边地区、XX变、沙坪变与周边的500kV/220kV电磁环网开环运行；b) 系统短路水平如表2.7-2表2.7-2 远景年短路电流水平 单位：kA电磁环网XX220kVXX220kVXX沙坪单相三相单相三相开383223212.9 对侧间隔工程本期工程仅更换原220kV鼎丛I线单根LGJ-400/50导线段，更换后到导线型号为JNRLH1/G19、1A-400/50。导线更换后载流量如下表所示。表2.9-1 导线载流量一览表导线型号JNRLH1/G1A-400/50允许电流(A/相)12011651501392输送功率(MW/回)120443.91150530.41本期鼎丛I线XX变侧出线间隔为602，该间隔采用户外GIS设备单列布置，设备型号为G1B-252。该间隔断路器额定电流为4000A，额定开断电流50kA。电流互感器变比为21600/1A。XX变现220kV母线电流为5000A，本期鼎丛I线改造后XX变侧下网输送功率增加了276MW。鼎丛I线XX变出线间隔为606，该间隔采用户外AIS设备管母布置。断路器型号为LW10B-2520、2W，额定电流为3150A，额定开断电流50kA。隔离开关型号为GW16-220D，额定电流为2500A。电流互感器型号为LVQB-220W2，电流互感器变比为2600/1A。目前鼎丛I线XX变出线间隔内导线截面为2LGJ-400，本期导线截面载流量增加后，现状的220kV电流互感器变比不满足本期线路改造后容量输送要求。本期建议更换，更换后电流互感器变比为2800/1A。XX变现220kV母线型号为LF21Y-120/110，额定电流为2786A（温度系数修正后），本期鼎丛I线改造后XX变侧下网输送功率增加了276MW，本期XX变220kV母线能满足线路改造后容量输送要求。本期鼎丛I线改造完成21、后，鼎丛I线导线最大输送功率按530.4MW考虑。现有鼎丛I线XX变侧间及XX侧间隔设备均能满足本期导线改造需求。2.10 工程建设规模2.10.1 线路工程建设规模更换原220kV鼎丛I线单根LGJ-400/50导线段，杆塔号范围220kV鼎丛I线#15-220kVXX变构架，更换导线路径长共25.859km。2.10.2 220kV间隔扩建工程本期仅为线路改造，前期鼎丛I线XX变602间隔设备能满足本期线路改造后容量输送要求。XX变606间隔设备中除电流互感器外其他设备能满足本期线路改造后容量输送要求，本期更换XX变606间隔电流互感器3台，更换后变比为2800/1A。鼎丛I线XX变60622、间隔设备中电流互感器不能满足本期线路改造后容量输送要求，本期建议更换。3 电力系统二次本次电力系统二次不做改造4 变电站间隔扩建工程设想4.1 电气主接线4.1.1 建设规模XX500kV变电站包括500kV、220kV、35kV三级电压，本期不扩建。XX220kV变电站包括220kV、110kV、10kV三级电压，本期不扩建。表4.1-1 XX500kV变电站规模远景规模目前运行情况本期扩建主变压器41000MVA21000MVA/500kV出线8回3回/220kV出线16回11回/35kV并联电容器4360Mvar2260Mvar/35kV并联电抗器4260Mvar2160Mvar/表4.23、1-2 XX220kV变电站规模远景规模目前运行情况本期扩建主变压器2180MVA2180MVA/220kV出线6回6回/110kV出线12回10回/10kV并联电容器337.2Mvar237.2Mvar/4.1.2 本期扩建内容及方案XX500kV变电站220kV远景出线16回，即至：杨高、农大、马栏山、滨湖、新世纪各2回，XX3回、备用3回。前期220kV已上11回出线间隔，即至：杨高、农大、马栏山、XX、榔梨(滨湖)、沙坪各2回。XX变现有220kV配电装置采用户外GIS单列布置，采用双母线分段接线，本期不扩建。XX220kV变电站220kV远景出线6回，现有出线6回，分别是鼎丛IIII24、线、丛集I线、丛生I、II线。XX变现有220kV配电装置采用户外AIS设备单列布置，采用双母线带旁母接线，本期更换XX变606间隔电流互感器3台。4.2 短路电流计算及主要电气设备选择4.2.1 短路电流计算根据系统阻抗，220kV侧在2组分段开关打开的情况下，短路电流计算如表4.2-1所示。表4.2-1 短路电流计算结果表(kA)电磁环网XX220kVXX220kVXX沙坪单相三相单相三相开383223214.2.2 主要电气设备选择本工程设备均参照国家电网公司输变电工程通用设计、通用设备应用目录(2018版)及前期配电装置设备选择，均选用国家电网公司集中规模招标标准物料220kV设备短路25、水平按50kA考虑。根据湖南省污区图(2011版)，本站位于C级污秽区，根据基建技术201410号文关于加强新建输变电工程防污闪等设计工作的通知，户外设备爬电比距按d级污秽考虑，取统一爬电比距43.3mm/kV(按最高相电压)，具体选择参照国家电网公司标准化成果(输变电工程通用设计、通用设备)应用目录(2018年版)。根据系统提资，本工程完成后，鼎丛I线最大输送潮流为487MW，计算出线最大输送电流约1300A。鼎丛I线XX变602间隔设备前期已上齐，间隔内设备参数如表4.2-2所示。XXI线间隔内导线型号为LGJ-2400，220kV隔离开关额定电流为4000A；220kV断路器额定电流为426、000A，额定开断电流50kA；220kV电流互感器额定电流变比为21600/1A；220kV母线额定电流为5000A，均能满足输送潮流要求，本期无需更换。表4.2-2 XX变220kV鼎丛I线602出线间隔设备参数表设备名称型 式 及 主 要 参 数备注220kVGIS出线间隔断路器：UN=252kV，IN=4000A，IK=50kA，1台无需更换电流互感器：21600/1A，5P30/5P30，3台21600/1A，0.2S/0.2S，3台隔离开关：UN=252kV，4000A，50kA/3s，1组接地开关：125kA(动稳定电流峰值) ，1组快速接地开关：125kA(动稳定电流峰值) ，27、1组带电显示装置：A，B，C三相各1只套管：外绝缘爬电距离不小于6300mm，3只氧化锌避雷器Y10W-204/532，附在线监测仪无需更换电容式电压互感器TYD220/3-0.005H，220/3/0.1/3/0.1/3/0.1/3/0.1,0.2/0.5/0.5/3P无需更换鼎丛I线XX变606间隔设备前期以上齐，间隔内设备参数如下表4.2-3所示。XXI线XX变间隔内导线型号为LGJ-2400，220kV隔离开关额定电流为2500A；220kV断路器额定电流为3150A，额定开断电流50kA；220kV电流互感器额定电流变比为2600/1A；本期除电流互感器外其他设备均能满足输送潮流要求28、，本期出线间隔更换电流互感器3台，变比为21250/1A。表4.2-2 XX变220kV鼎丛I线606出线间隔设备参数表设备名称型 式 及 主 要 参 数备注断路器LW10B，UN=252kV，IN=3150A，IK=50kA无需更换电流互感器LVQB-220，2600/1A，,10P/10P /0.5/0.2S本期更换隔离开关：GW16-220BD,UN=252kV，2500A，50kA/3s无需更换电容式电压互感器TYD220/3-0.005H无需更换表4.2-3 XX变220kV鼎丛I线606出线间隔电流互感器更换参数表设备名称型 式 及 主 要 参 数备注电流互感器油浸正立式电流互感器29、，50kA，21250/1A，,10P/10P /0.5/0.2S更换后参数XX变母联间隔600内导线型号为LGJ-2400，220kV隔离开关额定电流为2500A；220kV断路器额定电流为3150A，额定开关电流50kA；220kV电流互感器额定电流变比为2600/1A；220kV母线采用LF21Y-120/110，额定载流量为1902A（经温度系数修正后），能满足本期线路更换后容量输送要求。考虑到本期鼎丛I线改造后，线路导线截面载流量与LGJ-2400线路相匹配。同时考虑到母联间隔回路导体电流按1个最大电源原件的计算电流考虑。因此本期除母联间隔电流互感器外其他设备均能满足输送潮流要求，本30、期更换母联间隔电流互感器3台，变比为21250/1A。表4.2-4 XX变220kV母联间隔606设备参数表设备名称型 式 及 主 要 参 数备注断路器LW10B，UN=252kV，IN=3150A，IK=50kA无需更换电流互感器LVQB-220，2600/1A，,10P/10P /0.5/0.2S本期更换隔离开关GW16-220BD,UN=252kV，2500A，50kA/3s无需更换220kV母线LF21Y-120/110无需更换间隔导线LGJ-2400无需更换4.3 配电装置及电气总平面XX变220kV配电装置采用户外GIS设备单列布置在站区东侧，本期不扩建改造。XX变220kV配电装31、置采用户外AIS设备单列布置在站区北侧，本期更换XX变606间隔电流互感器3台，位置不变，布置形式与前期保持一致。4.4 过电压保护及接地本期扩建部分处与原有避雷针保护范围内，不新增避雷针。XX变前期站内主接地网采用808的热镀锌扁钢,设备接地引线采用808镀锌扁钢，经核算，前期主接地网满足热稳定校验要求，本期无需改造。XX变前期站内主接地网采用608的热镀锌扁钢,设备接地引线采用608镀锌扁钢，经核算，前期主接地网满足热稳定校验要求，本期无需改造。本期更换设备采用608镀锌扁钢通过两点与主接地网可靠连接。4.5 站用电及照明XX变及XX变前期站用电设计已考虑全站的最终负荷，本期无需改造。4.32、6 电缆敷设本期更换的电流互感器二次电缆与前期敷设方式保持一致。5、送电线路方案选择及工程设想5.1 工程概况5.1.1 线路概况原XX（沙坪）XX（集里）220kV送电线路工程剖进永安（XX）变形成220kV沙丛线、220kV丛集线。之后220kV沙丛I线沙侧双回改入星沙（XX）变，形成220kV沙鼎I、II线和220kV鼎丛I、II线。220kV鼎丛I线全线长30.1km。沿途经过XX、XX，共计二市县(区)。5.1.2 线路路径方案线路从500kVXX变西南侧与220kV鼎丛II线同塔出线，左转向北跨越X028县道至方田坡东侧#013塔处，此段线路采用双回路架设，导线采用两根400截面钢33、芯铝绞线，地线一根采用JLB40-150铝包钢绞线，一根采用OPGW；之后线路采用单回路向东北走线约0.5km至#015塔处，此段导线采用两根400截面钢芯铝绞线，地线两根均采用JLB40-150铝包钢绞线；线路继续向东北走线，穿越500kV鼎星II线后至黄田冲右转，向东行至金家坳后继续右转，利用原沙丛I线线行向东南方向走线；线路在田家大屋附近跨越110kV杨路线，之后经梅树冲、秀才冲，在蓼浦塘处跨越S207省道，在大家湾村处跨越110kV丛惠路线，至元丰坳处原#72塔处右转向南走线，经上泰大屋、岐岭村后跨越捞刀河，在孙家大屋处#094塔处与鼎丛II线合并线行走线，#015-#094段线路原导34、线采用单根400截面钢芯铝绞线，地线两根均采用GJ-50钢芯铝绞线，本次改造拟将导线更换为JNRLH1/G1A-400/50普通耐热铝合金导线，地线一根更换为50截面OPGW光纤复合地线；线路自#094双回路走线至220kVXX变构架，本段线路原导线采用单根400截面钢芯铝绞线，地线两根均采用GJ-50钢芯铝绞线，本次改造拟将导线更换为JNRLH1/G1A-400/50普通耐热铝合金导线，地线一根更换为50截面OPGW光纤复合地线。本线路在原沙丛线线行段，尤其是金家坳-元丰坳段等原最早建成的沙集线线行段，由于线路运行时间较长，线行下方房屋众多，交叉跨越情况复杂。5.1.3 原线路导地线配置XX35、变602鼎丛线门架- #015采用2JL/G1A-400/50钢芯铝绞线， #15-XX变606鼎丛线门架采用1LGJ-400/50钢芯铝绞线。地线采用GJ50(119)锌铝合金镀层钢绞线、JLB40-150铝包钢绞线。线路XX变- #013、#94-XX变采用双回路架设，其他为单回路架设。全线地形以丘陵和水田为主。线路详细配置表如下所示：表5.1.3-1 线路详细配置表杆塔编号导线型号地线型号路径长度备注XX变-#132JL/G1A-400/50JLB40-150 OPGW-16B-1503.514km与鼎丛II线同塔#13（不含）-#152JL/G1A-400/50两根JLB40-150036、.727km单回路#15-#94（不含）LGJ-400/50两根GJ-5024.116km单回，原沙集线#94-XX变LGJ-400/50GJ-50OPGW-161.743km与鼎丛II线同塔图5.1.3-1 原220kV鼎丛I线#13分支塔图5.1.3-2 原220kV鼎丛I线#15图5.1.3-3 原220kV鼎丛I线#16图5.1.3-4 原220kV鼎丛I线#94分支塔5.2 项目可选技术方案目前，220kV鼎丛线输电线路为双回路+单回路建设，为保证在大功率送电方式下，高压交流系统的稳定运行，220kV鼎丛线热稳极限应尽量与2JL/G1A-400/50段导线相匹配。5.2.1 项目可选37、技术方案从220kV鼎丛线的基本情况来看，线路导线主要采用1LGJ400/50、2JL/G1A400/50钢芯铝绞线。本工程目的是让线路极限输送功率满足“N-1”严重故障时高压交流系统的稳定运行。提高线路的输送功率通常有以下几种途径：1) 对线路进行升压改造。2) 增大导线截面。3) 提高导线发热允许温度。4) 更换耐热导线。5.2.3 技术方案比选本工程为已建成的220kV线路，升压改造需在线路设计之初通过杆塔、绝缘子、电气设备选择来预留升压改造条件，在本工程中不具备可行性。增大导线截面方案需要对现有杆塔、基础进行改造，本线路运行已有十年多，线行周边房屋密集，如改造杆塔，需重新选线，不仅投资38、大，实现周期也很长。而根据系统规划资料，待2020年XX500千伏变电站投产后，XX电网有了本地电源支撑点。现在的丛集线、生集线、生淮线均将接进入XX500kV变电站。届时，XX电网负荷将不再主由鼎丛I、II、III线下网，鼎丛I-III回断面潮流将下降。因此本工程不考虑此两种方案。提高导线发热允许温度不需改变现有线路结构，是将导线发热允许温度由我国规定的70提高到一定温度，导线的载流量将会有一定幅度的提高，可以实现线路扩容的目的。但普通导线温升极限有限，根据80计算，极限输送容量为276MW,无法满足极限输送容量要求。更换耐热导线，在导线荷载不大于原线路导线的情况下，大幅提高导线的允许使用温39、度至150或者更高，以使导线的载流量可以大幅提高，改造所需时间相对较短。从上述比较可知：更换耐热导线，可以较好的实现线路增容的目的，也是国内常用的旧线路改造方式之一，能大大提高输电能力。因此本工程推荐采用更换耐热导线的方案。5.2.4 耐热导线选择耐热导线能在增容的同时，不增加杆塔的荷载和高度，只更换导线，求得明显的增容较果。因而，导线的选择是关键。本工程选择导线的原则是a)导线的最大使用张力不超过原导线的最大使用张力；b)最高气温时导线弧垂不大于原导线最高温度时的弧垂；c)极限输送容量的运行温度时弧垂满足对地安全距离要求；d)极限输送容量以能达到原线路的一倍为目标。目前，国内外使用的增容导线40、的型式增容导线主要是提高导线的运行温度以增加线路的输送容量，能提高导线运行温度的导体主要分为耐热铝合金线、软铝线两大类。除此之外还区别于加强的芯线型式。耐热铝合金导体的导线是在铝中添加锆、钇等元素，使其在导线提高温度时，在高温下长期使用耐热铝合金线，其抗拉强度几乎不变。从耐高温等级而言，目前国内主要分两种，一种是普通耐热铝合金线，长期运行温度为150，另一种为超耐热铝合金线，长期运行温度为210。一般可与金属和非金属材料组合成架空导线。国内常用采用钢芯（G1A，G2A,G3A,G4A,G5A）、铝包钢芯、铝包殷钢芯、铝基陶瓷纤维芯等与其组合，国内常有钢芯耐热铝合金导线、铝包钢芯耐热铝合金导线、41、特强钢芯间隙型耐热铝合金导线、铝包殷钢芯耐热铝合金导线、陶瓷纤维芯耐热铝合金导线等增容导线。软铝线是一种采用1350-0型电工铝经热退火处理的铝线，主要是通过退火处理使其强度降低由常规160Mpa,变为6076Mpa,导电率由61% IACS变为63%IACS,但其延伸率达20%30%，因通过高温退火处理，当导线温度不超200时，软铝线的强度不会降低。目前主要与特强钢芯、特强铝包钢芯、碳纤维复合芯组合。下面结合本工程的要求，对各种不同增容导线的性能和在本工程适用性进行分析，所述的输送容量是基于上述四点原则而言。a)钢芯耐热铝合金导线：加强芯为普通钢芯或特高强度钢芯，铝股为耐热铝合金；导电率为642、0%IACS，导线综合电阻比同规格钢芯铝绞线小。垂直荷载较钢芯铝绞线小一点机械性能与普通钢芯铝绞线基本一致。因钢芯膨胀系数为11.510-6，所以与钢芯耐热导线一样导线随温度上升也增大弧垂，因此杆塔强度一般需加强加高。b)铝包殷钢芯耐热铝合金绞线：采用铝包殷钢作耐热导线的加强钢芯，铝包殷钢的热膨胀系数只有3.710-6/很低，从而使导线综合的热膨胀系数也比普通导线低。由于耐热铝合金的膨胀比殷钢芯快，且铝包殷钢芯与耐热铝合金线的热膨胀系数差别很大，所以在一定的温度时，导线的张力全为殷钢芯承受，此温度称为张力迁移点温度，殷钢芯耐热铝绞线的张力迁移点温度一般为60100左右（与档距和初始张力有关）。43、拐点后的导线的弧垂由铝包殷钢芯来决定，因铝包殷钢芯膨胀系数较小，因此在增加1倍输送容量时而不增加导线的弧垂，实现倍容的效果。c) 应力转移型特强钢芯软铝型线绞线是由铝线和钢芯构成并经应力转移处理的组合导线。这种导线在架设输电时，按制造时预先的设定，本应由铝导体承当的应力，便全部或部分给承力的钢芯承担，其结果表现为应力转移型导线的综合热膨胀系数比它相同规格、相同钢比的钢芯铝绞线明显降低；导线的“迁移点温度”提前（即迁移点温度向较低的温度转移），温度的提前量的可控的，以常用的钢芯铝绞线为例；迁移点温度为115左右，经应力转移后的导线，迁移点温度将提前至60、50、40甚至室温，经应力转移的导线在低44、于迁移点温度（迁移点前）下的综合热膨胀系数小于相同规格的常规导线的热膨胀系数，在高于迁移点温度（迁移点后）的热膨胀系数就只取决于承力件本身的热膨胀系数。利用应力转移型导线的这种特性：对于老线路改造，在利用原有的线路和杆塔状态下，只把原导线更换成相同规格的应力转移型导线，便可增容50%100%的电流，安全输送；对于新建线路，在与常规导线相同的设计条件，导线规格相同，应力转移型导线的线路，也即蕴藏着增容的能力。d)间隙型增容导线：是采用特高强度钢作导线的钢芯和耐热铝合金或超耐热铝合金做导电体，铝合金层与钢芯间留有一定的间隙，充以耐热润滑油脂，减小钢芯与铝合金股之间的摩擦。间隙型增容导线的增容机理是45、用特殊的施工工艺，使导线的张力迁移点在施工时就出现，即在一般施工温度以下时，是钢芯与铝股共同承受导线张力，而高于施工温度时，由钢芯独自承受导线张力，所导线的弧垂变化就是钢芯的变化，由于钢芯的热膨胀系数只有11.510-6/，只有普通导线2010-6 /的一半，所以间隙型增容导线有着增加一倍的输送容量而不增加弧垂的优异特性。采用间隙型增容导线输送容量可达2倍。e)碳纤维导线具有强度大、耐高温、弧垂小、质量轻、耐腐蚀五大特点，但存在国产碳纤维丝不能满足生产要求，需要依赖进口，碳纤维用量少，价格下降空间小，施工上要求高，配套金具价格偏高，接续管较长过滑车困难、碳纤维芯棒连续生产工艺要求高，质量控制难46、度大等问题。在设计上推荐采用等外径，具有一定的节能特性。f) 铝基陶瓷纤维复合芯铝绞线（ACCR）是3M公司2001年研发的新型复合材料高压架空导线。ACCR导线内层芯线是由上万根极细的高强度陶瓷纤维沿着与导线相同方向嵌入到高纯度铝中复合而成，同时，外层的绞线是由添加了微量锆金属元素的高强度、高耐热铝线绞制而成。外层的铝锆合金绞线和内层的复合芯线同时承担着导线的整体机械和电气性能。与普通导线相比，ACCR导线具有载流量大、弧垂低、重量轻、抗腐蚀性强、强度高的特点。碳纤维复合芯绞线虽然具有弧垂特性优、电阻损耗少的特点，但碳纤维软铝导线除芯棒固有特性弯曲性能差外，还存在施工容易出线芯棒断裂、工厂制47、造、树脂配方、运维中没有探伤检测手段等方面存在安全隐患；同时，碳纤维导线与碳纤维质量息息相关，碳纤维导线在国内应用中多次出现了安装运行事故如：2009年7月碳纤维导线天津220kV景卫二线，运行一年后断线；2009年11月安徽220kV工程，运行一段时间后断裂掉线，停电事故；达州市-余家工程，在施工第一次左相锚线过程中，多次卡线后“缩芯”约60米；根据国网运检部、基建部关于加强碳纤维复合芯导线基建和运维管理工作的通知，基建工程原则上暂不使用碳纤维绞线。而对于铝基陶瓷纤维复合芯铝绞线，其造价高昂，目前价格约为14w-15w/t。同时，该型导线需匹配特殊金具，施工时为了防止陶瓷纤维脆断，绞线实际带48、张力施工弯曲半径需大于700mm。铝基陶瓷纤维芯热膨胀系数为6.3x1061/，而铝包殷钢的热膨胀系数只有3.710-6/，碳纤维复合芯的热膨胀系数只有1.610-6/，均远低于陶瓷纤维复合芯，因此铝基陶瓷纤维复合芯铝绞线综合性能较碳纤维芯导线和铝包殷钢芯耐热铝合金绞线差，使用者极少。因此针对以上各种增容导线的综合分析及本工程的输送容量要求，本工程选取JNRLH1/G1A-400/50普通耐热铝合金导线、JNRLH3/LBY-340/65型铝包殷钢芯超耐热铝合金导线、AF(SZ)+S4A-400+52应力转移型特强钢芯软铝型线绞线、JNRLH1S/G5A-400/50间隙型超耐热铝合金导线进行49、比较。5.3 耐热导线比选计算5.3.1 电力系统条件1） 系统额定电压：220千伏2） 系统最高运行电压：242千伏3） 功率因数：0.94） 年损耗小时数：4500小时5） 系统正常输送功率：160MW，。5.3.2 气象条件根据中华人民共和国国家标准110kV750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）的规定，110kV输电线路设计基本风速应按30年重现期，基准高度为10m，10min时距平均的年最大风速为样本进行统计分析。根据沿线各市县的气象台（站）的气象资料，参照风压分布图以及附近已有线路的设计资料、运行情况，本线路工程设计气象条件见表5.3.2-1。表5.3.2-150、 线路设计气象组合条件表 项 目 数值设计条件 气 温()风 速(m/s)冰厚(mm)最高气温400 0最低气温-1000年平均气温1500基本风速-523.50设计覆冰-51015安装情况-5100事故情况-5015雷电过电压15100操作过电压15150年雷电日(日/年)60冰密度(g/cm3)0.9注：基本风速为离地10m高的风速，仅在地线支架强度计算时地线设计覆冰比导线覆冰增加5mm。5.3.3 导线结构及型号选择5.3.3.1 导线截面根据系统资料，本工程线路应保证极限输送功率490MW，正常运行输送功率按160MW考虑，结合导线现状采用LGJ-400/50钢芯铝绞线架设现状，本工程51、导线推荐选用单根400mm2的规格组合，能够满足原杆塔荷载的要求。5.3.3.2 导线的型号选择本工程选取普通耐热铝合金导线、铝包殷钢芯超耐热铝合金导线、应力转移型特强钢芯软铝型线绞线、间隙型超耐热铝合金导线进行比较。技术参数详见下表：表5.3.3-1 导线型号及技术参数表导线名称钢芯铝绞线普通耐热铝合金绞线铝包殷钢芯超耐热铝合金导线应力转移型特强钢芯软铝型线绞线间隙型超耐热铝合金导线项 目LGJ-400/50JNRLH1/G1A-400/50JNRLH3/LBY-340/65AF(SZ)+S4A-400/52JNRLH1S/G5A-400/50铝 股543.07543.0728/3.92/152、5/4. 5- NRLH110TW(4.45)-NRLH1钢股(复合芯)73.0773.077/3.45/7/3.0铝截面(mm2)399.73399.72337.93400394.09钢截面(铝合金)(mm2)51.8251.8265.445249.48总截面(mm2)451.55451.54403.36452443.6直径(mm)27.6327.6326.0325.327.0单位重量(kg/km)15111511.514231507.91495拉断力(kN)123.4121.75119.43123.5128.5弹性模量(MPa)690007000073660190000(室温至150)7053、100热膨胀系数 (1061/)19.319.315.77(拐点温)3.7 (拐点温)15.5 (拐点温)12.3 (室温至150)19.5(拐点温)11.5 (拐点温)直流电阻(20)(/km)0.072320.07340.08420.07070.07465.3.4 导线电气性能比较5.3.4.1 导线载流量比较在事故运行方式下，交流输电线路可能出现的最大容量由系统的过负荷能力所决定。导线载流量与导线所处气象条件(环境温度、风速、日照强度)有关，在计算导线载流量时，应使导线不超过某一温度，目的在于使导线在长期运行或在事故条件下，由于导线的温升，不致影响导线强度，以保证导线的使用寿命。钢芯铝绞54、线和连续允许使用温度为70-80，若温度升高，会恶化导线的综合性能。110kV750kV架空输电线路设计规范（GB50545-2010）中规定，验算导线允许载流量时钢芯铝绞线的允许温度采用+70，必要时可采用+80。本报告钢芯铝绞线、铝合金绞线等最高允许温度采用+70和+80两种方案进行计算。导线载流量计算公式很多，有日本、前苏联、美国、英国和法国等有关部门或人士提供的公式。其中英国摩尔根公式考虑影响载流量因素较多，并有实验基础，但摩尔根公式计算过程较为复杂。在一定条件下将其简化可缩短计算过程，适用于雷诺系数为1003000，环境温度为不超过40，风速0.5m/s，导线温度不超过120，直径455、.2mm100mm的导线载流量计算。而110kV750kV架空输电线路设计规范(GB 505452010)中也推荐采用摩尔根公式计算导线载流量，公式(原公式符号略有变更)如下: I= 式中：I允许载流量，A； WR单位长度导线的辐射散热功率，W/m； WF单位长度导线的对流散热功率，W/m； WS单位长度导线的日照吸热功率，W/m； Rt允许温度时导线的交流电阻，W/m。辐射散热功率WR的算式：WR=pDE1S1(q+qa+273)4(qa+273)4式中：D导线外径，m； E1导线表面的辐射散热系数，光亮的新线为0.230.43；旧线或涂黑色防腐剂的线为0.900.95。 S1斯特凡包尔茨曼56、常数，为5.6710-8 (W/m2)； q导线表面的平均温升，； qa环境温度，。对流散热功率 WF的算式：WF=0.57plfqRe0.485式中：lf导线表面空气层的传热系数，W/m/； Re雷诺数。lf2.4210-2+7(qa+q/2)10-5ReVD/u式中：V垂直于导线的风速，m/s； u导线表面空气层的运动粘度，m2/s； u1.3210-5+9.6(qa+q/2)10-8 日照吸热功率Ws的算式：WsasJsD式中：aS导线表面的吸热系数，光亮的新线为0.350.46；旧线或涂黑色防腐剂的线为0.90.95；JS日光对导线的日照强度，W/m2；当天晴、日光直射导线时，可采用157、000W/m2。Rt=KtRdt式中：Kt导线温度为q+qa时的交直流电阻比；Rdt导线温度为q+qa时的直流电阻，/km。Rdt=R(1+(q+qa-20)R为导线在20时的直流电阻，为电阻温度系数。鉴于摩尔根公式考虑的影响因素较多，而且有较多的实验数据支持，所以成为常用的且被认可的载流量计算公式。因此，本工程提高输送容量的计算分析将采用摩尔根公式进行计算。根据前文所述摩尔根公式，以及耐热导线的参数计算，各种导线载流量和输送功率见下表：表5.3-1 各种导线载流量和输送容量导线型号LGJ-400/50JNRLH1/G1A-400/50JNRLH3/LBY-340/65AF(SZ)+S4A-458、00/52JNRLH1S/G5A-400/50允许电流(A/相)120/1165105611091133150/1392127413021347210/1599/输送容量(MVA/回)120/443.91402.39422.59431.72150/530.41485.46496.13513.26210/609.3/注：连续载流量计算条件为：环境温度40，风速0.5m/s，日照强度1000w/m2,辐射系数0.9，吸热系数0.9从上表可看出，当采用耐热导线后，导线允许温度从规程规范要求的80摄氏度提升至150摄氏度甚至210摄氏度过程中，导线载流量大大提升。在各导线允许的极限温度内，参加比选的四59、种导线的极限输送容量均高于490MVA。5.3.4.2 交流电阻损失比较单回交流输电线路的电阻热损失为： (5.3-1)-功率热损耗(MW/km)；-分裂根数；-单回路每根导线的额定工作电流(A)；-导线的交流电阻(/km)。各种导线结构的电能热损失见表5.3.4-1。表5.3.4-1 各种导线组合的电阻损耗(kW/km)导线组合电阻损耗输送功率JNRLH1/G1A-400/50JNRLH3/LBY-340/65AF(SZ)+S4A-400/52JNRLH1S/G5A-400/50192MW76.0887.6773.4277.62176MW63.4473.0061.1564.75160MW5260、.0659.8250.1153.02144MW41.8948.0840.2942.60128MW32.9037.7531.6133.42注：1.在计算电能损耗时，导线的交流电阻是随着系统输送功率不断变化的，分别计算，环境温度均为年平均气温为15。2.输送功率考虑经济输送功率的120%，110%，100%，90%，80%五种组合。从表5.3.4-1可看出，特强钢芯软铝绞线由于采用了软型铝线，导电性能较好，能耗线损均较小；普通耐热铝合金绞线和间隙型超耐热铝合金导线由于特强钢芯和耐热铝合金组合，导电截面等同于原导线，综合导电性也较好；铝包殷钢芯超耐热铝合金导线因导线截面小于原导线，因此能耗线损均稍大61、。同时，当线路的输送功率越大时，几种导线交流电阻损失均越大。考虑到采用增容导线主要考虑因素为满足线路极限容量输送容量，用电高峰较少，所以导线交流电阻损耗不作为首要考虑因素。5.3.5 导线机械特性比较5.3.5.1 导线弧垂导线的弧垂特性与导线的计算拉断力、铝钢截面比、自重等因素有关。各导线最大弧垂杆塔重量的计算结果见表5.3.5.1-1。表5.3.5.1-1 导线不同温度最大弧垂一览表(最大张力与原导线相同)导线型号LGJ-400/50JNRLH1/G1A-400/50JNRLH3/LBY-340/65AF(SZ)+S4A-400/52JNRLH1S/G5A-400/50最大使用应力（Mpa62、）103.8102.5112.5103.7105.715mm覆冰弧垂L0=350mL =400m弧垂(m)14.0314.2113.8113.5913.2940 弧垂L0=350mL =400m弧垂(m)14.1414.3713.4714.3013.3880 弧垂L0=350mL =400m弧垂(m)15.9616.1815.0215.5514.54120 弧垂L0=350mL =400m弧垂(m)/17.8515.6816.7215.64150 弧垂L0=350mL =400m弧垂(m)/19.0215.9717.5516.43210 弧垂L0=350mL =400m弧垂(m)/16.54/63、从上表可知，在满足最大张力与原导线相同的前提下，综合考虑满足导线安全系数，殷钢特强钢芯铝绞线导线JNRLH3/LBY-340/65弧垂最小,其在210高温运行时弧垂较普通导线80弧垂略大，一般相差约0.2m-0.5m，本工程最大档最大弧垂相差约0.66m（档距589m）；普通耐热铝合金绞线JNRLH1/G1A-400/50与常规钢芯铝绞线弧垂接近，比其弧垂大约0.2-0.5m，但常规钢芯铝绞线最高只能运行在80，极限载流量约276MW，JNRLH1/G1A-400/50在所有耐热导线型号中弧垂最大，一般相差约1.5m-6m，本工程最大档最大弧垂相差约7.3m（档距589m）；间隙型导线JNRL64、H1S/G5A-400/50输送相同容量电能时，弧垂略大于殷钢特强钢芯铝绞线导线JNRLH3/LBY-340/65；应力转移型特强钢芯软铝绞线AF(SZ)+S4A-400/52弧垂特性介于间隙型导线与普通耐热铝合金导线之间。5.3.5.2 导线过载能力各导线过载能力见表5.3.5.2-1，验算覆冰的气象条件如下：15mm覆冰区域：气温-5、风速10m/s，验算覆冰25mm表5.3.5.2-1 导线过载覆冰厚度(15mm)冰 厚 (15mm)导线型号最大使用应力(MPa)档距300m400m500mLGJ-400/50103.4（2.5）333130JNRLH1/G1A-400/50102.5（65、2.5）333130JNRLH3/LBY-340/65112.5（2.5）333129AF(SZ)+S4A-400/52103.7（2.51）302928JNRLH1S/G5A-400/50105.7（2.6）353132注：计算覆冰过载能力时，弧垂最低点的最大张力不超过额定拉断力的70%，悬挂点的最大张力不超过额定拉断力的77%。从上表可看出，JNRLH1S/G5A-400/50型间隙型导线覆冰过载能力最强，AF(SZ)+S4A-400/52应力转移型导线覆冰过载能力最弱，四种耐热导线均能满足本工程覆冰过载要求。5.3.5.3 导线耐张串强度选择随着导线铝钢截面比的减少，自重、张力及绝缘子串66、的受力随之增加。不同导线结构的耐张串安全系数见表5.3.5.3-1。表5.3.5.3-1 耐张串安全系数表（15mm覆冰）导线结构挂点张力(kN)安全系数耐张串强度取值(kN)覆冰工况常年荷载断联覆冰工况常年荷载断联LGJ-400/5046.89223.95627.2332.965.842.57270JNRLH1/G1A-400/5046.28222.55924.4423.026.212.86270JNRLH3/LBY-340/6545.38321.88222.063.086.403.17270AF(SZ)+S4A-400/5246.87221.8922.4642.996.403.12270J67、NRLH1S/G5A-400/5046.89225.33827.4632.965.522.55270从表5.3.2.3-1可知，所有导线结构采用270kN耐张串可满足要求。5.3.5.4 导线对杆塔荷载的影响各种导线结构的相荷载见表5.3.5.4-1。表5.3.5.4-1 各种导线结构的每相荷载（kN）导线型号LGJ-400/50JNRLH1/G1A-400/50JNRLH3/LBY-340/65AF(SZ)+S4A-400/52JNRLH1S/G5A-400/50使用张力kN最大荷载水平荷重(23.5m/s)Lh=3503463.6593463.7413263.143171.59 3384.68、67Lh=5004948.0854948.2014661.634530.854835.24垂直荷重(15mm)Lv=45014770.4314772.5414081.52 14314.4814458.28Lv=75024617.3824620.921904.59 22266.9722490.65注：根据110750kV架空输电线路设计规范（GB50545-2010），建议导线设计安全系数统一取2.5，悬挂点的设计安全系数取2.25。从上表可看出，钢芯铝绞线和普通耐热铝合金绞线荷载相当；应力转移型特强钢芯铝合金导线AF(SZ)+S4A-400/52与间隙型超耐热铝合金导线JNRLH1S/G5A-69、400/50荷载略小；铝包殷钢芯超耐热铝合金导线JNRLH3/LBY-340/65截面较小，因此导线荷载最小。5.3.5.5 导线风偏角比较当基本风速为23.5m/s时，各种导线结构的风偏角见表5.3.5.5-1。表5.3.5.5-1 23.5m/s风速各种导线风偏角(Kv=0.75,15mm覆冰)导线结构LGJ-400/50JNRLH1/G1A-400/50JNRLH3/LBY-340/65AF(SZ)+S4A-400/52JNRLH1S/G5A-400/50大风风偏角()41.67741.66841.68739.24441.324操作风偏角()20.65820.65120.66519.0870、420.425雷电风偏角()9.5129.5119.5148.7429.399从上表可看出，AF(SZ)+S4A-400/52型应力转移型绞线垂直荷载相对较大，导线风偏角相对较小；其余导线风偏角相差不大。5.3.6 线路造价分析在同一设计条件下，由于导线机械特性、材质各异，除导线本身的成本外，每公里线路杆塔基数、单位钢耗量、绝缘子和附加金具的种类也略有差异，因而几种导线结构的静态投资是不一样的。5.3.6.1 导线用量计算 根据目前导线的市场报价，各种导线结构的每公里材料量及差价列于表5.3.6.1-1。表5.3.6.1-1 导线的材料量及费用导线结构LGJ-400/50JNRLH1/G1A-71、400/50JNRLH3/LBY-340/65AF(SZ)+S4A-400/52JNRLH1S/G5A-400/50导线自重(t/km)1.5111.51151.4231.5081.495单价(万元/t)1.682.459.32.74.1导线费用(万元/km)2.543.713.2344.0726.13差价(万元/km)01.1610.6941.5323.59配套金具价格耐张线夹350元/套， 悬垂线夹240元/套，防振锤100元/个，接续管280元/个耐张线夹450元/套， 悬垂线夹420元/套，防振锤120元/个，接续管380元/个耐张线夹480元/套， 悬垂线夹420元/套，防振锤12072、元/个，接续管400元/个耐张线夹480元/套， 悬垂线夹420元/套，防振锤120元/个，接续管400元/个耐张线夹480元/套， 悬垂线夹420元/套，防振锤120元/个，接续管400元/个由于导线自重及单价的差异，普通耐热铝合金绞线每公里较普通钢芯铝绞线贵1.16万，应力转移型特强钢芯软铝绞线每公里较普通钢芯铝绞线贵1.532万, 间隙型超耐热铝合金导线每公里较普通钢芯铝绞线贵3.59万，铝包殷钢芯超耐热铝合金导线最贵，每公里较普通钢芯铝绞线贵10.694万。5.3.6.2 杆塔用量计算为了保证更换耐热导线温升后对地或对其它障碍物的距离满足要求，需按导线温度温升逐档排查、校核各档交叉跨越73、距离。原220kV鼎丛I线#1-#15杆塔为2*LGJ-400/50导线，#16-#100杆塔为LGJ-400/50导线，本次将单根LGJ-400/50导线更换为耐热导线，为与2*LGJ-400/50导线输送容量相匹配，导线最高运行温度按150考虑。根据5.3.2.5节导线机械特性计算可以看出，若采用间隙型超耐热铝合金绞线，在取与原导线拉断力一致的情况下，该型导线150温度下弧垂特性仅较普通导线80弧垂略大，一般相差约0.3m-0.7m，本工程最大档最大弧垂相差约1.2m（档距589m），由于本线路已经过一次改造，全线均按80考虑弧垂，经效验无需升高杆塔；若采用铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线，其弧74、垂特性情况和间隙型超耐热铝合金绞线相似，也不考虑增加铁塔。而在温度和覆冰条件相同情况下，普通耐热铝合金绞线JNRLH1/G1A-400/50和普通钢芯铝合金绞线弧垂特性较为一致，考虑温度150的弧垂变化情况，原220kV鼎丛I线逐档对地和对主要交叉跨越物的距离校核结果见下表。表5.3.6-1 弧垂变化情况序号运行号档距(m)代表档距(m)原导线型号耐热铝合金线温150弧垂(m)40时导线弧垂(m)弧垂差值(m)原导线对地距离（m）温升导线对地距离（m）1XX变-#00145452JL/G1A-400/502#001-#00234343#002-#0031351884#003-#0042155#75、004-#0052593576#005-#0064077#006-#0072673408#007-#0083839#008-#00939741910#009-#01043811#010-#01124727312#011-#01232913#012-#01315414#013-#01424924915#014-#01521921916#015-#0165084391LGJ-400/5028.24 22.765.48 16.110.62 17#016-#0172979.63 7.771.86 12.510.64 18#017-#0181853.73 3.020.71 11.610.89 19#0176、8-#0192567.15 5.791.36 1513.64 20#019-#02058938.01 30.767.25 12.95.65 21#020-#0212818.62 6.951.67 97.33 22#021-#0221912914.70 3.231.47 1513.53 23#022-#02331012.41 8.513.90 14.810.90 24#023-#02440321.01 14.396.62 12.25.58 25#024-#0252457.75 5.312.44 19.116.66 26#025-#0262045.37 3.681.69 18.917.21 27#77、026-#02733214.24 9.764.48 15.811.32 28#027-#02828010.12 6.943.18 18.215.02 29#028-#0292085.58 3.831.75 21.619.85 30#029-#0301874.51 3.091.42 18.817.38 31#030-#0312602938.71 5.962.75 15.312.55 32#031-#0322608.71 5.962.75 16.814.05 33#032-#0331713.76 2.591.17 17.416.23 34#033-#0341824.26 2.931.33 18.478、17.07 35#034-#0352236.41 4.42.01 17.415.39 36#035-#0362155.95 4.091.86 17.615.74 37#036-#0372176.06 4.171.89 17.916.01 38#037-#0381322.25 1.540.71 19.819.09 39#038-#0392437.61 5.232.38 15.613.22 40#039-#04041722.44 15.417.03 11.384.35 41#040-#0412487.87 5.442.43 18.516.07 42#041-#0422216.24 4.321.9279、 22.920.98 43#042-#04344525.39 17.557.84 17.419.57 44#043-#04431812.95 8.954.00 12.58.50 45#044-#0451111.58 1.090.49 1514.51 46#045-#0461813084.03 2.91.13 15.314.17 47#046-#0472578.13 5.842.29 17.315.01 48#047-#0482336.68 4.81.88 17.315.42 49#048-#04931712.37 8.893.48 13.39.82 50#049-#05038017.78 1280、.794.99 16.611.61 51#050-#0512276.33 4.561.77 13.211.43 52#051-#05237317.13 12.324.81 12.67.79 53#052-#05329110.32 7.492.83 13.911.07 54#053-#05432313.12 9.233.89 16.712.81 55#054-#05531412.39 8.733.66 20.216.54 56#055-#0561392.42 1.710.71 9.28.49 57#056-#05735115.50 10.94.60 14.19.50 58#057-#05855081、40334.10 26.727.38 21.213.82 59#058-#0592949.72 7.622.10 20.218.10 60#059-#06036314.81 11.623.19 15.812.61 61#060-#0612466.79 5.331.46 16.515.04 62#061-#0622979.91 7.772.14 13.911.76 63#062-#06341519.38 15.194.19 10.26.01 64#063-#0642803719.10 6.922.18 19.517.32 65#064-#06533713.17 10.013.16 15.712.82、54 66#065-#06633613.10 9.953.15 19.816.65 67#066-#06749027.90 21.216.69 169.31 68#067-#06847025.67 19.56.17 15.69.43 69#068-#06931111.22 8.532.69 1512.31 70#069-#07041820.29 15.424.87 15.210.33 71#070-#07130210.58 8.042.54 10.88.26 72#071-#07230010.44 7.972.47 18.916.43 73#072-#0732452797.91 5.322.583、9 16.9914.40 74#073-#07429511.48 7.713.77 11.37.53 75#074-#07528610.80 7.253.55 17.8314.28 76#075-#0762528.37 5.622.75 19.4416.69 77#076-#07730111.96 7.794.17 18.0613.89 78#077-#0781673843.30 2.460.84 19.0618.22 79#078-#07942321.24 15.85.44 17.3111.87 80#79-#79+138817.86 13.54.36 19.314.94 81#079+1-84、#0801081.38 1.040.34 30.7330.39 82#080-#08133313.15 9.723.43 17.3813.95 83#081-#0822125.33 3.941.39 20.9119.52 84#082-#08327910.28 6.93.38 12.419.03 85#083-#08443024.47 16.48.07 12.634.56 86#084-#08542133021.62 15.546.08 10.814.73 87#085-#0862739.08 6.532.55 17.8215.27 88#086-#08732612.95 9.313.64 185、7.0413.40 89#087-#08831211.87 8.533.34 17.8214.48 90#088-#08936616.33 11.744.59 16.1111.52 91#089-#09037116.78 12.074.71 15.9311.22 92#090-#09136215.97 11.494.48 16.0111.53 93#091-#0921952515.31 3.331.98 19.6717.69 94#092-#0932055.87 3.682.19 20.6718.48 95#093-#09430513.01 8.154.86 19.214.34 96#094-86、#09529634910.41 11.51-1.10 15.116.20 97#095-#09636115.51 11.963.55 11.57.95 98#096-#09736816.12 11.194.93 16.211.27 99#097-#09835615.08 7.457.63 15.37.67 100#098-#09929028011.086.364.7212.88.08 101#099-#10026814.914.9102#100-XX变5555注：根据线温150校验，对于弧垂差值每档进行了校验。根据上表计算结果，若温升150，对地需有7基杆塔进行升高改造（为不改变现有线行，均选87、取直线杆塔进行升高改造）。但本线路跨越房屋较多，如下图所示：鼎丛I线#25-#26跨房照片鼎丛I线#27-#28跨房照片鼎丛I线#31-#32跨房照片根据现场查勘，还拟将跨房较多的#25、#31、#35、#60共计4基直线塔进行升高。本工程共计需升高加强11基杆塔，费用约440w元，采用普通铝合金绞线耐热导线及配套线夹、防振锤、接续管费用约350w元。同样，若采用AF(SZ)+S4A-400/52应力转移型特强钢芯软铝绞线，经计算需对5基铁塔进行升高改造（#20、#24、#40、#83、#85），费用约200w，导线及配套线夹、防振锤、接续管费用约380w元。若采用间隙型超耐热铝合金绞线，不更88、换杆塔情况下，在计及配套线夹、防振锤、接续管费用后共需约560w元。采用铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线时，弧垂特性情况和间隙型超耐热铝合金绞线相似，因此也不考虑增加铁塔，其费用共需约1150w元。综合比较可以看出，铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线费用最高，采用普通耐热铝合金绞线费用其次，采用特强钢芯软铝绞线和间隙型超耐热铝合金绞线费用最省。以上各种耐热导线，铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线属于材料创新，殷钢芯耐热铝合金绞线其中关键的材料是殷钢，具有低膨胀系数的殷钢芯化学成份含有36-42%镍；应力转移型导线和间隙型导线属于结构创新。从供货情况来看，铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线应用最广，而间隙型导线架设时抽紧钢芯89、是人为的，2500m 或更长些的导线，在抽紧时很难保证每一米的长度上都是十分均匀的，尽管导线的间隙中充满油脂，减少因摩擦力引起的不均匀性，和停放一段时间使钢芯的应力均衡，然而由于杆塔间导线都有一定的弧垂，所以这种均匀性难以做得很充分。对于应力转移型特强钢芯软铝绞线，由于加工时需要进行预拉与热处理，改变了导线物理性状，导线在应力转移后的安全系数也会相应有所下降。本工程线路路径较长，且重要性较高，由于本地区缺乏相关新型耐热导线的运行经验，建议在其余新建线路或较短的线路上先予以试用新型耐热导线，推荐有成熟运行经验的普通铝合金绞线耐热导线作为本工程耐热导线。综上所述、从电气特性、载流量、弧垂特性、机械90、特性、配套金具、施工、工程造价、安全可靠性等方面综合考虑，本工程推荐使用JNRLH1/G1A-400/50型普通耐热铝合金导线。5.4 导地线防振及防舞5.4.1 导线使用应力原导线LGJ-400/50的最大使用应力为103.4MPa，根据其使用条件折算，JNRLH1/G1A-400/50型普通耐热铝合金导线安全系数取2.5，最大使用应力取102.5MPa。原220kV鼎丛I线地线#15-#94采用GJ-50地线，#94-220kVXX变构架地线采用JLB40-150铝包钢绞线；本次根据通信专业要求，沿更换导线杆塔段新更换一根OPGW地线，由于本工程为旧杆塔利旧换线，地线支架受力无法满足新规程91、要求，因此本次更换OPGW光纤复合地线截面与原线路导线一致，按旧规程进行验算；为满足杆塔地线防雷要求，本工程导线还应配合原地线应力进行适当放松，原线路地线GJ-50应力为392Mpa，反算至导线应力，JNRLH1/G1A-400/50最大使用应力102.5Mpa满足要求。综合以上计算结果，本线路更换普通耐热铝合金导线，导线最大使用应力取102.5Mpa，安全系数2.5。5.4.2 导线防振按照设计规程规定：钢芯铝绞线及铝包钢芯铝绞线年平均运行应力大于破坏应力的16%，钢绞线及铝包钢绞线年平均运行应力大于破坏应力的12%时，应采取防振措施。本工程导、地线防振计算结果见表5.4.2-1。表5.4.92、2-1 导、地线防振结果一览表 型 号项 目JNRLH1/G1A-400/50破坏应力(MPa)256.2允许年平均应力(MPa)64.05最大使用应力(MPa)102.5防振代表档距范围全需防振由于本工程本工程导采用预绞式防振锤防振，导、地线防振锤安装个数如下表5.4.2-2所示。表5.4.2-2 导线防振锤安装个数个 数 档 型 号 距(m) 123FRNJ-4/54504508008001200 注：个数是指每档每端每根导线防振锤个数。5.4.3 导线防舞根据国家电网舞动区域分布图，本工程线路位于3级舞动区,如图5.4.3-1所示。图5.4.3-1 舞动区域分布图根据国家电网公司企业标准93、Q/GDW 1829-2012架空输电线路房屋设计规范第5.4条，处于三级舞动区线路应在导线、绝缘子、金具设计、杆塔加强、螺栓防松，加装防舞装置等方面采取措施。根据第7.2条，在三级舞动区，当满足输送容量、电磁环境等条件时可选择导线分裂根数少的组合方式及能减轻覆冰的导线型式。根据第8.1条，在三级舞动区，一般线路宜加大瓷或玻璃悬垂绝缘子串的联间距，110（66）-220kV线路应不小于450mm。根据第8.4条，在2级和3级舞动区，应适当提高联结金具的设计安全系数，一般线路安全系数不宜小于2.75。根据第8.5条，在2级和3级舞动区，导线悬垂线夹应采用预绞式或加装预绞丝护线条，减小线夹对导线的94、磨损。防振锤应采用预绞式。根据第9.2.1条，在3级舞动区，单回路导线宜采用水平布置。对于导线非水平布置线路，根据舞动幅值计算情况，可适当增加相间距离。不宜采用紧凑型等相间距较小的杆塔型式。根据第10.1条，在3级舞动区，应根据舞动效验工况效验耐张塔地基及基础的强度和稳定性。根据第11.1.3条，110（66）-220kV输电线路相导线垂直或三角形排列时宜采用相间间隔棒，也可采用线夹回转式间隔棒、双摆防舞器，组合式防舞装置、失谐摆及偏心重锤等。相导线水平排列时，可采用线夹回转式间隔棒、双摆防舞器，组合式防舞装置、失谐摆及偏心重锤等。由于本工程更换为耐热导线，线夹、防振锤都需使用耐热铝合金材料制95、作，为保证材料采购方便，本工程不采用国网定型预绞式悬垂线夹，而采用防振锤加预绞丝护线条包裹防舞，相应金具均采用耐热铝合金制造。本工程采用单根耐热导线，符合第7.2条；本工程双联悬垂串联间距采用450mm，符合第8.1条；本工程联结金具安全系数大于2.75，符合第8.4条；本工程悬垂线夹加预绞丝护线条，符合第8.5条；本工程导线均采用水平排列，符合第9.2.1条；本工程基础强度均满足舞动工况，符合第10.1条；本工程相导线水平排列，由于本工程为已有线路，且运行时间较长，根据运行情况，本线路及附近的鼎丛II、III线均未发生过舞动，因此本工程不考虑采用额外防舞措施进行防范。5.5 绝缘配合5.5.96、1 污区划分根据湖南省电力系统污区分布图(2014版)，本工程全线位于d级污区范围内，结合现场调查的具体情况，考虑城镇的发展，本工程按d级污区上限设防，统一爬电比距不小于32mm/kV。图5.5.1-1 污区分布图5.5.2 绝缘子选型导线绝缘子型式从制造材料来分，大致可分为钢化玻璃、瓷、硅橡胶合成三种。1) 悬式瓷质绝缘子盘形悬式瓷质绝缘子运行历史悠久，也是目前仍然广泛使用的一种绝缘子。但在实际工程使用过程中其缺点逐渐暴露，常常会出现“零值”，运行单位检测零值的维护工作量大。据统计，国产悬式瓷质绝缘子的年老化率总体水平约为0.2%。2) 瓷棒型绝缘子长棒型瓷绝缘子串与盘形瓷绝缘子和玻璃绝缘子97、相比，其主要优、缺点有：不可击穿性；爬电距离为标准绝缘子的1.11.3倍；表面自洁性好；耐污闪电压高；易遭到工频大电弧的灼伤，为了提高工频大电弧性能，须在单元件上、下处安装招弧角；对瓷棒同心度要求较高，否则在承受机械拉伸负荷时瓷件易断裂。3) 悬式钢化玻璃绝缘子悬式钢化玻璃绝缘子的优点：不易老化，出现绝缘零值时会自破，不需检测零值绝缘子；耐冲击电压比瓷质绝缘子好；耐振性能好；防污性能好。4) 复合绝缘子我国电力系统使用复合绝缘子，是从80年代中期挂网试运行的。复合绝缘子的优点：体积小，重量轻，运输安装方便；机械强度高；抗污闪性能强；不会发生零值击穿，不用检零。但复合绝缘子防雷电冲击耐压较低，存98、在老化问题，且目前尚无可靠的检测手段。因此，在复合绝缘子运行一段时间后(约1015年)，要加强对复合绝缘子的监测，一旦出现复合绝缘子老化，要及时进行更换。综上所述，盘形瓷质、玻璃、复合绝缘子和长棒型瓷绝缘子各有其优缺点。本工程原线路为玻璃绝缘子，本次绝缘子配置型式与原线路一致。5.5.3 绝缘配置导线耐张串、悬垂串、跳线串均采用玻璃绝缘子，泄漏比距不小于32mm/kV，满足d级污区爬电比距要求。导线绝缘子配置型式如下表。表5.5.3-1 导线绝缘配置一览表绝缘子串型式绝缘配置单片(支)爬电距离(mm)统一爬电比距(mm/kV)耐张串217U70BP/146-1765034.7717U70BP/99、146-1704034.77悬垂串15U70BP/146-1704032跳线串15U70BP/146-1704032本工程绝缘子主要尺寸及机电特性如下表5.5.3-2、3。表5.5.3-2 玻璃绝缘子的主要尺寸表型 号最小公称爬电距离（mm）联接型式标记公称结构高度H(mm)绝缘件公称直径D(mm)单 件重 量(kg)U70BP/146-1450161462805.8表5.5.3-3 玻璃绝缘子的机电特性表型 号机械破坏负荷(kN)工频电压（有效值）kV(不小于)最小冲击耐受电压（峰值）(kV)最小击穿电压(kV)1min湿耐受电压(kV)1min干耐受电压(kV)U70BP/146-1705100、0851251305.6 金 具5.6.1 金具选择遵循以下原则：1) 金具强度满足设计规范规定的安全系数，即最大使用荷载情况不应小于2.5；断线、断联、验算情况不应小于1.5。2) 参照国家电网公司金具通用设计成果，合理选用。3) 耐张线夹、压接管等均采用液压方式。线夹、防振锤、间隔棒等与导线直接接触的金具均采用防电晕产品。4) 耐张线夹需采用专用配套耐热线夹。5.6.2 温升配套金具机械性能的影响提高导线载流量后，由于温升带来导线本身的机械性能和电气性能变化，也引起配套金具这两方面性能的变化，因此必须对金具的温升特性进行考核。考核的办法同样可通过国际上已有的试验资料，进行分析，并通过对我国101、常用导线和配套金具的试验，进行验证和补充。现有较完整的资料是IEEE钢芯铝绞线金具的高温试验一文及电力建设研究所提高导线发热允许温度的试验研究报告。前者通过试验证明：只要导线温度不超过200，线路金具就能安全运行。后者针对我国常用导线和配套金具做了以下试验：温升对压缩金具的握力影响、线温与金具温度的关系，温升对金具电阻的影响，试验结果是：金具温度在80以下时，对握力基本没有影响(握力仍在额定拉断力的95%以上)；当线温80时金具的温度不超过67；在常温到100时，金具电阻与等线长电阻之比变化很小，都在3566%范围以内。试验结果表明：导线在150极限输送情况下，除直接接触的线夹、接续管、防振锤102、等金具外，与导线相配的金具是可以满足运行要求的。5.7 防雷5.7.1 线路防雷措施本工程线路采用以下防雷措施：1) 全线架设双地线作为防雷的主要措施。2) 两根地线间的水平距离不超过导线和地线间垂直距离的5倍。3) 档距中央导线与地线间的距离S，在15无风时满足下式要求：S0.012L+1(m)，其中L为档距长度(m)。4) 根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范（GB/T50064-2014）规定，线路耐雷水平不低于79-92kA，变电所2km进出线段应不低于92kA。5.7.2 空气间隙考虑绝缘子风偏后，导线对杆塔构件的空气间隙应分别符合工频过电压、操作过电压及雷电过电压的要求，103、带电部分与杆塔构件的最小空气间隙如下表5.7.2-1。表5.7.2-1 最小空气间隙运行情况雷电过电压操作过电压工频电压带电检修电压等级最小间隙(mm)190014505501800220kV注：带电检修空气间隙不包括人体活动范围，所以对操作人员需要停留工作的部位，还应考虑人体活动范围3050cm(取50cm)，相应的气象条件为：气温t=15，风速V=10m/s，无冰。5.8 通信影响及防护1) 对电信线路危险影响及干扰影响 经初步估算，本线路对沿线主要通信线路的电磁危险影响均小于规程容许值，满足规程要求，无需采取防护措施。2) 对无线电通信设施的影响本线路沿线分布有多处移动、联通公司的GSM104、基站，线路与基站均保持了较远距离，毋需采取防护措施。5.9 地形地貌及交通条件本线路工程10%为山地，58%为丘陵，32%为水田。汽车运距15km，人力运距0.3km。5.10 交叉跨越5.10.1 导线对地距离按照110kV750kV架空输电线路设计规范(GB 505452010)的规定，对于步行可以到达的山坡的最小净空距离，取为5.5m；对于步行不可以到达的山坡的最小净空距离，取为4.0m。对地面及各种交叉跨越物的最小安全距离的建议取值见下表。导线对地面及各种交叉跨越物的最小距离序号场 所导线运行温度为80(m)温度为40(m)1非居民区6.56.5交通困难区5.5步行可达山坡5.52步行105、不可达山坡4.04.03各种设施及障碍物(树木、通讯线、特殊管道等)3.454.04电力线、承力线或接触线3.454.05等级公路7.458.05.10.2 交叉跨越统计本工程线路主要交叉跨越量统计如下:项 目交叉数量500kV鼎星II线1（钻越）110kV送电线路2（跨越 杨路线 丛惠路线）35kV送电线路610kV电力线25380V及以下电力线40三级通信线40S207省道1开元东路1乡村公路12捞刀河1小河（不通航）1房 屋50处本工程需对#15-XX变线路导线全线进行重新放线，放线过程中部分通道需进行砍伐，共需砍伐树木3000颗。5.11 杆塔及基础5.11.1 杆塔部分本工程为改建1106、10kV送电线路工程，沿线地形以丘陵和水田为主，沿线植被发育，水土保持较好，交通运输比较便利。根据本工程特点，全线推荐采用自立式铁塔。 本工程铁塔采用了国家电网公司输变电工程通用设计-110(66)kV输电线路分册（2011年版）中2A4模块铁塔。具体为：2A4-ZMC2单回路直线塔,共1个模块1个塔型。铁塔采用15mm覆冰厚度设计。本工程杆塔的使用条件及数量见下表。表5.111 杆塔使用条件 杆塔型号型式呼称高(m)水平档距(m)垂直档距(m)转 角()数量重量（kg)2A4-ZMC2-36耐张3648080001110490杆塔经济指标详见杆塔型式一览图。在杆塔设计过程中遵循的主要标准为表107、5.112中所列的最新标准。表5.112 杆塔设计遵循的规定、规范规范名称版本号110kV750kV架空输电线路设计规范GB 505452010架空输电线路杆塔结构设计技术规定DL/T51542012建筑结构荷载规范GB 500092012钢结构设计规范GB500172003建筑钢结构焊接技术规程JGJ812002建筑抗震设计规范GB50011-2010架空送电线路钢管杆设计技术规定DL/T 5130-2001重覆冰架空输电线路设计技术规程DL/T 5440-20095.11.1.1 自立式铁塔表示方法2A4-ZMC2-36自立式铁塔表示方法：以长腿为准，由塔型名称、标准呼称高、接腿型式组成，108、例如：系指塔型为2A4-ZMC2，标准呼称高为“36m”，左后（A）接腿型号为“36m-2.0m接腿”，左前（B）接腿型号为“36m-1.0m接腿”，右前（C）接腿型号为“36m-0.0m接腿”，右后（D）接腿型号为“36m-3.0m接腿”。5.11.1.2 铁塔重量统计方法2A4-ZMC2型铁塔是塔座板式（即铁塔与基础是通过底脚螺栓连接）的，重量为本体重量接腿重量之和塔座板重量之和，以上述2A4-ZMC2-36m塔型为例，即36m本体重量36m-2.0m接腿重量36m-0.0m接腿重量36m-1.0m接腿重量36m-3.0m接腿重量四个塔座板重量得到（或塔座板已包含在接腿重量中）；各种铁塔的109、重量可以在各型铁塔的单线图及材料汇总表中查到。5.11.1.3 铁塔接地及“三牌”挂孔在铁塔的地线支架外侧面主材上设置有“引流”孔217.5；在转角、终端塔的各层横担上设置有“相序牌”挂孔217.5，间距200mm；在距离地面高度6m左右的塔腿横材上设置有“杆号牌”、“警告牌”挂孔，间距为200mm。按照规定，在4个塔脚都设置接地孔217.5，在垂直方向上间距50mm。接地孔的方位：左后（A 腿）接地孔钻在左侧肢上；左前（B 腿）接地孔钻在前侧肢上；右前（C 腿）接地孔钻在右侧肢上；右后（D 腿）接地孔钻在后侧肢上；可以顺时针旋转互换。图 5.111 塔脚接地孔方位示意图5.11.1.4 杆塔110、主要材料杆塔钢结构构件采用Q235B、Q345B钢，螺栓M16、M20和M24均为6.8级，焊条为E43、E50。所有铁构件均采用热浸镀锌防锈。5.11.1.5 杆塔制造标准 铁塔加工厂家在铁塔生产制造中除按施工图中的要求及指定的规程规范之外，还必须遵照以下标准的最新版本：表5.113 杆塔制造遵循的标准序号标 准 名 称标 准 号1输电线路铁塔制造技术条件GB 269420032 输电线路铁塔制图和构造规定DL/T544220103110500kV架空电力线路施工及验收规范GB 5023320054110kV500kV架空电力线路工程施工质量及评定规程DL/T 516820025钢结构工程施111、工质量及验收规范GB 5020520016塔桅钢结构施工及验收规程CECS 8019967建筑钢结构焊接规程JG J812002J2 1820028紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱GB/T 3098.120009紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹GB/T 3098.2200010六角头螺栓 C级GB/T 5780200011六角螺母 C级GB/T 41200012扣紧螺母GB 805198813输电线路铁塔及电力金具紧固件冷镦热浸镀锌螺栓与螺母DL/T 764.4-200214锌锭GB/T 470199715金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金GB/T 979316热轧等边角钢尺寸、外形、重量112、及允许偏差GB 9787198817碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB 3274198818热轧钢板和钢带尺寸、外形、重量及允许偏差GB 70919碳素结构钢GB 700198820低合金高强度结构钢GB/T 1591199421碳钢焊条GB/T 5117199522低合金钢焊条GB/T 5118199523气焊、手工电弧及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB/T 985198824埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB 986198825钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析GB 11345198926钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 332327输电线路钢管杆制造技术条件DL113、/T 646-19985.11.1.6 铁塔制造要求1) 铁塔加工应做到：杆塔构件的材质、规格符合设计及标准要求，构件、螺栓、垫圈等配备齐全，便于安装。2) 所有铁塔的材料代用，应经设计验算同意后才能代用，以厚代薄时，其连接螺栓应相应加长，杆塔的塔头、塔身、横担及塔腿螺栓不允许丝扣进入剪切面。3) 铁塔角钢原则上不允许接头，如材料采购确实困难时，接头可采用内包角钢、外贴板的螺栓连接方式，内包角钢、外贴板、螺栓规格和数量与主材下端的连接相同，并经设计认可。4) 本工程的各类铁塔，均要求1:1放大样核对尺寸，核对相邻构件是否相互碰撞，解决联板尺寸及角钢切角问题；当有连接板连接的节点，如存在有负端头114、值的角钢，需认真计算连接角钢的负端头值，保证连接角钢的间隙不超过10mm。铁塔的各种呼称高，要求先加工一基，经试组装合格后，才能成批生产。在铁塔放样过程中，应核对构件图面中的规格和材料表中的规格是否一致，如有差异，请通知设计院核实。5) 在悬臂水平横担的放样尺寸计算中，要考虑预拱，图纸上有标示的，按图纸表示进行，没有表示的按规定进行，一般取L/150(L为水平横担的悬臂长)。6) 铁塔构件的焊接，必须按规定打坡口焊透，应封闭焊，确保不流黄水；焊条型号的规定： Q345钢采用E50，Q235钢采用E43。当高级别钢和低级别钢相焊时，应采用低级别钢对应的焊条。严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条。7)115、 所有铁塔构件和螺栓、脚钉、垫圈等均要求热浸镀锌防腐蚀。镀锌表面应光滑，不允许有毛刺、滴瘤与多余结块或露铁等缺陷；要求色泽一致，表面美观；镀锌层要求钝化处理。8) 铁塔所有部件要求标记钢印；螺栓应将其级别标记在螺头上；以一基铁塔需用数量为一包装单元进行包装，包内不得混号。9) 接地孔采用竖排布置，双孔17.5，间距50mm，四个塔腿均设置，具体为A、C腿的侧面及B、D腿的正面。请注意塔座板上角钢接地孔位置均按此要求加工。10) 所有铁塔的地线支架挂点附近均设计有17.5 OPGW接地孔，如有遗漏，请加工单位在相应位置补上。11) 铁塔加工过程中不能擅自调整角钢准线，如遇到特殊情况需要调整，请通116、过设计单位认可。12) 塔脚主材或连接板及加劲板的下端应打 V 型坡口，并双面焊接。13） Q345构件厚度14mm 和Q235构件厚度16mm时应采用钻孔，小于上述厚度时可采用冲孔。14） 塔脚板上的底脚螺栓孔制孔时，应先引孔。15） 节点板考虑到刚度要求，形状不宜狭长，节点板边缘与构件轴线夹角a不小于15度，如下图所示。16） 当采用终端塔作为跨越耐张塔时，或作为线路中间的加强塔使用时，导、地线挂线板均应按一般线路侧的挂线板型式放样加工。5.11.1.7 铁塔安装要求铁塔的安装应做到：构件齐全、螺栓紧固、连接紧密、构件平直、整齐美观。1) 组立铁塔之前，应对基础混凝土强度进行评估；分解组立117、铁塔时，基础混凝土要求达到设计强度的70%才能立塔，整体组立铁塔时，基础混凝土要求达到设计强度的100%才能进行。转角塔、终端塔的横担与线路分角线方向一致，分支塔的横担布置详见送电专业的断面图。对于转角塔，应注意内角侧、外角侧横担的布置位置，铁塔组装图中单线图的布置为右转。2) 铁塔组立过程中，应采取不导致构件变形或损坏的措施；铁塔组装一般应从下往上进行：当连接构件的通过厚度小于等于螺栓的无扣长度时，应更换螺栓或加垫圈拧紧螺栓。当铁塔组装有困难时，应查明原因，严禁强行安装。有夹层的角钢和钢板严禁使用，变形超过规定、角钢和螺栓孔位不对的构件都应更换。3) 铁塔施工锚线和紧线要求 对所有耐张塔、转118、角塔、终端塔在紧线前必须顺导线、避雷线的延长线方向打好临时拉线，临时拉线一般对地夹角为30，最大不得超过45，每根临时拉线应调紧，达到平衡线条张力的30作用力，在特殊地形不能满足对地夹角小于或等于45时应同设计代表商量采取特殊处理措施，不允许不打临时拉线。 双回路铁塔导线、避雷线的紧线顺序为先紧避雷线，然后从上至下分别紧横担的左右导线。 紧线牵引绳对地夹角不得大于20，计算紧线张力时应计及线条的初伸长、施工误差和过牵引的影响； 紧线施工应在基础混凝土强度达到设计规定，全紧线段内的铁塔已经全部检查合格后方可进行。施工缺陷未全部消缺前不得紧线； 所有直线铁塔不允许做紧线临锚铁塔之用。 耐张塔施工工119、器具重量的限制，对导线不得超过2.0kN，对地线不得超过1.5kN。 所有耐张铁塔的地线横担只允许两个施工人员的荷载（且包含了跳线串上一人的荷载）。所有跳线绝缘子串只允许上一个人作业； 如果施工紧线不能满足以上设计要求时，施工单位应根据不同的施工荷载，验算耐张、转角铁塔强度，必要时应增设临时拉线，或对个别构件进行补强。4) 铁塔螺栓应逐个紧固，其扭力矩值应符合GB50233-2005110500kV架空送电线路施工及验收规范中表6.1.6中数据，6.8级、8.8级螺栓按表中4.8级值进行检验即可，且螺杆与螺母的螺纹不应有滑牙或棱角磨损的现象发生，否则应更换螺栓。5) 自立式铁塔在组立结束时，全120、塔所有连接螺栓，必须全部紧固一次，架线后还应复紧一遍，复紧并检查扭矩值合格后，应随即将全塔(除带双帽和防卸螺栓外)所有螺栓加装“扣紧式防松螺母”。6) 铁塔组立后，塔脚底板应与基础顶面接触良好。7) 铁塔防卸要求a) 以铁塔塔腿为准，在距基础顶面8m范围内的铁塔螺栓均应采用防卸螺栓。脚钉采用防卸脚钉，如有连接板和包角钢位于离地8m水平面的位置，则连接板和包角钢上的螺栓全部采用防盗螺栓。接地引下线使用的防卸螺栓必须是可卸式防卸螺栓。防卸螺栓的数量由加工、施工单位统计核实。b) 防卸螺栓采用不可卸式防卸螺栓，接地引下线的连接螺栓采用可卸式防卸螺栓，方便接地电阻的测量。c) 由于使用特制工具紧固防卸121、螺栓会带来一定的困难，因此对防卸螺栓的穿向，作如下规定：凡防卸螺栓的穿入方向按“规范”穿入其紧固无困难者，则按规范执行。如按“规范”的穿入方向紧固有困难者，可以按施工方便自定穿向。8) 铁塔设置脚钉登塔，脚钉应按规定方位安装牢固，确保安全。9) 脚钉的安装方位。a) 铁塔设置脚钉登塔，脚钉应按规定方位安装牢固，确保安全。单回路铁塔脚钉的安装方位：对直线铁塔、直线耐张铁塔的脚钉，瓶口以下应安装在右后脚（D腿）主材上，瓶口以上应安装在左后脚（A腿）主材和右后脚（D腿）主材上；对线路角度右转的转角铁塔脚钉安装位置，在下导线横担以下塔身的脚钉应安装在右后（D腿）主材上，在下导线横担以上塔头的脚钉应安装122、在左后（A腿）主材上；对线路角度左转的转角铁塔脚钉安装位置，在下导线横担以下塔身的脚钉应安装在左前（B腿）主材上，在下导线横担以上塔头的脚钉应安装在右前（C脚）主材上；在下导线横担以上的内角侧主材上应增加布置3个脚钉，便于登塔人员登上横担。所有铁塔塔头部分的脚钉和塔身部分的脚钉应安装在同一面上。在一般情况下，转角铁塔施工图中是以右转来布置脚钉的，当线路角度左转时，可将右转铁塔整体旋转180安装即为左转布置。b) 所有塔头部分的脚钉和塔身部分的脚钉应安装在同一面上。c) 转角为0耐张塔按右转布置脚钉。10) 三牌制作安装及色标涂刷本工程所有杆塔要求安装杆号牌（含线路名称）、警示牌；所有转角、终端123、杆要求安装相序牌，“五牌”及色标涂刷按湖南省电力公司“湘电公司基建【2010】号”文执行（关于印发湖南省电力公司输电线路“五牌”加工、制作及安装细则的通知），本工程共计新建杆塔11基，全线杆塔数量发生变化，需要重新制作、安装“三牌”，共计新建单回路五牌90基。5.11.2 基础部分5.11.2.1 基础设计铁塔基础型式选择，应根据线路的地形、地质特点以及杆塔型式、施工条件，并按照经济环保的原则综合确定。本工程铁塔采用直柱大板式基础及掏挖式基础。基础型式详见基础型式一览表。基础设计遵循的主要规程、规范及规定为表5.114所列版本。表5.114 基础设计遵循的标准规 范 名 称版 本 号110kV124、750kV架空输电线路设计规范GB 505452010架空送电线路基础设计技术规定DL/T 52192005混凝土结构设计规范GB 500102010建筑地基基础设计规范GB 500072011建筑桩基技术规范JGJ94-2008基础采用的材料：基础混凝土强度采用C25级,保护帽、垫层混凝土强度采用C15级。基础中的主筋采用HRB400螺纹钢筋，其余钢筋均采用HPB300钢筋。铁塔地脚螺栓采用#35钢。5.11.2.2 基础配置表设计说明1) 根据本工程测量的塔基断面图，配置全方位高低塔腿解决地形高差问题，配置加高基础解决基础边坡保护范围问题，使降低基面值基本接近于零，有利于水土保持和环境保护125、。2) 塔位施工基面和基础洞底深度的确定：以线路终勘定位的杆塔位中心桩地面 0.00m 为起算点，当铁塔最短腿的基础顶面位于中心桩之上，基础配置表的“降基”栏为“”值，当铁塔最短腿的基础顶面位于中心桩之下，“降基”栏为“-”值。基坑洞底深度的计算公式：“洞底深” = “基础埋深” + “基础加高值” “降基值”(带符号) + “该腿与最短腿的差值”。在用“米格纸”按1：100画的塔基断面图上，确定基础洞底深度更为浅显易懂、简捷方便，基坑洞底深度的计算公式：“洞底深” = “基础埋深” + “基础加高值” - “该脚基础顶面与中心桩的差值” (带符号：位于中心桩之上为“+”、位于中心桩之下为“-126、”)。用这两种方法确定基坑洞底深均可。3) 基础配置表中的“洞底深” 表示基础底面的标高，是以线路测量的杆塔位中心桩地面为 0.00m 起算的。“”号表示洞底位于中心桩之上，“”号表示洞底位于中心桩之下（例如：-4.2m ,即相对中心桩的高差为-4.2m ）。4) 加高基础施工图中的地面线，为设计计算的最小埋深线。在工程应用中，当基础边坡保护范围差多少，就将基础主柱加高多少，其加高的部分是将基坑加深埋入地下，因此大大提高了基础的承载能力。对加高基础保护范围的测量方法：基础主柱加高多少，就从该脚基础中心地面降下去多少，测量得到的水平距离值，就是该基础的保护范围，当满足设计要求时即为合格。5) 耐127、张、转角、终端塔的横担中心线，一般放在线路转角的分角线上；分支塔和终端塔横担的布置方位，请详见电气部分的有关施工图。6) 当线路转角小于等于20时，转角铁塔的4个基础都配置外角侧上拔脚底脚螺栓和上拔基础；当线路转角大于20时，转角铁塔的外角侧配置外角侧底脚螺栓和上拔基础，内角侧配置内角侧底脚螺栓和下压基础；受压基础放置在线路转角的内侧，受拉基础放置在线路转角的外侧。7) 铁塔的预偏：为了防止铁塔在受力后向转角的内侧倾斜，对转角、终端塔应实施预偏。转角铁塔的预偏是通过升高内角侧基础顶面的办法来实现的；对终端塔的预偏是通过升高3个基础顶面的办法来实现的，终端塔在线路方向的内角侧受压最大的基础顶面，128、升高值为基础根开尺寸的7往上取整，位于另外一条对角线上的两个基础顶面升高它的一半；位于龙门架方向的外角侧上拔最大的基础顶面升高值为零；4个基础的顶面应抹成斜平面，并同在一个斜平面内，使塔脚与基础顶面接触紧密。8) 基础主柱露出自然地面的高度大于1.5m时，应设置爬梯，方便上塔。5.11.2.3 铁塔基础边坡保护距离要求掏挖式基础保护范围如图5.112所示，“L”为基础对边坡的保护范围，具体数值详见各基础施工图。图5.112直柱大板式基础和阶梯基础保护范围如图5.113所示，是以基础主柱中心为起算点，丈量至地形变坡处为基础保护范围，具体数值详见各基础施工图。 图93图5.1135.11.2.4 129、基础施工的一般要求1) 开挖基坑时，如发现基底土质与原设计不符时，应通知设计代表商量处理。2) 为防止基坑开挖(卸荷)后，引起坑底回弹，以及基坑长时间浸泡后引起土体膨胀，坑底隆起，土体压缩性增大。要求泥水坑开挖到设计深度后，抽干坑内积水，并在基坑四角设降水点，采用不间断抽水方式降低地下水，同时马上施工基础垫层。基础支模及浇注时也要求采取在基坑四角同时降水的方式，抽干基坑中的积水。3) 所有直柱大板基础在基础施工图中配有0.1m厚的C15混凝土垫层，以免使基底土质软化，降低承载能力。4) 若地下水位较高，开挖过程中请及时做好排水降水处理，不可在受扰动坑底土上浇注垫层及基础混凝土，若坑底土被扰动，130、须清除将垫层加厚，确保基底满足承载力要求，浇注前请监理现场验槽。5) 当基础处于粉砂、细纱地基基坑且地下水丰富时，除要求在基坑四角设降水点外，还要求用模板支护四周坑壁，以免垮方。6) 基础浇注应符合以下要求：a) 开工前应通过试验找出确保混凝土强度的最佳的水泥、砂子、石子及水的配合比，满足设计对基础强度等级要求。b) 要求对混凝土所使用的砂、石骨料进行合理的级配，必须清除片石和风化石，并将泥土和杂质清除干净。c) 基础混凝土浇注时，应采用机械搅拌、机械捣固。混凝土的坍落度每班日或每个基础腿应检查两次及以上。其数值不得大于配合比设计的规定值，并严格控制水灰比。d) 混凝土要做到搅拌均匀、捣固密实131、，构件表面应平整光滑，无蜂窝狗洞、麻面等。e) 为了确保混凝土的质量，混凝土中不得掺入氯盐或其他附加剂。f) 浇注混凝土的用水，应采用饮用水。不允许采用有污染或对混凝土有侵蚀性及含泥砂的水。7) 基础混凝土强度检查，应以试块为依据。试块制作应符合以下规定：a) 试块应在浇筑现场制作，其养护条件应与基础相同。b) 试块要求用铁模制作，不用木模；尺寸为150150150mm。c) 试块制作数量应符合规程规范要求。8) 转角塔、转角终端塔的受压脚基础主柱顶面要求比受拉脚基础主柱顶面高，从而达到使铁塔向外角侧预偏的目的，具体升高数值，详见基础配置表。四个基础主柱顶面应按预偏值抹成斜平面，并应共在一个整132、斜平面内。9) 回填铁塔基础基坑，应符合下列要求：a) 土坑：每填入300mm厚必须夯实，夯实过程中不得使基础移动或倾斜。土中可掺入1/3的石块，树根杂草必须清除干净。b) 水坑：首先应排除坑内积水，然后按土坑要求进行回填。c) 卵石坑：不得光填入卵石块，应按石与土的重量比为3:1的比例均匀回填夯实。d) 淤泥坑：应排除坑内积水，换较干的土壤填入夯实，不得将稀软的土质填入基坑。e) 所有基坑回填必须预留300mm高的防沉层，防沉层的大小与基坑上口尺寸相同。10) 塔脚保护帽a) 本工程自立式铁塔及钢管杆基础均要求做塔脚保护帽，用C15级混凝土浇注，保护帽的宽度与高度，详见相应基础施工图。直线塔133、在铁塔分部工程检查验收后才可浇注保护帽，耐张、转角终端塔则要求在架完线并再次拧紧所有螺栓以后才能浇注保护帽。b) 保护帽要求做成排水坡度，做到不开裂，不积水，不得用砖块或块石砌筑塔脚保护帽，如果发现保护帽不合格，应全部打掉重新浇注。c) 在浇注塔脚保护帽之前，监理和施工队质检员必须逐基检查底脚螺栓与螺帽是否配合紧密、双帽是否拧紧、螺杆是否出牙，检查合格后才能浇注塔脚保护帽。5.11.2.5 掏挖式基础施工要求1) 掏挖式基础适用的地质条件为：粘性土硬塑，土夹石或各类风化岩石等且无地下水。2) 基坑应在原材料(钢筋笼、底脚螺栓、水泥、砂、石)到位后才能开挖，当材料到位有困难而工期又很紧迫时，在有134、防雨不冲刷基坑措施的前提下，允许开挖主柱部分基坑，扩孔部分应现挖现浇。3) 基坑成型，可以采用人工挖掘，亦可采取分层定向小爆破，以不造成坑壁周边松动或开裂为限。4) 基坑用人工挖掘时要采取安全措施，特别是扩孔部分，基坑上要有人监护，坑内人员要身系安全带，发现异常，应马上把坑内人员救出。5) 基坑成孔后，要求施工、监理双方代表对基坑进行鉴定，符合要求后应立即安装钢筋笼，浇注混凝土，以防降雨软化坑壁土质，影响工程质量，基础露出自然地面部分要求装模浇注。6) 混凝土自高处倾落的自由高度，不宜超过2m，当浇筑高度超过2m时，应采取串筒，溜管或振动溜管使混凝土下落，防止混凝土发生离析现象。7) 掏挖式基135、础混凝土应分层捣固，扩孔部分为200mm高振捣一次，主柱部分为300mm高振捣一次，一个基坑的混凝土必须一次连续灌注完成，中间不允许出现施工缝。8) 浇注基础混凝土必须采用插入式振捣器进行振捣，当浇注面离坑口高度大于2m时，浇注人员必须下坑操作振捣器，以保证扩孔部分混凝土的振捣质量。9) 掏挖式基础混凝土在初凝后宜根据室外气温条件浇水养护，或在基面围池灌水养护，当气温在5及以下时，应采取保温措施。10) 掏挖式基础的内箍筋要求电焊成形，上、下搭接长度不得小于50mm，外箍筋两端弯钩，并钩住同一根主筋。箍筋根据施工图中数量，上端一个，下端一个，其余均匀分布。11) 基础施工完后，要求柱边培一圈粘136、土，厚0.10.3m，做成中间高，四周低，并要求夯实，以防雨水渗入坑壁。12) 为了确保钢筋保护层厚度，在掏挖式基础装好钢筋笼后，浇制混凝土前，要求在钢筋笼与坑壁间按“+”字形(详见图5.114)放70mm钢管(或硬塑料管)四根，长度伸至坑底，在浇制混凝土过程中，边浇边往上拔钢管，混凝土浇制完钢管全部拔出。图5.11413) 掏挖式基础圆形立柱外露部分可改为外切正方形立柱，变截面处位于地面(原状土)下0.20.3m。14) 掏挖式基础开挖过程中须注意施工安全，若发现孔壁松动或有垮孔现象，请及时采取护壁等措施处理；开挖到位后请及时验槽及浇注混凝土。15) 基坑开挖时必须采取有效的措施保证雨水不侵137、蚀基坑，防止基坑坍塌。5.11.2.6 直柱大板式基础施工要求1) 在浇注铁塔基础主柱混凝土时，应特别注意确保底脚螺栓间距和基础根开尺寸的准确。注意底脚螺栓中心是否在柱子的中心上，注意柱子是否在台阶的中心上，注意台阶是否在底板的中心上。否则应及时调整模板予以纠正；底板上、下层配筋用架立钢筋支撑，上台阶钢筋利用模板上放钢管用铁丝进行固定；施工过程要防止底板上层和上台阶上层钢筋下沉，并确保各层钢筋配置位置准确。基础底阶必须支模。2) 直柱式大板基础施工图中都配有0.1m厚的C15级素混凝土垫层，避免了基底土质软化，不降低承载能力。垫层要求平整，以利钢筋放置位置准确。5.11.2.7 基础施工其他要138、求1) 掏挖式基础的保护范围均以立柱中心开始计算，丈量边坡保护范围时以基础施工图中立柱允许出土面为基准面。立柱允许出土面以上、立柱顶面以下的土现场可以保留，尽量保护自然地面不受破坏。2) 基础爬梯的安装原则：塔腿基础顶面高出自然地面1.5m以上时，要求安装一副爬梯，爬梯安装位置位于基础正面。3) 立柱顶面筋与主筋连接固定。直柱大板式基础和阶梯基础立柱主筋下端需要弯折的一律采用外弯。4) 请施工单位基础开挖前认真核实现场地形与基础配置是否相符，若发现地形不符或保护范围不满足要求请及时与设计院沟通，妥善处理。5.11.3 塔基周边环境5.11.3.1 边坡、排水沟、排洪沟边坡、排水沟、排洪沟的相互139、关系详见图5.115。图5.11-55.11.3.2 基础边坡处理1) 基础下山坡方向的边坡，是以加长基础主柱，用增加基础洞深来满足基础保护范围“L”的要求，使基础置于稳定的地基中。2) 基础上山坡方向的边坡，是以削坡或削坡后再用护坡来保持边坡稳定的。在基面平整前，应按图5.11-5的方式，按表5.11-5、表5.11-6的数据进行削坡。并要求在基础浇注或埋设之前清除杆塔附近上山坡方向有可能活动的危岩滚石，以免影响杆塔的安全。表5.115 岩石边坡坡度允许值岩石类别风化程度坡度允许值(高宽比H:a)坡高在8m以内硬质岩石微 风 化1:0.10中等风化1:0.20强 风 化1:0.35软质岩石微140、 风 化1:0.35中等风化1:0.50强 风 化1:0.75表5.116 土质边坡坡度允许值土的类别密实度或缩态坡度允许值(高宽比H:a)坡高在5m以内碎石土密 实1:0.35中 密1:0.50稍 密1:0.75粉 土Sr0.51:1.00粘性土坚 硬1:0.75硬 塑1:1.00注：1) Sr土的饱和度(Sr0.5为稍湿)。2) 边坡的坡度允许值：当地质条件良好，土(岩)质比较均匀时，可按表5.11-5、表5.11-6确定。超出时，边坡允许值应由设计、监理、施工各方共同在现场协商决定。5.11.3.3 基面排水要求1) 所有铁塔基面，如利用的是自然坡面，可不进行人工基面排水，如基面有平降基141、，则要求整理成靠上山坡方向高，下山坡方向低，有5的自然排水坡度，以利基面排水。2) 为了防止雨水冲刷地基，要求塔基开挖周边排水沟，排水沟应以5坡度，引向老土区排水，不允许向堆集的松土处排水。排水沟的截面尺寸见图5.11-6。如利用的是自然坡面，可不设基面排水沟。图5.1163) 当土质为砂土或渗透性比较严重的地基时，要求基面排水沟用M5级水泥砂浆抹面，砂浆厚度为50mm，每100m排水沟的水泥砂浆用量为3.8m3。5.11.3.4 排洪沟的设置与要求1) 凡上山坡方向有较大的雨水流向基面时，都要求开挖排洪沟。排洪沟一般距削坡顶部为35m处。根据地形，可以挖成“人”字形或“一”字形，排洪沟断面尺142、寸见图5.11-7。图5.11-72) 排洪沟的长度，以保证上部来水冲刷不到基面为度，由监理与施工单位根据地形而定。3) 排洪沟要求用M5级水泥砂浆抹面，砂浆厚度为50mm，每100m排洪沟的水泥砂浆用量约为6.0m3。5.11.3.5 挡土墙要求1) 本工程基础设计不要求砌挡土墙。5.11.3.6 生态环境保护在山区杆塔施工的环保要求:a) 在山区根据不同地形采用高低基础和高低塔腿，尽量减小平降基方量。b) 在山区铁塔基坑开挖与平降基的土方，应就地堆放在杆塔附近较平的地形一侧，使土石方就地堆稳，在不影响环保的情况下，余土可以就地堆放。但不得堆放在陡坡侧，不允许随意抛弃余土，要使基面整洁美观。143、c) 当铁塔位置四方都很陡，降基与基坑开挖的土石方无法就地堆稳时，应考虑余土外运或在堆土的下方修一道挡土墙，将余土放入挡土墙内，不允许余土流失山下，影响生态环境。挡土墙的修筑必须征得设计、监理的同意。d) 当山上基础开挖的土石方滚落至山下的水田、旱土、水塘、水库及房前、屋后时，必须清除，保护生态环境。基面处被破坏的绿地要植草皮或撒草籽，以恢复自然环境。在水田杆塔施工的环保要求:在水田的杆塔，一般不降低基面，不改变原有水田间的关系，田面有高差时，采用加高基础处理。若基础施工开挖出的余土或岩石不适合耕种的，应予外运。在水田中的铁塔基础主柱一般伸出基面0.51.0m，以便于余土的堆放。a) 水田中自144、立式铁塔基础施工完后，要求将基坑开挖的余土全部堆放在塔基土地征购范围内，可以堆放至与基础保护帽顶面平，恢复原有水田可耕状态。b) 组立铁塔或基坑开挖时破坏的田坎、道路、水沟应给予恢复。5.12 工程实施安排5.12.1 外部环境落实条件更换工作需根据220kV鼎丛线停电检修期间进行，并需完成相应的跨越线路停电准备工作。5.12.2 施工过渡措施在停电检修期间更换，无需过渡措施。5.12.3 工程实施计划安排本改造预计项目开始时间为2019年9月，结束时间为2019年12月，改造项目施工可根据220kV鼎丛线停电检修时间提前23个月完成需跨越的110kV线路停电计划和材料的招标、到货。在220k145、V鼎丛线停电检修时同时完成导线和附件安装等所有改造工程量，确保220kV鼎丛线正常恢复的运行。5.13 OPGW部分5.13.1 设计依据（1）SDH长输光缆传输系统工程设计规范 YD/T 5095-2010及ITU-T建设的内容和有关国家标准、规程和规范。（2）电力系统同步数字系统（ SDH）光缆通信工程设计技术规定 DL/T 5404-2007。（3）现行主要设计应遵循有关规程、规范和标准；现场踏勘及变电站前期设计图纸等有关资料5.13.2 建设规模本工程通信为OPGW光纤，OPGW光缆部分工程规模如下：新建1根OPGW，长28.8千米。5.13.3 OPGW选型原则1) OPGW作为架空146、地线，除满足通信要求外，还必须有足够的抗拉强度满足机械强度要求，同时满足热稳定性要求。2) 光纤采用24芯G.652型。3) 线路短路电流计算水平年按电力系统远景规划网络考虑。4) 线路故障切除时间为0.3秒。5) 线路地线的选型原则是根据单相接地短路情况下地线上产生的短路电流值以及OPGW的允许短路电流来决定，并同时考虑其机械特性参数。当输电线路发生短路故障时，短路电流使OPGW的温度急剧上升，为使OPGW中的光纤不至应过热而损坏，必须对OPGW进行热稳定计算。OPGW作为地线必须选择适当的使用应力，保证其机械特性和导地线应力配合满足规程规定的要求。只要OPGW的弧垂与分流地线的弧垂相当，即147、可满足导线与OPGW间的应力配合。5.13.4 OPGW的防雷设计本工程OPGW防雷设计的原则是在满足短路容量的前提下尽量加大外层单丝以及OPGW的直径，采用全铝包钢结构。5.13.5 OPGW选择1) 由于允许截面较小，本工程OPGW的结构型式推荐采用中心管式结构。2) OPGW的特性参数如表。表5-13 OPGW特性参数地 线 型 号OPGW-24B1-50结构（股数/直径）/计算直径(mm)9.6综合截面积(mm2)48.25计算拉断力(N)58200单重(kg/km)342.7弹性系数（N/mm2）162000线膨胀系数(1/)13.010-620 直流电阻1.7819允许最高温度（）148、200短路电流容量kAs10.31(20200)5.13.6 接线盒及金具5.16.6.1 接线盒的设置及配盘表本工程新建光缆总路径长度为29.1km，其中进站光缆长0.3km，OPGW长28.8km，共分为8盘，每盘的长度为3.6km。5.16.6.2金具OPGW金具由光缆生产厂家配套提供，其中包括耐张金具以及引下夹具等。5.16.6.3 OPGW其他附件由厂家配套提供的OPGW附件还包括接地专用线，引下夹具。接地专用线是OPGW接地专用的，其安装方法是一端安装在OPGW上，带螺栓的一端安装在杆塔上，对于光缆不接头处，均安装在杆塔的前侧，对于光缆接头处，在杆塔前后各安装一根接地线。引下夹具用149、于OPGW沿杆塔预设挂孔引下至接线盒时将OPGW引下线紧固在杆塔上的，每两个引下夹具的间距为2m。OPGW的各种金具由厂家配套供应，其中包括悬垂金具、耐张金具、防振锤、护线条以及引下夹具等。5.14 项目涉及的拟拆除设备 5.14.1 拟拆除设备状态评价本工程需拆除原鼎丛I线#15-220kVXX变构架导线，拆除导线长共25.859*3km，共计约121吨。 线路拟拆除#20、#25、#31、#35、#60共计五基杆塔，详细设备材料如下表所示：原杆塔编号原杆塔型号备注#20ZL2-28.5/30废弃#25ZL2-30废弃#31ZL2-30废弃#35ZL2-30废弃#60Z1-32.7回收，重约150、7t5.15 主要设备材料表1）主要材料量主要材料一览表序号名 称型 号单位数量备 注1导线绝缘子串DN-1串6不含损耗SDN-1串72不含损耗SDZ-1串108不含损耗DZ-1串132不含损耗TZ-1串36不含损耗2防振锤FRYJ-4/5个788不含损耗3导线JNRLH1/G1A-400/50千米83含5%裕度4铁塔Q345吨1152）其他按照省公司要求，考虑相应线路复测费用。导线紧放线树木损伤按砍树900颗计列。3） 拆除本工程需拆除LGJ-400/50型钢芯铝绞线长共25.859*3km，共计约121吨。6 节能、环保、抗灾措施分析6.1 节 能6.1.1 系统部分科学和先进的电网规划指151、导是具体的输变电工程节能降耗的基础，是保证电网长期安全、经济运行的前提。在本工程的方案设计中，系统方案技术经济合理，严格贯彻了节能、环保的指导思想。6.1.2 变电部分1) 科学选择变电站主设备，降低设备运行损耗变电站设备在分配和输送电能环节中起着不可或缺的作用，但这些设备在运行时也必然产生能源损耗，所以有必要科学、合理地选择设备结构型式和主要参数，降低设备的运行损耗。6.1.3 线路部分1) 导线选择导线的选择主要是对导线经济电流密度、允许发热条件下线路极限输送容量、表面场强、起晕电压、电晕损耗、地面场强、可听噪声和无线电干扰的控制，应在满足设计标准的前提下，使得设计方案最经济、环保。本工程152、线路导线采用间隙型超耐热铝合金绞线，扩容能力高，弧垂特性好，导线损耗小，能源利用率高。2) 金 具为了防止电晕和涡流损失，导线悬垂线夹采用耐热铝合金材料制造的防晕线夹，耐张线夹采用复合芯导线专用线夹，其余金具均采用国家定型标准金具，要求所有金具均通过电晕和噪音型式试验。6.2 环保与水土保持6.2.1 环境现状XX500kV变电站和XX220kV变电站均为已建变电站，XX变电站位于XX县安沙镇杨家冲，西距京港澳高速公路2.5km，东距东八线约0.5km，南距规划的XX市东北环线约2km。XX变电站位于XX永安镇。6.2.2 环境敏感区及保护目标关心点和保护目标为站址附近住户、通讯设施；线路沿线153、生态环境、沿线附近居民及线路跨越的架空电线和通讯设施。6.2.3 执行的环境保护标准作业场所工频电场卫生标准(GB 16203-1996)；辐射环境保护管理导则(HJ/T 10.2-1996；HJ/T 10.3-1996)；高压交流架空送电线无线电干扰限值(GB 15707-1995)；电信线路遭受强电线路危险影响的容许值(GB 6830-1986)；架空电力线路与调幅广播收音台的防护距离(GB 7495-1987)；输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程(DL/T 5033-2006)；工业企业厂界环境噪声排放标准(GB 12348-2008)；工业企业设计卫生标准(GBZ 1-201154、0)；声环境质量标准(GB 3096-2016)；地表水环境质量标准(GB 3838-2002)；地下水质量标准(GB/T 14848-2017)；污水综合排放标准(GB 8978-2017)。6.2.4 变电站环境保护措施与环境影响分析本工程变电站不做相应改造，不改变现状环境。6.2.5 送电线路环境保护初步分析本改造项目导线弧垂特性与原线路导线弧垂相似，在极限输送容量情况下导线弧垂大于原导线弧垂，单本工程已经考虑住人房屋及对地距离较小处进行杆塔升高，因此线路整体与原线路电磁环境相似。6.2.6 水土保持在山区杆塔施工的环保要求:a) 在山区根据不同地形采用高低基础和高低塔腿，尽量减小平降基155、方量。b) 在山区铁塔基坑开挖与平降基的土方，应就地堆放在杆塔附近较平的地形一侧，使土石方就地堆稳，在不影响环保的情况下，余土可以就地堆放。但不得堆放在陡坡侧，不允许随意抛弃余土，要使基面整洁美观。c) 当铁塔位置四方都很陡，降基与基坑开挖的土石方无法就地堆稳时，应考虑余土外运或在堆土的下方修一道挡土墙，将余土放入挡土墙内，不允许余土流失山下，影响生态环境。挡土墙的修筑必须征得设计、监理的同意。d) 当山上基础开挖的土石方滚落至山下的水田、旱土、水塘、水库及房前、屋后时，必须清除，保护生态环境。基面处被破坏的绿地要植草皮或撒草籽，以恢复自然环境。在水田杆塔施工的环保要求:在水田的杆塔，一般不降156、低基面，不改变原有水田间的关系，田面有高差时，采用加高基础处理。若基础施工开挖出的余土或岩石不适合耕种的，应予外运。在水田中的铁塔基础主柱一般伸出基面0.51.0m，以便于余土的堆放。a) 水田中自立式铁塔基础施工完后，要求将基坑开挖的余土全部堆放在塔基土地征购范围内，可以堆放至与基础保护帽顶面平，恢复原有水田可耕状态。b) 组立铁塔或基坑开挖时破坏的田坎、道路、水沟应给予恢复。7 新技术、新材料、新设备的应用7.1 变电部分本工程变电部分无相应改造内容7.2 线路部分本工程线路导线采用普通耐热铝合金绞线。这种导线能够较普通钢芯铝绞线承受更高的导线运行温度，只需要效验普通杆塔并进行适当升高改造157、后就可以使得老线路获得更高的输送容量，有效提高了既有线路的利用效率。8 投资估算8.1 工程概况本工程建设项目：湖南XXXXXX回220kV线路改造工程8.2 编制原则及依据8.2.1 工程量依据本项目可行性研究阶段说明书、图纸及设计专业提供的技经资料。1. 定额项目划分及标准执行国家能源局发布的电网工程建设预算编制与计算规定(2013年版)。2. 定额执行电力工程造价与定额管理总站定额201645号文颁发的2013年版电力建设工程定额估价表建筑工程、 电气设备安装工程、输电线路工程、调试工程、通信工程。8.2.2 项目划分及费用标准1. 定额人、材、机费用调整系数执行定额20183号关于发布158、2013版电力建设工程概预算定额价格水平调整的通知，计取税金后列入编制年价差。2. 装置性材料价格执行电力建设工程装置性材料预算价格（2013年版）（中电联定额2013469号）。 3. 工程勘测设计费执行国家电网公司输变电工程勘察设计费概算计列标准（2014年版）（国家电网电定201419号）。4. 设备价格为2018年电网工程设备材料第一季度信息价。5. 社会保障费率按照湖南省社会保障机构颁布的文件计列；住房公积金费率按照地区政府部门公布的费率计列。6. 资本金比例按20%考虑，建设期贷款年名义利率为4.9%，不考虑价差预备费。8.2.3 投资估算结果湖南XXXXXX回220kV线路改造工159、程投资估算见表8-1所示。表8-1 湖南XXXXXX回220kV线路改造工程投资估算表单位：MVA、km、万元序号项目名称规模静态投资动态投资1湖南XXXXXX回220kV线路改造工程更换导线路径长共25.859km2220kVXX变间隔改造工程更换1组220kV电流互感器合计8.3 对比分析及技术经济指标本工程为更换导线工程，无合适的通用造价及控制线对比，不做对比分析。8.4 财务评价 本工程为更换导线工程，不适宜做财务评价分析。9 结 论9.1 为加强XX500kV变和XX220kV之间联络，提高XX地区供电可靠性，建设湖南XXXXXXI回220kV线路改造工程是必要的。9.2 通过方案论证分析，湖南XXXXXXI回220kV线路改造工程建设规模为：1) 线路工程：更换湖南XXXXXXI回线路#15-XX变导线线路路径长25.859km。9.3 建议本工程2019年建成投产。9.4 湖南XXXXXX回220kV线路改造工程静态总投资为xxxx万元，动态投资xxxx万元。