城市220千伏配套110千伏电力线路工程项目可行性研究报告215页.doc
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2024-09-13
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1、 城市220千伏配套110千伏电力线路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3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 设计依据及遵循的规程规范11.2 工程概况31.3 设计水平年限31.4 主要设计原则32 电力系统一次42.1 电力2、系统现状42.2 XX市及周边电网规划82.3 负荷预测92.4 工程建设必要性及建设时序132.5 XX220kV变110kV接入系统方案142.6 电气计算192.7 导线截面选择242.8 输变电工程建设规模273 变电部分283.1 电气一次283.2 电气二次363.3 土建部分434 通信部分434.1 工程概述434.2 通信现状454.3 通道配置474.4 光纤通信475 线路工程设想505.1 线路工程概况505.2 路径方案选择605.3 线路工程设想735.4 线路光纤通信设计1165.5 电缆部分1265.6 拆除量1855.7 机械化施工1865.8 输电线路三维设3、计1916 节能、环保、抗灾措施分析1946.1 路径选择1946.2 导线选择1946.3 地线接地方案1956.4 金 具1956.5 塔型选择1956.6 水土保持及环境保护设计原则1956.7 防雷害1966.8 防舞动1967 新技术、新材料、新设备的应用1977.1 新技术的应用1977.2 新材料的应用1987.3 新设备的应用1998 投资估算2008.1 工程量2008.2 定 额2008.3 项目划分及费用标准2008.4 材料价格2018.5 其他2018.6 经济分析2028.7 财务评价2028.8 综合经济评价2059 经济性与财务合规性2059.1 从管理效益、经4、济效益和社会效益等方面分析2059.2 财务合规性20710 结 论2081 工程概述1.1 设计依据及遵循的规程规范1.1.1 设计依据 1)中标通知书(附件1)。1.1.2 遵循的规程规范1) 本工程中标通知书;2) 湖南省电网规划相关资料。3)湖南省电力公司和湖南省电力设计院有限公司2017年编制的2018-2022年湖南省应对高峰负荷的电力发展需求研究及对策建议。4)湖南省电力设计院有限公司2017年编制的湖南省“十三五”电网主网架完善方案建议报告。5)湖南省电力公司2018编制的湖南电网2018年度运行方式。6)国网XX供电公司2019年上报的2019年220kV前期项目优选排序表。5、7)国网XX供电公司2019年编制的2019年XX地区电力市场分析预测春季报告。8)国网XX供电公司2019年编制的XX电网2019年度运行方式。1.1.2 遵循的规程规范1)220千伏及110(66)千伏输变电工程可行性研究内容深度规定Q/GDW 10270-2017;2)电力系统设计技术规程DL/T 5429-2009;3)电力系统电压和无功电力技术导则(试行)SD 325-1989。4)电力系统通信设计技术规定(DL/T 53912007);5)3kV110kV高压配电装置设计规范(GB 500602008);6)导体和电器选择设计技术规定(DL/T 52222005);7)圆线同心绞架6、空导线(GB/T 11792017);8)110kV750kV架空输电线路设计规范(GB 505452010);9)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范(GB/T 500642014);10)交流电气装置的接地设计规范(GB/T 500652011);11)架空输电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T 51542012);12)钢结构设计标准(GB 500172017);13)建筑结构荷载规范(GB 500092012);14)钢结构焊接规范(GB 506612011);15)混凝土结构设计规范(2015版) (GB 50010-2010);16)建筑地基基础设计规范(GB 50007207、11);17)架空输电线路基础设计技术规程(DL/T 52192014);18)电力设施抗震设计规范(GB 502602013);19)电信线路遭受强电线路危害影响的容许值(GB 683086);20)交流架空输电线路对无线电台影响防护设计规范(DL 50402017);21)输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程(DL/T 50332006);22)电力工程气象勘测技术规程(DL/T 51582012);23) 110kV750kV架空输电线路施工及验收规范(GB 502332014);24)架空送电线路钢管杆设计技术规定(DL/T 51302001);25)输电变电工程可行性研究内容8、深度规定(DL/T 54482012);26) 其它相关的规程、规范及反措等。1.2 工程概况根据XX市近远期电网规划以及电网现状,为保障XX市相关110kV站点的负荷供电需求,改善区域110kV电网结构,拟建设湖南XXXX220千伏配套110千伏线路工程。工程项目的概况详见表1.21。 表1.21 工程项目概况表序号工 程 名 称建 设性 质型 号建 设规 模一110kV变电工程1玉潭220kV变110kV间隔保护改造工程改造2通益220kV变110kV间隔保护改造工程改造3XX城关110kV变110kV间隔保护改造工程改造4木佳110kV变110kV间隔保护改造工程改造5茆田110kV变19、10kV间隔保护改造工程改造二110kV送电工程1通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程(架空部分)新建2JL3/G1A-300/40JNRLH60/LB1A300/409.4km2通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程(电缆部分)新建ZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm0.765km3通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程(架空部分)新建2JL3/G1A-300/404.1km4通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程(电缆部分)新建ZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm0.38km110、.3 设计水平年限湖南XXXX220千伏配套110千伏线路工程计划于2020年开工建设,2021年全部投产,故本次设计选择2021年作为设计水平年。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) 积极采用电网新技术,不断提高电网技术水平。5) 控制工程造价,降低输电成本。6) 选线按照有关规定进行多方案优化比较,同时取得地方政府和相关部门的原则协议,以避免和防止下阶段工作中出现颠覆性因素。7)其他(本工程的特点及具体11、方案等)。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1)电源现状截至2018年底,XX市发电装机总容量为2775.9MW,其中水电总装机1359.3MW(占比47.5%),火电总装机1248MW(占比48.7%),新能源总装机约168.6MW(占比3.8%)。XX市主要电源为XX电厂(2600MW)和黑麋峰抽水蓄能电站(4300MW)。2)电网现状截至2018年底,XX电网拥有500kV变电站4座,即沙坪(2750MVA)、星城(31000MVA)、艾家冲(2750+1000MVA)、鼎功(21000MVA),变电容量合计9000MVA。其中沙坪、星城、鼎功变主要供带湘12、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、韶山换流站、鹤岭、复兴变共同形成长株潭益不完全双环网,构筑了较为坚强的湘东受端网络,以接受湘西、湘西北、祁韶直流送入的电力。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2018年底,XX电网拥有220kV公用变电站25座,主变58台,总容量10800MVA,220kV用户变电站3座,主变13台,变电容量416.5MVA;拥有220kV线路71条,总长度1317.7km。拥有110kV公用变99座,总容量8682.5MVA,110kV用户变32座;拥有110kV线路18013、条,总长度1020.6km。3)供用电现状2018年,XX电网统调供电量为344.58亿kWh,统调最大负荷为7154MW。2.1.2 XX市电力系统现状截至2018年底,XX电网拥有电源装机总计35.98MW,其中火电23MW(城郊热电厂),水电7.22MW,光伏5.76MW。电源装机情况如表2.1-1所示。表2.1-1 XX市2018年底电源装机情况统计序号项目容量(MW)接入变电站接入电压等级一火电装机23/1城郊热电厂15+8木佳110kV变电站110kV二水电装机7.22/1黄材水电站21.56+1.6黄材110kV变电站35kV2田坪水电站20.5龙田110kV变电站35kV3小龙14、潭水电站30.5黄材110kV变电站35kV三光伏装机5.76/1加加光伏电站5.76通益220kV变电站10kV截至2018年底,XX地区拥有220kV变电站4座,主变8台,容量1320MVA,即楚沩(2180MVA)、玉潭(2120MVA)、向阳(1120MVA+1180)、通益(1180+1240MVA);拥有110kV公用变电站13座,主变23台,容量891MVA,即XX(250MVA)、夏铎铺(250MVA)、全民(150MVA)、历经铺(150+131.5MVA)、茆田(150MVA)、灰汤(150+131.5MVA)、黄材(231.5MVA)、木佳(231.5MVA)、双凫铺(215、31.5MVA)、花明楼(231.5MVA)、堆资(131.5MVA)、仁寿(131.5MVA+150MVA)、栗山牌(231.5MVA);35kV公用变电站15座,主变26台,容量211.7 MVA。表2.1-2 XX市110kV及以上变电站统计表单位:MVA变电站名称主变台数(容量)变电站名称主变台数(容量)一、220kV变电站玉潭2120楚沩2180向阳1120+1180通益1180+1240二、110kV变电站XX250栗山牌231.5花明楼231.5黄材231.5灰汤150+131.5历经铺150+131.5双凫铺231.5夏铎铺250茆田150堆资131.5木佳231.5仁寿15016、+131.5全民1502018年,XX电网统调供电量为31.3亿kWh,最大负荷为674.95MW。2.1.3 XX220kV变电站前期工作介绍XX220kV输变电工程目前处于可研设计阶段,其暂定的系统方案及规模介绍如下: 1)220kV接入系统方案将通益玉潭单回线路退运,新建XX玉潭单回线路,新建XX通益双回线路,新建线路均采用2LGJ-630导线。同时,在XX500kV变电站建成后(预计在2022年投产),将形成XX玉潭双回线路。为方便后期网架的形成,本期工程XX玉潭线路按双回建设,玉潭侧只接入1回。2)主变型式、容量及台数 主变建设规模本期:1240MVA终期:4240MVA。 主变型式17、主变型式:三相三圈有载调压降压型变压器电压比及抽头:23081.25%/121/11kV容量比:240/240/120接线组别:YN,yn0,d113)出线规模及电气主接线建议 220kV部分本期:4回,至玉潭回、通益、回,备用1回至玉潭第回线;终期:6回,在本期基础上预留2回。XX220kV变电站220kV电气主接线采用双母单分段接线,本期一次建成。 110kV部分本期:7回,至XX、茆田、沩丰坝(T接木佳)、经城、玉潭、通益(T接高家塘)各1回,备用1回至安康;终期:14回。XX220kV变电站110kV电气主接线采用双母接线,本期一次建成。 10kV部分本期:14回;终期:56回。XX218、20kV变电站10kV电气主接线采用单母线分段接线,本期建成单母线接线。4)变电站无功补偿容量 低压容性无功补偿本期:主变配置310Mvar容性无功补偿;终期:按每台主变配置310Mvar容性无功补偿装置预留场地。 低压感性无功补偿本期:为本期主变配置10Mvar感性无功补偿装置;终期:按每台主变配置210Mvar感性无功补偿装置预留位置。2.2 XX市及周边电网规划2.2.1 电源规划“十三五”、“十四五”期间,XX电网规划建设双凫铺光伏发电项目(100MW)、金盆山风电场(50MW)、东湖塘风电场(80MW),龙田风电场(50MW)、横市风电场(50MW)。2.2.2 电网规划2.2.2.19、1 500kV层面 “十四五”期间,新建望城500kV变电站、XX500kV变电站,扩建艾家冲500kV变电站。2.2.2.2 220kV层面“十三五”期间,新建艾家冲楚沩回线路、新建金洲220kV变电站;扩建楚沩220kV变电站。“十四五”期间,规划新建XX、回龙铺、花明楼220kV变电站;扩建玉潭220kV变电站。2.2.2.3 110kV层面“十三五”期间:新建高坝窑(150MVA)、沩丰坝(163MVA)、高家塘(163MVA)、经城(163MVA),扩建XX变(163MVA)、全民(150MVA)、茆田变(163MVA)。“十四五”期间:新建檀树湾(150MVA)、神通塘(150MV20、A)、回龙铺(150MVA),扩建高坝窑(150MVA)。2.3 负荷预测2.3.1 XX市电网负荷预测根据2019年XX地区电力市场分析预测春季报告(收口版)、XX电网2019年年度运行方式,并结合该地区电网近年来负荷、用电量增长情况,考虑今后发展需要及实现可能,XX市及XX县(市)统调负荷预测结果见表2.3-1。表2.3-1 XX地区及XX县负荷预测表 单位:MW、亿kWh年份项目201720182019202020222025年增长率十三五十四五XX市负荷6634 71547800 8870 10886 14800 10.17%10.78%供电量295.4 344.6385.0 437.21、5 526.8 696.0 13.99%9.73%XX市负荷608 675770 851 1066 1494 11.87%11.91%供电量27.1 31.335.2 38.5 46.0 60.0 12.36%9.28%2.3.2 XX220kV变供区范围内负荷预测根据XX市电网规划、XX市电力专项规划,XX220kV变电站主供XX市城区西北部,与通益220kV变、玉潭220kV变以及远景规划的长常220kV变共同供带该区域负荷。长常(规划)通益XX北500kV站(规划)楚沩新康(规划)回龙铺(规划)XX500kV站(规划)玉潭XX(规划)图2.3-1 XX市城区远景年220kV及以上变电站布22、点规划图鉴于XX220kV变电站在系统中的位置,结合XX220kV电网整体建设规划,考虑近期(至2025年)XX220kV变电站的供电范围如下:南不越过XX110kV变、茆田110kV变,东不越过木佳110kV变,西、北至XX市域边界。在该区域范围内现有110kV变电站为:XX(250MVA,近期计划扩建1台63MVA主变)、木佳(231.5MVA)、茆田(150MVA,近期计划扩建1台63MVA主变),同时,该区域内“十四五”期间规划新建经城110kV变,以上变电站部分负荷均考虑由XX220kV变电站供带。15湖南XXXX220千伏配套110千伏线路工程可行性研究报告 文件版权所有,未经授权23、,不得复用表2.3-2 XX市区各220kV变电站负荷预测单位:MW、MVA供电范围主变容量2018(实际)20192020202120222025备注通益木佳#1B31.526.4 28.2 24.2 2021年后转由XX变供带木佳#2B31.521.7 23.2 19.9 2021年后转由XX变供带XX#1B5038.6 28.9 24.7 26.0 27.3 31.6 XX#2B17.6 18.8 2021年后转由XX变供带全民#2B5015.0 16.5 18.1 19.9 26.5 沩丰坝6319.6 21.6 23.7 31.6 经城6320.4 2021年后转由XX变供带高家塘624、322.3 24.5 27.0 35.9 “十四五”投产檀树湾6325.227.2 36.7 “十四五”投产城郊热电厂#1-9.5 -9.5 -9.5 10kV直供180+24063.3 68.4 73.8 79.7 68.9 86.8 合计供带负荷140.5 171.8 230.8 195.2194.0 249.1 玉潭茆田#1B5040.5 43.3 20.9 2021年后转由XX变供带茆田#2B6325.5 21.8 23.4 28.6 XX#2B5023.5 2021年后转由XX变供带XX#3B6319.9 21.3 2021年转由XX变供带栗山牌#1B、#2B231.5(50)17.25、3 19.0 20.4 21.8 23.3 2025年后转由回龙铺变供带仁寿#1B31.512.9 13.9 14.9 16.0 17.1 2025年后转由回龙铺变供带花明楼#1B31.518.1 19.4 20.7 22.2 23.7 2025年后转由花明楼变供带高坝窑5019.9 21.3 22.8 24.4 29.9 10kV直供212057.6 49.3 52.8 56.4 60.4 74.0 合计供带负荷169.9 184.8 197.8 161.0 172.3 132.5 楚沩夏铎铺#1B5025.3 27.3 29.5 2021年后转由金洲变供带历经铺#1B5035.5 30.426、 32.5 34.1 35.8 41.5 历经铺#2B31.515.6 16.7 17.9 18.8 19.7 22.8 花明楼#2B31.524.3 25.3 26.3 27.3 29.8 26.8 全民#1B5022.7 25.0 27.5 29.4 31.4 38.5 新星水泥#1B、#2B20+31.519.8 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8 紫云6328.4 “十四五”投产大湾6328.4 “十四五”投产神通塘6328.4 “十四五”投产10kV直供2180+24021.6 23.8 26.1 28.5 31.1 40.2 合计供带负荷164.8 168.2 17927、.6 157.9 167.6 274.7 XXXX#2B5019.8 20.8 24.0 XX#3B6322.4 23.5 27.2 茆田#1B5022.3 23.9 29.3 木佳#1B31.525.9 27.7 29.9 木佳#2B31.520.7 21.5 28.2 经城6321.8 23.4 28.6 城郊热电厂#1-9.5 -9.5 -9.5 10kV直供24013.0 14.0 16.0 合计供带负荷136.4 145.2 173.7 2.4 工程建设必要性及建设时序2.4.1 工程建设的必要性改善区域110kV电网结构,满足新增站点的接入需求,提高供电可靠性。目前,通益220kV28、变玉潭220kV变形成了双回110kV通道,卯田、XX、木佳采用“两一T”的典型结构接入。至2020年,沩丰坝变、经城变、高家塘变新建以及XX变、茆田变扩建后,卯田、XX、木佳、沩丰坝将形成“两两T”的网络结构,经城、高家塘则以双辐射网络接入通益变。图2.4-1 XX城区2020年110kV网络拓扑图原通(益)宁(乡)茆(田)线导线为LGJ-185/1.51km+LGJ-240/ 1.38km+LGJ-300/7.66km+YJLW03-630/0.68km,玉(潭)宁(乡)木(佳)线导线为LGJ-240/ 8.79km+LGJ-300/4.02km+YJLW03-630/0.22km,通(益29、)木(佳)线导线为LGJ-185/1.74km+LGJ-300/ 2.16km+YJLW02-630/0.43km,玉(潭)茆(田)线导线为LGJ-185/3.25km+LGJ-240/2.00km +LGJ-300/ 0.09km。由于通益玉潭的双回110kV线路通道导线截面偏小,输送潮流受限严重。至2021年,在玉潭沩丰坝线路故障情况下,通益茆田线路(LGJ-240、300)将供带XX、木佳全站负荷约114MW,超过现有线路极限。同样,在通益茆田线路故障情况下,玉潭沩丰坝线路(LGJ-240、300)将供带XX、木佳全站负荷,超过现有线路极限。考虑XX城区电力线路廊道紧张,通益玉潭110k30、V通道上新增线路较为困难,若不新增220kV变电站布点,则需要改造玉(潭)宁(乡)木(佳)沩(丰坝)线、通(益)木(佳)宁(乡)茆(田)线。改造期间城区各110kV变电站将轮流停电,其中XX变负荷无法完全转供,且玉潭、通益两座220kV变电站出口侧线路改造时,4座110kV变电站均仅通过一侧220kV变电站串供,供电可靠性差,且需限负荷运行,存在较大的安全风险。为了解决现有110kV通道输送容量受限问题,本期需新建XX变配套110kV线路工程。同时,2020年投产的经城、高家塘两座变电站将通过双“T”方式由通益220kV变通过两回110kV线路供带,而通益220kV变北侧还将建设檀树湾变(2031、212022年投产),这3座110kV变电站规划通过通益、XX两座220kV变电站形成“两一T”供电网络,XX变配套110kV线路工程的建设可满足相关站点的接入。综合以上分析,为解决现有110kV通道输送容量受限问题,改善区域110kV电网结构,满足新增110kV站点的接入,本工程的建设是很有必要的。2.4.2 建设时序XX220kV输变电工程计划于2021年迎峰度夏前建成投产。XX配套110千伏线路工程与XX220kV变电站工程同步实施,于2021年投产。2.5 XX220kV变110kV接入系统方案2.5.1 方案拟定(1)拟定思路由于通益玉潭双回110kV通道接入站点较多,线路输送容量受32、限,本期XX变主要考虑梳理该通道网络,与通益、玉潭合理供带各110kV站点。同时根据XX市电网规划,经城、高家塘、檀树湾将形成XX变与通益变之间的“两一T”,本期XX变出线方案需与规划网络相适应。(2)方案拟定方案一:将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段的两回线路均开口接入XX变,同时将XX变由“T”接改为“”接,形成XXXX通益(T接木佳)、XX沩丰坝(T接木佳)通益、XX玉潭、XX茆田玉潭的网络结构;将通(益)高(家塘)经(城)线的双回线路的北侧开口接入XX变,形成XX经城(T接高家塘)通益、形成XX通益(T接高家塘)的网络结构。将新形成的XXXX接点通益线路改造为2LGJ-300的导33、线或与之匹配的电缆。考虑到改造线路的XX木佳段为同塔架设,为适应远期该110kV通道潮流输送需求,避免同塔架设的另一侧线路在远期改造时的停电问题,本期将XX木佳段同塔架设的另一侧线路一并改造。同时,由于XX变出口至接点线路为同塔架设,线路停电改造造成XX变全停,实施难度较大,且已有线路(LGJ-240)可满足XX变近期负荷供电需求,故本期暂不进行改造,待远期XX接入规划220kV变电站(新康)后,再实施该段线路改造。另外,檀树湾变目前正在开展可研(预计晚于本工程投产),檀树湾变接入方案为开口通(益)高(家塘)经(城)线的北侧线路。图2.5-1 XX变110kV接入系统方案一示意图方案二:将通(34、益)木(佳)宁(乡)茆(田)线在茆田变侧开口接入XX变,将玉(潭)宁(乡)木(佳)沩(丰坝)线在玉潭侧改接入XX变,同时将木佳变由“T”接改为“”接;将XX变的双回线路在T节点处解开,1回线路改接入XX变,另1回线路与原玉(潭)宁(乡)木(佳)沩(丰坝)线的玉潭侧出线对接。形成玉潭XXXX、玉潭茆田XX、玉潭木佳XX、玉潭沩丰坝XX的网络结构。将将通(益)高(家塘)经(城)线的双回线路的北侧开口接入XX变,形成XX经城(T接高家塘)通益、形成XX通益(T接高家塘)的网络结构。另外,檀树湾变目前正在开展可研(预计晚于本工程投产),檀树湾变接入方案为开口通(益)高(家塘)经(城)线的北侧线路。图235、.5-2 XX变110kV接入系统方案二示意图(3)比选分析从经济性来看,方案一新建线路长度较方案二短约22km,但改造线路约为12km(24+4km)。其中新建双回路钢管杆2LGJ-300导线,造价约400万/km,线路更换耐热导线造价约50万/km。总体来看方案一投资较方案二省200万。从网络结构来看,方案一形成XX、木佳、沩丰坝的“两一T”结构,玉潭茆田XX的单链式结构,以及玉潭XX单回110kV线路。方案二中XX、木佳、沩丰坝、茆田均形成通过两座220kV变电站形成单链式结构。方案二网架结构更清晰,无T接线路,保护配置更简单,调度运行更灵活。但考虑到在XX变在单台主变故障情况下,方案二36、中XX变、茆田变负荷均只能通过玉潭变供带,将导致玉潭变重、过载;方案一中XX变转由通益变供带,可满足要求。从实施难度来看,方案二本期需形成了XX至XX方向的四回110kV线路通道,由于XX变南侧出线困难,北侧规划道路暂未修建,已有的通宁茆、玉宁木线在站前路中间绿化带采用同塔双回架设,且经现场踏勘,该线路不具备改造成四回路的条件,本期方案二实施难度较大。从电网适应性来看,远期将在XX与通益、XX与玉潭之间形成“两一T”,按照终期网架,由于新康东、沩丰坝、宝塔、玉兴均为新建变电站,主变规模均按463MVA或380MVA考虑。这两个通道上的线路均需要改造。方案二本期即形成了XX至XX方向的两回11037、kV线路,后期网络的形成更为方便,适应性较方案一优。图2.5-3 远景年110kV电网示意图综合考虑,方案一投资省,实施相对容易,且能适应远景电网发展,推荐方案一作为本期推荐方案。2.6 电气计算2.6.1 潮流计算(1)计算原则1)计算水平年选择2021年、2025年,电网规划网架计算。2)计算运行方式选择正常方式下的丰大、丰小、枯大、枯小方式进行计算;3)计算负荷、电源及网络依据2019年XX地区电力市场分析预测春季报告(收口版)、XX电网2019年年度运行方式及本工程负荷预测结果。4)功率因数计算负荷功率因数取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38、机组功率因数最高取1.00,原则上均不考虑进相运行,以为调度运行留出裕度。5)电源出力火电厂出力按装机90%考虑;水电厂夏季出力按100%考虑,冬季出力按20%考虑;风电场出力按70%考虑。 6)电压控制范围110kV母线电压一般控制在106.7117.7kV之间。220kV母线电压控制在213.4235.4kV之间,且偏差幅度不大于11kV。发电厂220kV母线电压正常运行时控制在220242kV之间。500kV母线电压控制在500550kV之间。7)计算结果2021年、2025年推荐方案潮流计算结果,如图所示。图2.6-1 2021年夏大潮流图图2.6-2 2021年夏小潮流图图2.6-339、 2021年冬大潮流图图2.6-4 2021年冬小潮流图图2.6-5 2025年夏大潮流图图2.6-6 2025年夏小潮流图图2.6-7 2025年冬大潮流图图2.6-8 2025年冬小潮流图(2)计算结果分析本期工程建成后,正常及线路“N-1”运行方式下各条线路均无过载现象,电压合格,均能满足运行需要。2.6.2 短路计算(1)计算条件1) 湖南电网110kV及以上网络参与计算;2)短路水平年按远景年考虑;3)计算网架及电源:计算网架为湖南电网远景年目标网架,计算电源按地区电力系统规划中的进度安排投运。4) 短路计算基准值为:Sj=100MVA,Uj=Ucp。(2)计算结果表2.6-1 短路40、电流计算结果 短路类型母线三相短路单相短路XX变110kV母线20.018.3玉潭变110kV母线20.518.8通益变110kV母线18.716.5茆田变110kV母线14.313.1XX变110kV母线14.513.0木佳变110kV母线15.013.7沩丰坝变110kV母线15.514.2经城变110kV母线15.314.0高家塘变110kV母线12.611.52.7 导线截面选择按本期110kV线路方案实施后,XX变供区内的110kV变电站主要以“两线三变”或“两线两变”的接线方式由XX及周边220kV变电站共同供带。故建议本期新建线路导线截面宜按远景主变容量及负荷规模来选择;同时,为41、充分利用现有线路资源,避免已有资产浪费,现有线路导线截面按满足近期负荷需求来校验,并结合负荷发展对已建线路适时更换。2.7.1 相关110kV站点远景主变容量设想考虑本期新建线路导线截面宜按远景主变容量及负荷规模来选择,相关110kV站点远景主变容量如下表所示表2.7-1 XX变近区110kV公用变电站主变容量统计变电站电压等级(kV)主变容量(MVA)2021年2025年远景年XX110163+250163+250363木佳110231.5231.5263沩丰坝110163163463经城110163163463高家塘110163163463檀树湾110163163463茆田110163+142、50163+150363安康110/1634632.7.2 相关110kV线路输送容量情况 LGJ-240、LGJ-300、2LGJ-300型导线在110kV电压等级下的极限输送容量(考虑XX地区气候特性,分25、35两种气温条件)和经济输送容量如下表2.7-2所示。表2.7-2 相关导线输送容量表单位:MVA导线型号LGJ-240LGJ-3002LGJ-300持续极限输送容量25时11613326635时102.1117234经济输送容量(3000Tmax5000h)52.665.7121.4 注:根据湖南省公司的对110kV线路常规导线型号的选择标准,2LGJ-240和2LGJ-300型导43、线一次投资差别不大,结合经济输送容量及线损,不考虑2LGJ-240型导线。2.7.3 导线截面选择及校验2.7.3.1 玉潭通益双回110kV通道入XX变、XXXX接点通益线路改造(1)XX、木佳、沩丰坝3个变电站的“两一T”网络远景年该通道上仍为“两一T”结构,木佳为“T”接,考虑线路“N-1”方式下,单回线路最多供带563MVA主变。根据湖南电网规划主要技术原则,变电站均达到终期规模,负载率按62.5%考虑,以此来校验线路“N-1”。故按负载率62.5%,功率因素0.95考虑,单回线路输送潮流达到约187MW。结合2LGJ-300型导线经济及极限输送容量,本期接新建线路、改造线路按2LGJ44、-300型导线考虑,满足各变电站远期负荷需要。近期校验: XXXX通益(T接木佳)110kV线路:线路最小导线截面为LGJ-240,在最严重的方式下,XXXX线路“N-1”,通益XX单回线路供带XX全站以及木佳2#主变(31.5MVA),预计至2025年,XX全站负荷达到约83MW,木佳2#主变负荷约28MW,输送潮流达到约111MW。其中通益木佳T接点段潮流111MW,现有LGJ-240导线不满足要求,需更换为2LGJ-300导线;XX变出口段负荷83MW,LGJ-240导线可满足要求。 XX沩丰坝(T接木佳)通益110kV线路:线路最小导线截面为LGJ-185,位于木佳T接点沩丰坝线路。X45、X木佳T接点线路最小导线为LGJ-240、通益沩丰坝最小导线为LGJ-300。在最严重的方式下,通益沩丰坝线路“N-1”,XX木佳T接点线路供带沩丰坝(63MVA)、木佳1#主变(31.5MVA)负荷。预计至2025年,沩丰坝负荷达到约32MW,木佳1#主变负荷约30MW,总负荷约62MW。XX木佳T接点线路中LGJ-240导线可满足要求,木佳T接点沩丰坝线路仅供带沩丰坝负荷,LGJ-185导线可满足要求。(2)XX茆田、XX玉潭远景年该通道上为“两”结构,考虑线路“N-1”方式下,单回线路最多供带463MVA主变,按负载率62.5%,功率因素0.95,输送潮流达到约150MW。结合2LGJ-46、300型导线经济及极限输送容量,本期接线路按2LGJ-300型导线考虑,满足各变电站近远期负荷需要。近期XX茆田通道上,单回线路供带茆田全站负荷,预计至2025年,茆田全站负荷达到约58MW,输送潮流达到约58MW。玉潭茆田线路最小截面为LGJ-185,XX茆田线路为最小截面LGJ-240,均可满足要求。 2)通(益)高(家塘)经(城)线的1回入XX变近期经城、高家塘、檀树湾3个变电站的“两一T”网络远景年该通道上为“两”结构,各站均为4台主变,考虑线路“N-1”方式下,单回线路最多供带463MVA主变,按负载率62.5%,功率因素0.95,输送潮流达到约150MW。近期该通道上,线路“N-147、”方式下,单回线路供带2台63MVA主变负荷,按负载率62.5%,功率因素0.95,输送潮流达到约75MW。结合2LGJ-300型导线经济及极限输送容量,本期接线路按2LGJ-300型导线考虑,满足各变电站近远期负荷需要。2.8 输变电工程建设规模2.8.1 变电工程建设规模2.8.1.1 XX220kV变110kV出线间隔排列XX变本期110kV出线采用全电缆向北出线,间隔排列如下图所示。图2.8-1 XX变本期110kV出线间隔排列2.8.1.2 通益220kV变110kV出线间隔改造通益变为已有220kV变电站,规划110kV出线12回,现状出线3回。本期需将形成的XX通益线路(原通宁茆48、线)全线改造为2LGJ-300导线,故需对该出线间隔导线进行更换,同时需对本站内相关110kV出线间隔设备进行校验和复核。通益220kV变110kV侧采用双母线接线,本期维持不变。2.8.2 线路工程建设规模1)将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段的两回线路均开口接入XX变,同时将XX变由双“T”XX沩丰坝、XX通益线路改为“”接XX通益线路;2)将通(益)高(家塘)经(城)线的双回110kV线路的北侧线路开口接入XX变;3)将新形成的XXXX接点通益线路改造。新建及改造线路均采用2LGJ-300导线或采取与远景潮流输送需求相匹配的电缆。3 变电部分3.1 电气一次XX220kV变电站为新49、建站,现处于可研设计阶段。XX220kV变电站本期110kV接入系统方案为:1)将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段的两回线路均开口接入XX变,同时将XX变由双“T”XX沩丰坝、XX通益线路改为“”接XX通益线路;2)将通(益)高(家塘)经(城)线的双回110kV线路的北侧线路开口接入XX变;3)将新形成的XXXX通益线路全线改造。为施工方便,XX220kV变配套110kV输变电工程中包含了本期110kV出线对应的对侧间隔扩建工程以及部分新建线路相应间隔调整工程。XX侧110kV间隔已在XX110kV输变电工程中考虑,本工程不在XX110kV变新扩110kV间隔。3.1.1 玉潭220kV50、变110kV间隔改造玉潭变为已建成站,投产时间为1997年。目前站内有2台120MVA主变,110kV部分采用双母线接线方式,采用户外AIS布置,目前110kV出线有7回(玉蟠线10Y、玉罗花线9Y、玉仁线7Y、向煤栗玉6Y、玉宁木线4Y、玉栗线2Y、玉茆线1Y)。根据系统提资将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段的两回线路均开口接入XX变。本期利旧玉宁木线4Y间隔设备。XX玉潭近期潮流为97MW,额定电流为510A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。玉潭为220kV变电站110kV母线三相短路电流20.5 kA。玉潭变前期110kV配电装置采用户外AIS设备,通宁茆线原主要设备参数51、见下表。110kV原主要设备参数表110kVAIS配电装置设备名称型 式 及 主 要 参 数备 注SF6断路器3AP1 FG-145,126kV,4000A,40kA隔离开关GW4-126W,2000AGW4-126DW,2000AGW4-126IIDW,2000A电流互感器MGJ-12S,2600/1A,5P30/0.2S电压互感器TYD110/3 (A相)kV避雷器Y10W-102/266由上表可知, 110kV原有设备短路水平为40kA20.5kA,均能满足本期扩建后的运行要求。目前间隔内导线采用的LGJ-240,其极限允许载流量为536A,母线采用LF21Y-100/90,其极限允许载52、流量为1193A,母联间隔采用LGJ-400导线,其极限允许载流量为719A,均满足本期运行方式需要,无需更换。3.1.2 通益220kV变110kV间隔改造通益220kV变为已建成站,投产时间为2013年。目前站内有1台240MVA主变和1台180MVA主变,110kV部分采用双母线接线方式,采用户外AIS布置,目前110kV出线有3回(至木佳变5Y、XX变6Y、全民变8Y各1回)。根据系统提资将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段的两回线路均开口接入XX变,同时将XX变由双“T”XX沩丰坝、XX通益线路改为“”接XX通益线路;将通(益)高(家塘)经(城)线的双回110kV线路的北侧线路开53、口接入XX变。将新形成的XXXX通益线路全线改造。本期利旧6Y通宁茆线间隔设备。XX通益(T高家塘)近期潮流为90MW,额定电流为496A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。通益XX近期潮流为140MW,额定电流为735A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。通益110kV变电站110kV母线三相短路电流18.7 kA。通益变前期110kV配电装置采用户外AIS设备,110kV原主要设备参数见下表。110kV原主要设备参数表110kVAIS配电装置设备名称型 式 及 主 要 参 数备 注SF6断路器3AP1 FG-145,126kV,4000A,40kA隔离开关GW4-126W,54、2000AGW4-126DW,2000AGW4-126IIDW,2000A电流互感器LVB-110,2600/1A,5P30/0.2S电压互感器TYD110/3 (A相)kV避雷器Y10W-102/266由上表可知, 110kV原有设备短路水平为40kA18.7kA,均能满足本期扩建后的运行要求。目前间隔内导线采用的LGJ-240,其极限允许载流量为536A,满足本期运行方式需要,但不满足远期系统潮流。因线路侧本期进行改造,因此建议站内导线进行同步更换,替换为2LGJ-300,以满足系统潮流要求。母联间隔内导线采用LGJ-630/55,其极限允许载流量为963.2A(修正后),满足本期及远期要55、求。母线采用LDRE-110/100,其极限允许载流量为1901A,母联间隔采用LGJ-630导线,其极限允许载流量为945A,满足系统潮流要求。在通益XX城关出线间隔导体更换对通益XX城关停电,不会造成所属间隔外的其余间隔停电。母线搭接时可通过不同母线运行的调整来进行过渡,同样不会影响变电站负荷的供带。 3.1.3 茆田110kV变间隔改造茆田110kV变为已建成站,投产时间为2014年。目前站内有1台50MVA主变,110kV部分采用扩大单元接线方式,采用户内GIS布置,目前110kV出线有2回(通宁茆线2Y、玉茆线1Y)。根据系统提资将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段的两回线路均开56、口接入XX变,同时将XX变由双“T”XX沩丰坝、XX通益线路改为“”接XX通益线路;将通(益)高(家塘)经(城)线的双回110kV线路的北侧线路开口接入XX变。XX茆田近期潮流为80MW,额定电流为420A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。茆田110kV变电站110kV母线三相短路电流14.3 kA。茆田变前期110kV配电装置采用户内GIS设备,110kV原主要设备参数见下表。110kV原主要设备参数表110kVGIS配电装置设备名称型 式 及 主 要 参 数备 注断路器145kV,2500A,40kA,100kA隔离开关145kV,2500A,40kA,100kA电流互感器26057、0/5A,5P30/5P30/0.5/0.2S电压互感器kV(A相)由上表可知, 110kV原有设备短路水平为40kA14.3 kA,均能满足本期扩建后的运行要求。目前间隔内导线采用的LGJ-240,其极限允许载流量为536A,GIS额定电流为3150A,满足本期运行方式需要,无需更换。3.1.4 XX城关110变间隔改造XX城关110kV站为已建成站,投产时间为2013年。目前站内有2台50MVA主变,110kV部分采用扩大单元接线方式,采用户内GIS布置,目前110kV出线有3回(宁茆线、玉宁木线)。详见通益220kV变110kV主接线。根据系统提资将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段58、的两回线路均开口接入XX变,同时将XX城关变由双“T”XX沩丰坝、XX通益线路改为“”接XX通益线路;将通(益)高(家塘)经(城)线的双回110kV线路的北侧线路开口接入XX变。XXXX城关变近期潮流为140MW,额定电流为735A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。通益XX城关变近期潮流为140MW,额定电流为735A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。XX城关变110kV变电站110kV母线三相短路电流18.7 kA。XX城关变前期110kV配电装置采用户内GIS设备,110kV原主要设备参数见下表。110kV原主要设备参数表110kVGIS配电装置设备名称型 式 及 主 59、要 参 数备 注断路器145kV,2500A,40kA,100kA隔离开关145kV,2500A,40kA,100kA电流互感器2600/5A,10P30/10P30/0.5/0.2S电压互感器kV(A相)由上表可知,110kV原有设备短路水平为40kA14.5kA,均能满足本期扩建后的运行要求。目前间隔内导线采用的LGJ-240,其极限允许载流量为536A,出线为全电缆,在站内上终端塔出线。相关导线更换在线路侧考虑。在通益XX城关出线间隔导体更换对通益XX城关间隔停电,不会造成所属间隔外的其余间隔停电。3.1.5 沩丰坝110变间隔改造沩丰坝110kV变为110kV全户内GIS新建站,目前处60、于施工图设计阶段,预计将于2019年建成投产。变电站规模如下表:远期规模本期规模主变容量463MVA163MVA110kV出线回数4回2回XX沩丰坝(T木佳)近期潮流为70MW,额定电流为367A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。沩丰坝110kV变电站110kV母线三相短路电流15.5kA。其设备参数见表:110kVGIS配电装置设备名称型 式 及 主 要 参 数备 注断路器126kV,2000A,40kA,100kA隔离开关126kV,2000A,40kA,100kA电流互感器2800/5A,5P30/0.2S电压互感器kV(A相)由上表可知,110kV原有设备短路水平为40kA161、5.5kA,均能满足本期扩建后的运行要求。导线为按满足本工程需求选型,满足系统潮流要求。3.1.6 经城110变间隔改造经城110kV变为110kV全户内GIS新建站,目前处于施工图设计阶段,预计将于2019年建成投产。变电站规模如下表:远期规模本期规模主变容量463MVA163MVA110kV出线回数4回2回XX经城近期潮流为90MW,额定电流为472A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。经城110kV变电站110kV母线三相短路电流15.3kA。其设备参数见表:110kVGIS配电装置设备名称型 式 及 主 要 参 数备 注断路器126kV,2000A,40kA,100kA隔离开关62、126kV,2000A,40kA,100kA电流互感器2800/5A,5P30/0.2S电压互感器kV(A相)由上表可知,110kV原有设备短路水平为40kA15.3kA,均能满足本期扩建后的运行要求。导线为按满足本工程需求选型,满足系统潮流要求。3.1.7 高家塘110变间隔改造高家塘110kV变为110kV全户内GIS新建站,目前处于施工图设计阶段,预计将于2019年建成投产。变电站规模如下表:远期规模本期规模主变容量463MVA163MVA110kV出线回数4回2回XX通益(T高家塘)近期潮流为90MW,额定电流为472A。远期潮流为180MW,额定电流为992A。高家塘110kV变电站63、110kV母线三相短路电流12.6kA。其设备参数见表:110kVGIS配电装置设备名称型 式 及 主 要 参 数备 注断路器126kV,2000A,40kA,100kA隔离开关126kV,2000A,40kA,100kA电流互感器2800/5A,5P30/0.2S电压互感器kV(A相)由上表可知,110kV原有设备短路水平为40kA12.6kA,均能满足本期扩建后的运行要求。导线为按满足本工程需求选型,满足系统潮流要求。3.2 电气二次3.2.1 概 述根据系统一次方案,本工程将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段的两回线路均开口接入XX变,同时将XX变由双“T”XX沩丰坝、XX通益线路改64、为“”接XX通益线路;将通益经城T接高家塘的双回110kV线路的北侧线路开口接入XX变。本工程设计范围为XX220kV变110kV配套线路对侧通益变、玉潭变、茆田变、XX变、木佳变、沩丰坝变、经城变、高家塘变110kV间隔保护改造及相关内容。3.2.2 系统继电保护及安全自动装置3.2.2.1 相关系统继电保护及安全自动装置现状沩丰坝110kV变为待建智能变电站,目前已完成初步设计,沩丰坝接入系统方案为“”接通木线,沩丰坝接入后,木佳和沩丰坝由“”接改为 “T”入通宁茆线和玉宁木线,形成通益沩丰坝、通益茆田(T接木佳,T接XX)、玉潭沩丰坝(T接XX,T接木佳)3回110kV线路。沩丰坝变为单65、母线分段接线,初设中已考虑在110kV侧配置备自投装置。高家塘110kV变和经城110kV变均为待建智能变电站。本工程前高家塘双T通益至经城110kV线路;高家塘110kV变和经城110kV变在初设中均已考虑在110kV侧配置备自投装置。通益220kV变为已建无人值班智能变电站,计算机监控系统(集成保信子站功能)由国电南自提供。110kV部分配置1套长园深瑞 BP-2C型110kV 母差保护,1套成都府河 FH-3000S型110kV 故障录波装置。玉潭220kV变为已建无人值班综合自动化变电站,110kV侧配置了1套南瑞继保RCS-915 型母线保护装置,1 套成都府河 FH-3000S型166、10kV 故障录波装置,配置一面南瑞继保RCS-9798A型保护信息子站柜。茆田110kV变电站为2014年投运智能变电站,计算机监控系统(集成保信子站功能)由北京四方提供。110kV侧电气主接线为扩大内桥接线。站内配置1套山东山大SDL-9100+SDL-9001型网络分析及故障录波装置,配置2台110kV备用电源自动投入装置实现1#桥间和2#桥间间隔备自投。XX110kV变电站为2016年投运智能变电站,计算机监控系统(集成保信子站功能)由国电南自提供。110kV侧电气主接线为扩大内桥接线,无110kV母线保护装置,配置有1套山东山大SDL-9102型故障录波装置、1套国电南自PSRA6067、1型网络记录分析装置,配置1台国电南自公司的 PSP643U型110kV备自投装置,用于扩大桥接线备投。木佳110kV变电站为2002年投运的常规综自站,计算机监控系统由南瑞继保提供。110kV侧电气主接线为单母分段接线(刀闸分段)。该站没有配置110kV母线保护、故障录波及保信子站装置,110kV侧装设一套南瑞继保RCS-9652备用电源自投装置。通益经城T接高家塘双回110kV线路,上述两回线路在经城输变电工程中考虑了通益变、经城变侧配置三端光纤差动保护装置,在高家塘输变电工程中高家塘变配置了适应对侧的三端光纤差动保护装置。玉潭沩丰坝T接XX、T接木佳110kV线路,上述线路玉潭侧配置了一68、套南瑞继保的RCS-941距离保护装置,XX变侧未配置保护,沩丰坝变与木佳变侧在沩丰坝输变电工程中配置了三端光纤差动保护装置。(厂家待定)。通益茆田T接木佳、T接XX110kV线路,上述线路通益变侧配置了北京四方的CSC-161距离保护装置,茆田变侧配置长园深瑞PRS-711D保护装置,木佳变侧配置北京四方的CSC-163A保护装置,XX变侧未配置保护装置。3.2.2.2 系统继电保护及安全自动装置配置原则和配置方案110kV保护宜采用远后备方式。对于终端变电站,一般仅考虑在电源侧装设反应接地短路和相间短路的微机距离零序保护。对于发电厂联络线、重要用户供电线路、环网运行线路、长度低于10km的69、线路、220千伏变电站的110千伏线路、单T接线路、电缆线路以及电缆与架空混合线路配置纵联电流差动保护。通过将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX段的两回线路均开口接入XX变,同时将XX变由双“T”XX沩丰坝、XX通益线路改为“”接XX通益线路,形成XX玉潭、XX沩丰坝T接木佳、XX茆田、XXXX、XX通益T接木佳5回110kV线路;将通益经城T接高家塘的双回110kV线路的北侧线路开口接入XX变,形成XX通益T接高家塘、XX经城2回110kV线路。1)XX通益T接高家塘110kV线路;本工程拟在线路三侧各配置1套同厂家、同型号的三端光纤电流差动保护装置,保护采用专用光纤芯通道;通益变及高家塘70、变在经城、高家塘输变电工程中已考虑各配置1套三端光纤电流差动保护装置,本期工程原有保护装置利旧;XX变配置1套与通益变及高家塘变同厂家、同型号的三端光纤电流差动保护装置,相关工程量由XX变本体工程考虑。2)XX经城110kV线路;本工程拟在线路两侧各配置1套同厂家、同型号的两端光纤电流差动保护装置,保护采用专用光纤芯通道;经城变在其本体工程中已配置1套三端光纤电流差动保护装置,本期考虑将原有的三端光纤电流差动保护装置转为两端光纤电流差动保护装置使用,保护装置利旧;XX变配置1套与经城变同厂家、同型号的三端光纤电流差动保护装置(本期转为两端光纤差动保护装置使用),相关工程量由XX变本体工程考虑。71、3)XX沩丰坝T接木佳110kV线路。本工程拟在线路三侧各配置1套同厂家、同型号的三端光纤电流差动保护装置,保护采用专用光纤芯通道;沩丰坝变及木佳变在沩丰坝输变电工程中已考虑各配置1套三端光纤电流差动保护装置,本期工程原有保护装置利旧;XX变配置1套与沩丰坝变及木佳变同厂家、同型号的三端光纤电流差动保护装置,相关工程量由XX变本体工程考虑。4) XX玉潭110kV线路;本工程拟在线路两侧各配置1套同厂家、同型号的两端光纤电流差动保护装置,保护采用专用光纤芯通道;在XX变本体工程中,XX变侧已配置1套光纤电流差动保护装置,玉潭变保护装置按照对侧保护配置。5) XX茆田110kV线路;本工程拟在线72、路两侧各配置1套同厂家、同型号的两端光纤电流差动保护装置,保护采用专用光纤芯通道;在XX变本体工程中,XX变侧已配置1套光纤电流差动保护装置,茆田变保护装置按照对侧保护配置。6)XXXX110kV线路;本工程拟在线路两侧各配置1套同厂家、同型号的两端光纤电流差动保护装置,保护采用专用光纤芯通道;在XX变本体工程中,XX变侧已配置1套光纤电流差动保护装置,XX变保护装置按照对侧保护配置。7)XX通益T接木佳110kV线路;上述线路三侧各配置1套同厂家、同型号的三端光纤电流差动保护装置,保护采用专用光纤芯通道。8)XX安康110kV线路;安康110kV输变电工程在本期工程之后实施,本期XX变建设X73、X安康110kV线路出线间隔,XX变侧配置1套光纤电流差动保护装置,保护采用专用光纤芯通道,相关工程量由XX变本体工程考虑。9)本工程中仅涉及保护改造,前期相关间隔已接入110kV母线保护,本期修改对应间隔相关名称等信息即可。10)本工程涉及到的故障录波、信息子站能满足本期工程接入需求;110kV备自投装置前期相关间隔已接入,本期修改对应间隔名称等信息即可。3.2.3 对相关专业的要求3.2.3.1 对通信专业的要求XX经城110kV线路、XX玉潭110kV线路、XX茆田110kV线路、XXXX110kV线路、两侧均配置光纤电流差动保护,应提供1路专用光纤保护通道;采用专用光纤通道时,通道光缆74、不少于4芯(用2芯备2芯)。XX高家塘通益110kV线路、XX木佳沩丰坝110kV线路、通益木佳XX110kV线路、三侧均配置三端光纤电流差动保护,每两侧之间应提供1路专用光纤保护通道;采用专用光纤通道时,通道光缆不少于4芯(用2芯备2芯)。3.2.4 调度自动化 3.2.4.1 调度管理通益变、玉潭变、茆田变、XX变、木佳变、沩丰坝变、经城变、高家塘变均采用微机计算机监控系统控制方式。本工程维持现有调度及运行管理关系方式不变。3.2.4.2 远动系统3.2.4.2.1 远动信息传送方式本期剖接及改造间隔均接入相关变电站监控系统,其传输方式维持不变。3.2.4.2.2 调度自动化主站端接口要求75、应考虑XX地调、备调调度自动化系统接收本期XX220kV变配套110kV线路工程的相关远动信息,主站端所需的硬件设备和相应的软件工作,其费用列入本期工程范围。3.2.5 电能计量系统本期工程不考虑设置关口计量点。通益变、玉潭变、茆田变、XX变、木佳变、沩丰坝变、经城变、高家塘变已有间隔原已配置非关口表,本期维持现状不变。3.2.6 二次接线3.2.6.1 通益220kV变通益变原有监控系统采用的是国电南自变电站综合自动化系统。本期需拆除原通益茆田(T接木佳,T接XX)110kV线路保护装置(保测一体装置),在原屏体新上本期形成的通益木佳XX110kV线路保护装置(保测一体),并接入站内监控系统76、。本期保护改造不考虑增加相应防误锁具。原有五防电子编码锁利旧;站内现有直流系统满足本期工程需求。3.2.6.2 玉潭220kV变玉潭变原有监控系统采用的是北京四方公司的监控系统。本期需拆除原玉宁木110kV线路保护装置,在备用屏位新上本期形成的XX玉潭110kV线路保护屏,原110kV线路测控装置利旧。本期保护改造不需考虑增加相应防误锁具,站内现有直流系统满足本期工程需求。本期需更换保护装置至端子箱,测控装置,母线保护及故障录波装置间的电缆。3.2.6.3 茆田110kV变茆田变原有监控系统采用的是北京四方变电站综合自动化系统。本期需拆除原通益茆田(T接木佳,T接XX)110kV线路保护装置(77、保测一体),在原屏体新上本期形成的XX茆田110kV线路保护装置(保测一体),并接入站内监控系统。本期保护改造不考虑增加相应防误锁具,原有五防电子编码锁利旧;站内现有直流系统满足本期工程需求。3.2.6.4 XX110kV变XX变原有监控系统采用的是国电南自变电站综合自动化系统。XX变原2回110kV线路未配置保护装置,本期新增2套110kV线路保护装置(1套110kV微机双端光纤电流差动保护装置用于XXXX110kV线路,1套110kV微机三端光纤电流差动保护装置用于通益木佳XX110kV线路),在备用屏位集中组1面110kV线路保护屏;XX变原2回110k线路测控装置利旧。本期保护改造不考78、虑增加相应防误锁具,原有五防电子编码锁利旧;站内现有直流系统满足本期工程需求。3.2.6.5木佳110kV变木佳变原有监控系统采用的是南瑞继保变电站综合自动化系统。本期需拆除原通益茆田T接木佳(T接XX)110kV线路保护屏,在原屏位上安装本期形成的通益木佳XX110kV线路保护屏,原110kV线路测控装置利旧。本期保护改造不考虑增加相应防误锁具;站内现有直流系统满足本期工程需求。本期需更换保护装置至端子箱,测控装置间的电缆。3.3 土建部分根据电气资料及现场情况,本期土建无间隔扩建内容。4 通信部分本报告主要包括新建XX220kV变的配套110kV部分系统和光纤通信方案,XX220kV变站内79、的所有通信设备和配套220kV部分的湖南省网层光纤通信电路已经在XX220kV变本体工程和配套220kV光纤通信工程中考虑(含配线设备等),本工程只考虑110kV配套部分。4.1 工程概述XX220kV变电站为新建站,XX220kV变电站220kV部分可研与本工程同步进行。根据一次系统推荐方案,XX220kV变(以下称本站)的建设规模为:主变容量:本期1240MVA,终期4240MVA。本期220kV出线:4回,通益2回,至玉潭2回(其中1回在XX500kV变投产时才接入)。终期220kV出线:6回,除本期出线外,预留2回。本期110kV出线:7回,分别至玉潭、茆田、XX、木佳、经城(待建,先80、于本工程投产)、高家塘(待建,先于本工程投产)、安康(待建,后于本工程投产)各1回。终期110kV出线:14回。本期10kV出线:14回,终期按56回预留场地。另外,本期工程需在通益变扩建1个220kV出线间隔;玉潭变本期利旧已有通益玉潭出线间隔接入XX变,同时为避免交叉跨越,需将至XX与至向阳的出线间隔互换。本工程相关220kV线路: 将通益玉潭单回线路退运,新建XX通益双回线路;新建XX玉潭双回线路,玉潭侧本期只接入1回(另1回待向阳变改接至XX500kV变电站后再接入),待XX500kV变电站建成后(预计在本工程之后1年投产),将形成XX玉潭双回(线路路径长约29.35km)、XX通益双81、回线路(线路路径长约28.4km)。另外,结合XX500kV变配套220kV线路的建设和远期线路的需求,本期XX变出口侧还需考虑规划的XXXX500kV变双回220kV通道的建设。按照线路专业的反馈资料,本工程线路出线走廊均按照双回220kV和双回110kV线路共4回混压线路的方式四回路共塔出线。本工程共计建设线路为6回220kV和6回110kV线路(含预留备用,至安康110kV线路不在本工程考虑),采用3个混压四回路共塔出线(其中XX至经城和高家塘两回110kV线路及XX预留至XX500kV变出线双回220kV线路混压四回路共塔线路段在XX110kV线路送出工程中建设)。相关110kV线路:82、 将玉潭通益双回110kV通道的茆田XX110kV变段的两回线路均开口接入XX变,同时将XX110kV变由 “T”接XX沩丰坝、XX通益线路改为“”接XX通益线路。即通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变。由于供电需要,XX110kV变剖接点(T改剖)的双回110kV线路维持现状不变。 将通(益)高(家塘)经(城)线的双回110kV线路的北侧线路开口接入XX变。 将新形成的XX剖接点(T改剖)通益线路全线改造。上述通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路,通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路,在XX变侧和经城变侧均采用电缆出线,电缆长度在0.1350.38km83、之间。另外,在通益变至木佳变之间有0.4km电缆线路。另外,安康110kV输变电工程目前正在开展可研设计,本工程仅需建设至安康变的110kV出线间隔,相应线路工程列入安康110kV输变电工程。沩丰坝110kV输变电工程目前也正在设计,线路将T接通益木佳线路,并建设通益沩丰坝木佳24芯光缆,详见沩丰坝110kV输变电工程。4.2 通信现状与本工程相关的通信现状如下:与本工程相关的现有XX地区光纤通信网络如下:已形成东、西2个2.5Gb/s骨干环网,天顶通益玉潭XX县公司楚沩艾家冲2.5Gb/s链路在天顶、艾家冲两点接入地区西部2.5Gb/s骨干环网,并建有通益木佳XX茆田玉潭622Mb/s等链路84、。现有XX地区光纤通信网采用阿尔卡特公司1660SM系列光传输设备和绵阳灵信公司的MDP 3000 PCM设备,SDH网管中心站设在湖南省信通公司,XX公司配置有一套远程客户端。另外,XX地区光纤通信网络升级改造工程已立项,目前正在启动建设。升级后的XX地区通信网为核心网+接入网两层架构,与本工程相关的核心层有城区双10Gb/s核心环网、XX区域10Gb/s环网;接入层有楚沩向阳双凫铺仁寿玉潭通益的2.5Gb/s光纤通信电路等,现有通益木佳XX茆田玉潭622Mb/s等链路将接入上述网络。按照XX公司规划,今后接入XX地区光纤通信网络的110kV变电站均需采用2.5Gb/s电路,XX地区光纤通信85、网络升级改造工程中还将对现有网络进行适当优化调整,新建地区网光纤通信站均按照接入该系统考虑。另外,待建的经城110kV变、高家塘110kV变及通(益)高(家塘)经(城)110kV线路也将先于本工程投产,届时均将接入升级后的XX地区光纤通信网。相关的主要光缆现况如下表所示:序号光缆区段光缆类型/长度/纤芯数量及类型1通益玉潭(沿220kV线路架设)OPGW/17.07km/24B12玉潭楚伪(沿220kV线路架设)OPGW13.98km24B13通益木佳(沿110kV线路架设)ADSS4.9km24B14木佳XX(沿110kV线路架设)ADSS5.9km24B15XX茆田(沿110kV线路架设)86、ADSS8.1km24B16茆田玉潭(沿110kV线路架设)ADSS5.78km24B17玉潭历经铺(沿110kV线路架设)ADSS10.45km24B18历经铺楚伪(沿110kV线路架设)ADSS5.6km24B19楚伪全民(沿110kV线路架设)ADSS12.8km24B110全民通益(沿110kV线路架设)ADSS5.66km24B111玉潭XX局(沿10kV线路和配网电缆沟架设)普通无金属光缆共4根约4*1km24+36+2*12B1待建的经城110kV变、高家塘110kV变及通(益)高(家塘)经(城)110kV线路也将先于本工程投产,初设已经审定将在通益高家塘经城通益110kV线路均87、各建设1根24芯OPGW+ADSS光缆(G.652D)。安康变和沩丰坝变正在进行设计,预计投产时间与本工程同步。与本工程有关的光纤通信现状请见本工程投产前系统通信现状图。相关110kV线路每回开设有1路保护专用光纤通道。4.3 通道配置本站至各级调度部门和相关220kV的各类信息的主备用通道已经在本站配套220kV本体工程中考虑。本站经城、本站玉潭、本站茆田、本站XX共4回110kV线路,每回线路的保护开设1路专用光纤芯通道。本站通益T接高家塘、本站沩丰坝T接木佳、通益XXT接木佳共3回T接110kV线路,每回线路三侧均按三端保护各配置1路专用光纤芯通道。4.4 光纤通信4.4.1 光缆建设方88、案本工程220kV部分光缆建设方案和OPGW光缆工程量已经列入220kV输变电工程可研。OPGW光缆建设原则为,在线路路径三跨区段架设两根48芯OPGW光缆,双回和四回路共塔区段架设的OPGW光缆的总芯数必须满足该区段各站所需光缆的芯数要求。本工程110kV部分最终形成的光缆建设方案如下(详见光缆线路部分设计):1).将茆田XX(110kV变)1根24芯ADSS光缆改剖进XX变,茆田XX改进段架设一根24芯光缆,其中四回混压段利用现有72芯OPGW光缆分芯24芯考虑,路径长0.6km,四回混压线路末端剖接点双回路杆塔架设1根24芯OPGW光缆,路径长度0.1km。XX茆田剖接段新建OPGW长度89、约为0.7km,形成XX茆田24芯ADSS+OPGW光缆长度约3km。2).沿XX剖接点(T改剖)改进段新建两根24芯光缆,其中:XX侧四回混压段利用现有2根72芯OPGW光缆分2根24芯考虑,路径长20.2km,四回混压线路末端剖接点(T改剖)双回路杆塔架设两根24芯OPGW光缆,路径长度22.5km。3).剖接点(T改剖)木佳架设1根24芯OPGW光缆,路径长2km。4).剖接点(T改剖)通益架设一根24芯OPGW光缆,其中架空段采用OPGW光缆,路径长5.8km,电缆段采用普通非金属阻燃光缆,路径长0.4km。剖接点(T改剖)XX(110kV变)段原2根24芯ADSS光缆(原分别至通益和90、茆田)维持现状不变,在剖接点(T改剖)处分别与上述光缆通过三分支接续盒对接,以满足相关通信和保护通道的用纤需求。上述光缆建成投产后,其他路径上的现有24芯ADSS光缆才可拆除。上述光缆建成并通过三分支接续盒对接后,最终可形成:XX木佳OPGW光缆长度约6km;XX(110kV变)木佳ADSS+OPGW光缆长度约6km;XX(110kV变)通益ADSS+OPGW+P光缆长度约11km;XX(110kV变)XXADSS+OPGW光缆长度约7km。5) .将高家塘经城1根24芯ADSS/OPGW光缆随新建线路剖进XX,沿剖进、剖出段新建线路各架设1根24芯光缆(三跨段采用两根48芯光缆),其中:四回91、混压架空段利用272芯OPGW光缆分芯,路径长20.3km,其他新建架空段新架OPGW光缆,路径长23.8km;XX变和经城变进站均采用电缆,电缆段采用普通非金属阻燃光缆,路径长0.28+0.1km。最终形成的高家塘XX经城24芯光缆,长度约为13km+6km。上述光缆纤芯型式均为G.652D。新建110kV线路OPGW光缆长度和敷设路径长度详见光缆线路设计。本工程新建OPGW光缆路径长约21.9km,电缆段与引入光缆采用24芯(G.652D)普通无金属阻燃光缆共计约6.2km。 4.4.2 光纤通信电路及设备配置下述光纤通信电路的XX变所有设备均已经在220kV输变电工程可研中配置,本设计只92、考虑对侧110kV变的设备接入相关费用。XX地区光纤通信网络:在配套220kV输变电工程中,XX变配置了1套XX地区升级网10G平台SDH设备,将XX变插入XX公司至通益变STM-64链路之间,形成通益XXXX公司10Gbit/s光纤通信电路,原XX公司至通益变的10Gb/s光板均改为对XX变;并建设XX变玉潭变STM-16电路,原玉潭变至通益变的2.5Gb/s光板改为对XX变。在配套110kV送出工程中(本工程),按照按照XX公司规划要求,接入XX地区光纤通信网络的110kV变电站均需采用2.5Gb/s电路,建设高家塘XX经城、XXXX茆田2.5Gbit/s光纤通信电路,在高家塘、经城、XX93、和茆田现有设备上各增加1块2.5Gbit/s光板。上述光纤通信方案详见系统通信方案图。4.5 保护通道安排本站经城、本站玉潭、本站茆田、本站XX共4回110kV线路,每回线路的保护开设1路专用光纤芯通道。由相应区段拟建的ADSS/OPGW光缆提供纤芯。本站通益T接高家塘、本站沩丰坝T接木佳、通益XXT接木佳共3回T接110kV线路,每回线路三侧均按三端保护各配置1路专用光纤芯通道,由相应区段拟建的ADSS/OPGW光缆提供纤芯。其中本站沩丰坝经通益站跳纤,本站木佳经XX站跳纤,XX木佳经沩丰坝站跳纤,其余均为直达光缆。5 线路工程设想 5.1 线路工程概况5.1.1 线路方案本工程为XXXX294、20kV配套110kV线路工程,由2个110kV线路工程组成,分别为:通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程、通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程。1)通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程剖进段线路起自通宁茆47号(玉宁木51号)小号侧,止于XX变110kV GIS间隔。剖出段线路起自XX变110kV GIS间隔,止于通宁茆58号(玉宁木39号)大号侧。剖进段线路长约1.365km,其中架空段长约1.2km(双回路架设约1km,与220kV通玉线剖进XX变四回路窄基钢管塔共塔0.2km,四回路部分杆塔、基础、接地装置计入220kV95、线路工程,本工程仅计列110kV导线和光缆及绝缘子串金具串),站内电缆隧道敷设约0.045km,站外电缆沟敷设约0.12km。剖出段线路长约0.9km(含站内电缆长度暂按80m考虑),其中架空段长约0.7km(其中与220kV通玉线剖进XX变四回路窄基钢管塔共塔约0.6km,四回路部分杆塔、基础、接地装置计入220kV线路工程,本工程仅计列110kV导线和光缆及绝缘子串金具串;四回路分支后采用双回路架设约0.1km),XX变站内电缆隧道敷设约80m,站外封闭式电缆沟敷设80m,开放式电缆沟约0.04km。本工程剖接后需将原玉宁木110kV线路上往XX110kV变电站的T接支线改接至通宁茆线路上96、,再将通宁茆39#上主线路跳线断开,将原通宁茆玉宁木双回路改成XX-玉潭110kV线路约8.9km、XX-茆田110kV线路约3.2km,XX-XX110kV线路约5.4km、通益-XX110kV线路约8.8km、XX-木佳-沩丰坝110kV线路(因沩丰坝输变电未完工,XX-木佳线路长约4.9km),如下图所示:图5.11 XX变本期110kV接入系统方案新建架空段导地线型号为:新建架空线路段导线采用2JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线。剖进段四回路段本工程计列一根72芯OPGW,电缆段采用管道光缆(计入站端通信部分),双回路段地线两根均为24芯OPGW光缆。剖出段四回路段本工程97、计列一根72芯OPGW,电缆段采用管道光缆(计入站端通信部分),双回路段地线一根采用24芯OPGW光缆,另一根采用JLB20A-80型铝包钢绞线,地线逐基接地。新建电缆段:电缆采用阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆 ZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm。本工程剖接后需拆除原通宁茆47号(玉宁木51号)-通宁茆58号(玉宁木39号)约1.6km双回路导线(JL/G1A-300/40)、两根地线(JLB20A-80铝包钢绞线)、绝缘子串(耐张串84套1ND21Y-0040-07P(H),悬垂串30套1XP21CLS-4045-07P(H)-1C、跳线串27套1T98、P-10-07H(P)Z)、金具串(悬垂串10套BX2S-BG-10,耐张串28套BN2Y-BG-10)、ADSS光缆及配套金具,拆除原通宁茆47号(玉宁木51号)GSJ22-24型双回路耐张钢管杆、原通宁茆57号(玉宁木40号)1D9-SZC-27型双回路直线塔、原通宁茆58号(玉宁木39号)GSZ21-33型双回路钢管直线杆。拆除段跨越城市道路3次,房屋4次,380V电力线9次,通信线8次。剖进段小号侧重新紧线双回路0.6km,剖出段内大号侧重新紧线0.15km。按照系统规划,本工程建成后,需将剖进段剖接点-原通宁茆线#39、原通宁茆线#39-通益线路上原110kV通宁茆线路的LGJ-3099、0/40、LGJ-240/30导线更换为JNRLH60/LB1A300/40铝包钢芯耐热铝合金绞线,原线路单根630截面电缆改为ZC-YJLW03-Z 64/110-11000mm型阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆,使其满足输送容量187MW要求,同时将剖进段剖接点至原通宁茆线#39上的两根地线更换为2根24芯OPGW光缆(同时拆除随线路架设的一根ADSS光缆),将原通宁茆线#39-通益变段一根地线更换为一根24芯OPGW光缆。将原通宁茆线剖进段剖接点-木佳变线路上的原玉宁木110kV架空线路导线也改为JNRLH60/LB1A300/40铝包钢芯耐热铝合金绞线。架空线长度100、7.5km(双回路3.9km,单回路3.6km),电缆长度0.4km(通宁茆#26#27)。2)通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程剖进段剖出段采用双回架设,起自XX变110kV GIS间隔,止于通益-经城27#电缆终端杆。线路全长约4.475km,其中XX变电站采用站内电缆隧道敷设80m,站外采用封闭式电缆沟敷设100m,敞开式电缆沟敷设0.1km,与XX变远期220kV线路采用四回路窄基钢管塔架设约0.3km,采用双回路钢管杆架设1.3km,采用双回路铁塔架设约2.5km。另其中一回需采用60m站外电缆沟、40m站内电缆沟进入经城变GIS间隔。架空段导地线型号为:新建101、架空段导线采用2JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线。双回路地线采用两根24芯OPGW复合光缆(跨越石长铁路及待建渝长厦高铁段采用2根48芯OPGW光缆),四回路段采用两根72芯OPGW光缆(其中一根为远期两回220kV线路用),电缆段采用管道光缆(计入站端通信部分),地线逐基接地。电缆段:XX变出线段电缆采用ZC-YJLW03-Z 64/110-11000mm型阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆。经城变进线段电缆采用ZC-YJLW03-Z 64/110-11000mm型阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆,管道光缆计入通信部分。本工程建成后形102、成通益-XX-(高家塘)110kV线路约11.3km,XX-经城110kV线路约4.3km。本工程剖接至原线路杆塔上,剖接后无架空线拆除量,仅需拆除原经城变进站一回电缆80m(电缆截面单根800及其终端头)。5.1.2 杆塔数量(1)通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程本工程剖进段共新建双回路钢管杆9基,其中双回路耐张杆7基,双回路直线杆2基,利用待建220kV四回路窄基钢管耐张塔2基;剖出段共新建双回路终端杆1基,利用待建220kV四回路窄基钢管耐张塔4基,平均档距约144m。通宁茆线更换导线段需增加3基双回路直线塔加高。表5.11 杆塔型号、高度及数量统计表剖进段杆塔103、型号呼高基数1GGF2-SJG42421GGF2-SJG12731GGF2-SJG22721GGF1-SZG13011GGF1-SZG2301剖出段杆塔型号呼高基数1GGF2-SJG4241通宁茆线更换导线段杆塔型号呼高基数1F6-SZC2333(2)通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程本工程共新建双回路杆塔21基,其中双回路耐张杆5基,双回路直线杆3基,双回路耐张塔5基,双回路直线塔5基,新建220kV四回路窄基钢管耐张塔2基,单回路电缆终端杆1基,平均档距约226m。表5.12 杆塔型号、高度及数量统计表杆塔型号呼高基数1GGF2-SJG4243(2)1GGF1-SZ104、G1303(1)1GGF2-SJG2272(2)1F7-SDJC2242(2)1F7-SJC1242(2)1F7-SJC2241(1)1F6-SZC1302(2)1F6-SZC2363(3)2I6-SSDJG3012I6-SSDJGD3011GGC2-JG4D241注:括号内为水田内基数。5.1.3 变电站进出线5.1.3.1 XX220kV变电站110kV进出线XX220kV变电站位于XX市康宁路与规划的向前路交界处的东南角。根据系统规划,变电站110kV进出线均采用GIS电缆终端出线,远期共14回,本期6回,其中6回采用110kV电缆隧道向北出线,10回与远期220kV电缆共用隧道向西出线105、。110kV GIS间隔自西向东分别为预留(沩水)、预留(安康)、玉潭、茆田、预留、预留、通益、经城、沩丰坝、XX、预留(XX)、预留(群英)、预留、预留。本期出线6回占用玉潭、茆田、通益、经城、沩丰坝、XX6个间隔,如下图5.11、5.12所示,其中沩丰坝、XX两个间隔向北出线,玉潭、茆田、通益、经城4个间隔向西出线,详见XX220kV变电站电缆进出线规划示意图。110kV向北出线隧道110GIS出线间隔110kV、220kV向西出线隧道图5.12 XX变本期110kV出线间隔排列XX220kV变站址图5.13 XX220kV变站址现状5.1.4 改接点现状5.1.4.1 通宁茆47号(玉宁106、木51号)原通宁茆47号(玉宁木51号)为双回路耐张杆,位于向前路(春城北路路口东侧)中心绿化带,挂线相序为自上而下:通宁茆BAC、玉宁木BCA。根据运行台账,其杆型为GSJ22-24,两侧导线型号为LGJ-300/40钢芯铝绞线,最大使用应力为43.07MPa,地线为JLB20A-80型铝包钢绞线,最大使用应力为112.5MPa,本次在其小号侧立一基双回路终端杆(小号侧应力超过国网典设钢管杆使用条件,需按原线路应力进行验算)。图5.14 通宁茆47号(玉宁木51号)5.1.4.2 通宁茆58号(玉宁木39号)原通宁茆58号(玉宁木39号)为双回路直线杆,位于学府路北侧,挂线相序为自上而下:通107、宁茆BAC、玉宁木BCA。根据运行台账,其杆型为GSZ21-33,两侧导线型号为LGJ-300/40钢芯铝绞线,最大使用应力为43.07MPa,地线为JLB20A-80型铝包钢绞线,最大使用应力为112.5MPa,本次在其大号侧立一基双回路终端杆(大号侧应力超过国网典设钢管杆使用条件,需按原线路应力进行验算)。图5.15 通宁茆58号(玉宁木39号)5.1.4.2 通益-经城110kV线路27# 通益-经城110kV线路27#位于花明北路和科技路东北角经城110kV变电站,根据设计资料杆型为1GGF2-SJG4D-24双回路电缆终端杆,小号侧导线型号为2JL/G1A-300/40,最大使用应力108、为32.3MPa,地线两根为OPGW-13-90-2光缆,入经城变的电缆型号为单根800mm2截面,入站方式为电缆沟。本工程剖接的通益-经城回110千伏线路的相序为自上而下CBA。5.1.5 通宁茆110kV线路换导线段现状根据系统要求,本工程需将原通宁茆47#-39#(双T杆)、其中两根地线更换为24芯OPGW,39#-通益变段本回导线更换为耐热导线,将39#-木佳变段导线更换为耐热导线,将#39-通益变上一根地线更换为24芯OPGW光缆。上述更换导线段的现状为通宁茆47#-42#长度为876m,导线为LGJ-300/40钢芯铝绞线,地线为JLB20A-80型铝包钢绞线,杆型为: 46#(G109、SZ21-27)、45#(GSZ21-27)、44#(GSJ23-24)、43#(GSJ21-24)、42#(1D9-SDJC-24)。通宁茆42#-39#长度为570m,导线为LGJ-240/30钢芯铝绞线,地线为XGJ-50型镀锌钢绞线,杆型为:41#(1XH-SZC3-30)、40#(1XH-SJC4-24)、39#(SJT-21)。39#(双T杆)-32#段1.524km,导线型号为LGJ-240/30钢芯铝绞线,地线为GJ-50型镀锌钢绞线,杆塔型号为:编号杆型编号杆型#032GSJ23-27#0361XH-SJC4-24#033SZKT-30#0371XH-SJC4-24#034S110、ZKT-30#0381XH-SJC1-24#035SZT-2432#-29#段497m,导线型号为LGJ-300/40钢芯铝绞线,地线为JLB20A-80型铝包钢绞线,杆塔型号为:31#(GSJ23-27)、30#(GSJ21-27)、29#(GSJ23-27)。29#-28#段91m,导线型号为LGJ-240/30钢芯铝绞线,地线为GJ-50型镀锌钢绞线,28#杆型为SDJ90-18。28#-27#(电缆终端杆)段19m,导线型号为LGJ-300/40钢芯铝绞线,地线为GJ-80型镀锌钢绞线,27#杆型为1GGA3-1DG1-15。26#-通益变段3.643km,导线型号为LGJ-300/4111、0钢芯铝绞线,地线为GJ-80型镀锌钢绞线,杆型为:编号杆型编号杆型1#1GGD2-SJG4-1514#110GZ21-272#1GGD2-SJG4-2415#110GSJ23-273#1GGD2-SJG4-2416#1GGA3-JG1-244#1GGD1-SZG2-24 17#1GGA1-ZG1-245#1GGD2-SJG1-2118#1GGA1-ZG2-276#1GGD2-SJG1-2119#1GGA1-ZG1-277#1GGD2-SJG1-2420#1GGA3-JG1-248#1GGD1-SZG1-2721#1GGA1-ZG1-279#1GGD1-SZG1-2722#1GGA1-ZG2-112、3010#1GGD2-SJG1-2723#1GGA3-JG1-2411#110GSJ23-3024#1GGA3-JG1-2412#110GSJ23-2725#1GGA1-ZG1-2713#110GZ21-2726#1GGA3-1DG1-245.2 路径方案选择5.2.1影响路径的主要因素1) XX市规划局对与该片区进行了详细规划,要求新建电力线路沿规划道路架设。2) 变电站位于城市规划区,110千伏采用GIS设备远期出线14回,因此变电站出线电缆需采用隧道或电缆沟敷设。5.2.2 路径描述5.2.2.1 通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程5.2.2.1.1 方案一剖进段起113、自站前路与春城北路交叉路口东侧的通宁茆47号(玉宁木51号)小号侧,沿待建的站前路中心绿化带采用双回路钢管杆架设约1km,至长冲路口后左转与220kV通玉线剖入XX变剖进段采用四回路窄基钢管塔混压架设约0.2km(四回路部分杆塔、基础、接地装置计入220kV线路工程,本工程仅计列110kV导线和光缆及绝缘子串金具串),在长冲路东侧绿化带内走线,在待建的向前路北侧四回路电缆终端塔上采用电缆下地,通过封闭式电缆沟穿过待建向前路,左转进入XX变110kV站内隧道入口,再右转通过站内通道进入沩丰坝、XX两个GIS间隔。图5.21 站前路中心绿化带中走线的通宁茆玉宁木110kV双回路220kV通玉线(待114、迁改)图5.22 待建的站前路(春城北路以西段)剖进段线路长约1.365km,其中架空段长约1.2km,站内电缆隧道敷设约0.045km,站外电缆封闭式电缆沟敷设约0.12km。航空距离0.9km,曲折系数1.56。剖出段起自XX变的玉潭、茆田两个GIS间隔,通过站内电缆隧道出站,再通过站外封闭式电缆沟穿过(明开挖)康宁路后左转,再向南走线至XX变本期220kV通玉线剖入XX变新建的四回路窄基钢管塔,上塔采用架空线架设(四回路部分杆塔、基础、接地装置计入220kV线路工程,本工程仅计列110kV导线和光缆及绝缘子串金具串),在长冲路西侧绿化带内走线,至学府路口后从四回路窄基钢管塔上分支后双回路115、接入原通宁茆58号(玉宁木39号)大号侧新建的双回路110kV终端杆。剖出段线路长约0.9km,其中架空段0.6km与220kV通玉线剖进XX变四回路窄基钢管塔共塔,四回路部分杆塔、基础、接地装置计入220kV线路工程,本工程仅计列110kV导线和光缆及绝缘子串金具串;四回路分支后采用双回路架设约0.1km。站内电缆隧道敷设约80m,站外封闭式电缆沟敷设约80m,开放式电缆沟敷设约0.04km。航空距离0.7km,曲折系数1.37。线路路径详见路径方案图,本工程建成后,原110kV通宁茆线、玉宁木线双回路的春城北路至长冲路口段线路将退运(仅拆除导地线及绝缘子串,原钢管杆沿城市道路建设需保留)。116、5.2.2.1.2 方案二剖进剖出段采用电缆从XX变GIS间隔通过站内电缆隧道出站,再左转在站外封闭式电缆沟内走线,穿过康宁路后新建四回路窄基钢管电缆终端塔左转,在长冲路西侧绿化带内走线,至学府路口后分成两个双回路接入原通宁茆57号小号侧、58号大号侧。线路长约1.44km,其中架空段长约0.65km(双回路架设0.2km,采用四回路窄基钢管塔共塔0.45km),站内电缆隧道敷设约80m,站外封闭式电缆沟敷设约80m,敞开式电缆沟敷设约0.13km,电缆电缆沟0.5km。航空距离0.7km,曲折系数2.0。5.2.2.1.3 方案比较及推荐路径方案(一)走廊条件方案一将剖进、剖出段走不同的路径117、架设,剖进段从XX变北侧进线,从而为XX变远期向南走线的远期110千伏出线两回预留了走廊,方案二采用剖进、剖出均向南走线后,远期110千伏线路只能均沿待建的向前路出线,而向前路走向曲折,且道路宽度较窄,不宜走四回及以上架空钢管塔或钢管杆,因此方案一走廊规划优于方案二。(二)运行条件方案一采用110kV与220kV混压同塔,方案二中向南的四回110kV、四回220kV均采用同一个对侧变电站的同电压等级线路同塔,不利于运行维护。(三)交叉跨越方案由于XX变向南的2回220kV至玉潭变的线路、2回至待建XX500kV变的220kV线路需在学府路、通宁茆玉宁木双回路北侧向西走线,需在学府路与康宁路交叉118、路口与通宁茆玉宁木110kV剖入XX变线路交叉跨越。采用方案一时电缆物料长度比方案二电缆物料长度少1.5km。(四)对远期110kV线路走向的影响方案一建设后剖接点之间的双回路段将退运,而XX变远期110k出线沿待建向前路走线至春城北路后,将不会再与通宁茆玉宁木线路发生交叉跨越,还可以利用其退运的钢管杆挂线,如果采用方案二,远期110kV线路如以架空形式与通宁茆玉宁木线路再次发生交叉跨越,不利于线路安全运行。(五)对工程投资的影响虽然方案一需拆除剖接点之间的导地线,但是电缆投资低,走廊利用率、交叉跨越方案均优于方案二,因此方案一优于方案二。综上所述,通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110119、kV线路工程推荐采用方案一。5.2.2.1.4 通宁茆线(玉宁木线)更换导线段 根据系统论证,本工程需将通宁茆线剖进段剖接点-原通宁茆线#39-通益变导线输送容量扩容至约187MW(不含原通宁茆线#39-XX变段),将玉宁木线剖进段剖接点-木佳变段线路上玉宁木线路也扩容至约187MW。经测量全线断面,暂定按照原路径在原杆塔、电缆终端塔上挂线,其中通宁茆线#34-#36档内导线对房屋净空距离约3.6m,不满足规程要求4.0m,需将通宁茆线#35前后两侧增加杆塔,通宁茆线#38-#39档内导线对房角净空距离仅2.5m,不满足规程要求4.0m,需在中间增加杆塔。图5.23 原通宁茆线#35-#36号120、下方对导线距离紧张的房屋5.2.2.2 通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程5.2.2.2.1 西方案西方案剖进段起自经城变门口的通益-经城110kV双回路电缆终端杆27#。剖出段起自经城变GIS间隔,采用电缆经站内电缆沟敷设至站外后,新建单回路电缆终端杆,再与剖进段合成双回路终端杆架设在科技路与花明北路路口,再向西用钢管杆架设走线沿规划的科技南路走线,跨过远期规划的长冲路后,因规划路建设时序在本工程实施后,本工程采用双回路铁塔按现状地貌建设左转向南走线,跨越规划的渝长厦高铁、石长电气化铁路,至新城路与长冲路路口后采用四回路窄基钢管塔与XX变远期两回220kV出线混压架设121、,至变电站附近后采用电缆终端塔下地采用电缆沟敷设,再左转经封闭式电缆沟穿过康宁路后进入XX变GIS间隔。本工程线路走向石长铁路走向图5.24 跨越石长电气化铁路处线路全长约4.475km,其中XX变电站采用电缆隧道敷设80m,站外封闭式电缆沟敷设100m,敞开式电缆沟敷设0.1km,与XX变远期220kV线路采用四回路窄基钢管塔架设约0.3km,采用双回路钢管杆架设1.3km,采用双回路铁塔架设约2.5km。剖出段在经城变电站侧需采用55m电缆沟(站外)、40m站内电缆沟进入经城变GIS间隔。线路路径详见路径方案图。航空距离3.2km,曲折系数1.34。5.2.2.2.2 东方案东方案剖进段起122、自经城变门口的通益-经城110kV双回路电缆终端杆#27。剖出段起自经城变GIS间隔,采用电缆经站内电缆沟敷设至站外后,新建单回路电缆终端杆,再与剖进段合成双回路终端杆架设在科技路与花明北路路口,沿花明北路东侧采用双回路钢管杆架设,至石长铁路北侧后改为双回路铁塔架设,跨过铁路后沿梧桐路北侧向西走线,跨过长冲路后左转,与方案一相同的路径和架设方案进入XX变。线路全长约4.56km,其中XX变电站采用电缆隧道敷设约80m,站外封闭式电缆沟敷设约100m,敞开式电缆沟敷设0.1km,四回路窄基钢管塔架设约0.3km,双回路钢管杆架设1.4km,采用双回路铁塔架设约2.58km。剖出段在经城变电站侧需123、采用55m电缆沟(站外)、40m站内电缆沟进入经城变GIS间隔。线路路径详见路径方案图。航空距离3.2km,曲折系数1.43。5.2.2.2.3 方案比较及推荐路径方案(一)走廊条件东方案沿花明北路采用钢管杆架设约0.6km,该段道路西侧已经布设天然气管道、低压线管道,东侧已经建设厂区,厂区围墙距离路边距离仅12m,走廊条件很紧张,也不利于工业园区布置其它管线。西方案沿未建道路走线,XX市规划局表示可以按照现状走向设计线路并预留位置。(二)建设条件东方案在花明北路走线时距离已有管线较近,增加了运行风险。西方案主要沿待建长冲路在未开发地区走线,没有建设风险。(三)交叉跨越方案东方案跨越石长铁路档124、距交叉角仅为46,且一档跨越重要道路路口和铁路,对运行条件不利,西方案跨越铁路交叉角大于70,较东方案更优。综上所述,通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程推荐采用西方案。5.2.3 地形地貌线路地形均为丘陵,植被以樟树、杂树为主。沿线自然地面海拔高度50m130m,相对高差不大。表5.21 地形一览表线 路 名 称地 形 类 别平地泥沼通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程长度(km)2.265/比例(%)100/通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程长度(km)1.542.935比例(%)34665.2.4 主要交叉跨越主要交叉跨125、越情况详见表5.22。表5.22 主要交叉跨越情况表项 目次 数通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程石长电气化铁路/1规划渝长厦高铁/1规划城市道路/8乡道/1水泥路/710kV电力线1010通信线510城市道路22/380V及以下电力线510公交站1/厂区7/35kV电力线1/房屋18/一级公路1/5.2.5 工程地质条件5.2.5.1 区域地质条件根据2017版中国区域地质志(湖南志)线路区域属羌塘扬子华南板块,二级分区属扬子陆块,三级分区为雪峰构造带,四级分区为湘东北断隆带。本带最显著特征是强烈隆起,主要出露126、冷家溪群浅变质碎屑岩(XX一带为板溪群),北部岳阳-临湘一带于向斜部位出露南华系-志留系,角度不整合于冷家溪群之上。南部XX、浏阳地区出露上古生界,其底部跳马涧组与冷家溪群或板溪群角度不整合接触。冷家溪群武陵期变形强烈,主要表现为紧闭-同斜褶皱、韧性剪切带以及强劈理的发育。平江-XX一带跳马涧组与冷家溪群(XX一带为板溪群)角度不整合接触,期间大量地层的缺失与加里东运动后的抬升和剥蚀有密切关系。线路区域第四系以来无明显构造活动,场地区域为稳定地块;适合建设本工程。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015)和建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016年版),线路区域上地震动127、峰值加速度为0.05g,地震基本烈度为6度,属抗震设防第一组,场地类别为II类,地震动反应谱特征周期为0.35s。5.2.5.2 地层与岩性1)通宁茆、玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路根据现场勘察情况,结合搜集到区域地质资料、邻近已有建筑工程经验综合分析,线路所经区域内主要为第四系(Q)土层、下第三系(E)风化岩层,现自上而下分述如下: 植被土(Q4pd):灰褐、灰黄色,稍湿,结构松散,主要为黏性土,含植物根茎,广泛分布,厚度约为0.5m。 粉质黏土(Q4el+dl):褐红、黄棕色,硬塑,干强度及韧性高,可见灰白色斑块,切面光滑,有光泽,无摇震反应,广泛分布,厚度:6.4012.128、60m,平均厚度约3m,该层重度=18.519 kPa,粘聚力C=3035kPa,内摩擦角=1518,承载力特征值 =240kPa270kPa。 强风化泥岩(E2):褐红色,灰白色,节理裂隙发育。该层均有分布,厚度:4.504.70m,平均厚度约4.6m,该层重度=20kPa,内摩擦角=2025,承载力特征值 =250kPa400kPa。 中等风化泥岩(E2):褐红色,灰白色,厚度大于8m,该层未揭穿,该层重度=21kPa,内摩擦角=2830,承载力特征值 =600kPa800kPa。2)通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路根据现场勘察情况,结合搜集到区域地质资料、邻近已有建129、筑工程经验综合分析,线路所经区域内主要为第四系(Q)土层、下第三系(E)风化岩层,现自上而下分述如下: 植被土(Q4pd):灰褐、灰黄色,稍湿,结构松散,主要为黏性土,含植物根茎,广泛分布,厚度约为0.5m。粉质粘土(Q4el+dl):红褐色,软塑,很湿,平均层厚约1.5m,该层重度=18 kPa,粘聚力C=12kPa,内摩擦角=8,承载力特征值 =80kPa110kPa。主要分布在水田。粉质粘土(Q4el+dl):红褐色,可塑,湿,平均层厚约3m,该层重度=18.519 kPa,粘聚力C=16kPa,内摩擦角=16,承载力特征值 =140kPa180kPa。主要分布在水田。 粉质黏土(Q4e130、l+dl):褐红、黄棕色,硬塑,干强度及韧性高,可见灰白色斑块,切面光滑,有光泽,无摇震反应,广泛分布,厚度:6.4012.60m,平均厚度约7m,该层重度=18.519 kPa,粘聚力C=3035kPa,内摩擦角=1518,承载力特征值 =240kPa270kPa。 强风化泥岩(E2):褐红色,灰白色,节理裂隙发育。该层均有分布,厚度:4.504.70m,平均厚度约4.6m,该层重度=20kPa,内摩擦角=22,承载力特征值=250kPa400kPa。 中风化泥岩(E2):褐红色,灰白色,厚度大于8m,该层未揭穿,该层重度=21kPa,内摩擦角=29,承载力特征值=600kPa800kPa。131、5.2.5.3 地下水条件线路场地内地下水类型主要有上层滞水和基岩裂隙水。均以大气降水为主要补给。线路所经水田中地下水主要为上层滞水,埋藏浅,一般为03m,耕种期,地表一般有水,对基础施工有一定影响,须采取排水及支护措施。线路旱地地段,地下水主要为基岩裂隙水及岩溶隙水,其埋藏一般大于6m,对基础施工无影响。根据当地建筑经验,地下水、地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。5.2.5.4 不良工程地质作用及特殊性岩土通过现场调查及国土局收资,线路经过区域无已开采矿区存在,无滑坡、泥石流、膨胀土、土洞等不良地质现象存在。泥岩易风化,遇水易崩解软化,基坑开挖后应立即封闭,严禁雨水浸泡。5132、.2.5.5 基础形式建议线路所经区域水田段,地下水埋藏浅,地层力学性质较差,宜采用天然浅基础,即板式或台阶式基础等,且采取一定的排水及基坑支护措施;线路所经区域旱地地段,地层力学性质较好,可采用掏挖式基础,以硬塑粉质粘土或强风化基岩为基础持力层。5.2.5.6 结论1) 据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016版)及中国地震动参数区划图(GB 183062015),拟建线路区域地震动峰值加速度值为0.05g,地震基本烈度为6度,设计地震分组为第一组,反应谱特征周期为0.35s。2) 线路经过区域海拔80-120m,相对高差一般小于5m,地貌单元属剥蚀残丘地貌单元,微地貌主要表133、现为水田及旱地。水田段约占线路80%,旱地约占20%。4) 线路场地内地下水类型主要有上层滞水和基岩裂隙水。均以大气降水为主要补给。线路所经水田中地下水主要为上层滞水,埋藏浅,一般为03m,耕种期,地表一般有水,对基础施工有一定影响,须采取排水及支护措施。线路旱地地段,地下水主要为基岩裂隙水及岩溶隙水,其埋藏一般大于6m,对基础施工无影响。5) 根据当地建筑经验,地下水、地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。6) 通过现场调查及国土局收资,线路经过区域无已开采矿区存在,无滑坡、泥石流、膨胀土、土洞等不良地质现象存在。7) 泥岩易风化,遇水易崩解软化,基坑开挖后应立即封闭,严禁雨水134、浸泡。8)根据现场调查拟建XX220kV变电站公路对面的人行道约有240m燃气管道,杆塔与管道边应保持安全距离。9) 线路所经区域水田段,地下水埋藏浅,地层力学性质较差,宜采天然浅基础,即板式或台阶式基础等,且采取一定的排水及基坑支护措施;线路所经区域旱地段,地层力学性质较好,可采用掏挖式基础,以硬塑粉质粘土或强风化基岩为基础持力层。10)沿线旱地段视电阻率5001500m;水田段视电阻率100600m。考虑季节因素,建议设计沿线旱地段视电阻率不小于1800m;水田段视电阻率不小于600m。5.2.6 交通条件线路位于XX市XX市区内,交通便捷,运输方便。5.2.7 通信保护本工程对沿线一、二135、级主要通信线路的危险影响和干扰影响都在国家标准规定的允许值之内。对沿线市、县级电视差转台、转播台已满足国标GB 50143-2018 “架空电力线路、变电站(所)对电视差转台、转播台无线电干扰防护间距标准”的要求。5.2.8路径协议本线路路径已征询业主及相关管理部门意见,相关路径协议意见如下表所示,具体见附件2。表5.23 本工程路径协议意见一览表序号单位意见1XX市城乡规划服务办公室原则同意该方案。2XX市国土资源局原则同意开展前期工作。3XX市林业局原则同意,但开工建设前需依法依规办理林地手续和林业采伐手续。4XX市电力设施建设和保护工作领导小组原则同意。5XX市城发投资控股集团有限公司原136、则同意该方案,请规划部门予以调规。6XX市环境保护局原则同意该方案。7XX市文体旅游广电体育局原则同意该方案。8XX市交通运输局原则同意该方案。9XX市城市管理和综合执法局原则同意该方案。10XX市公安局原则同意。11中国人民解放军湖南省XX市人民武装部原则同意初步方案。12XX市电网建设项目指挥部原则同意该方案。13XX市自然资源局原则同意该方案。14XX市国资投资控股集团有限公司原则同意该方案,施工过程请通知我公司工程部人员5.3 线路工程设想5.3.1 设计气象条件气象条件选择以运行安全、经济合理为总方针,根据沿线气象资料的数理统计结果及附近已有线路的运行经验确定,当沿线的气象与典型气象137、区接近时,宜采用典型气象区所列数值。同时针对沿线地形地貌,充分考虑微地形微气象影响,合理推荐设计气象条件。本工程通过搜集附近气象台站的风速和覆冰原始数据进行数理统计分析,结合附近多条110kV线路运行经验,提出设计气象条件组合。5.3.2 设计基本风速和设计覆冰统计值5.3.2.1 设计基本风速风速概率统计采用极值型分布函数,该方法认为若一组随机变量符合极值分布时,可用下列公式求得某一概率下的变量值,得到基本风速统计值。, (式5.31)气象台站高度hi(m)处,重现期为T年的连续自记10min平均最大风速统计值m/s,现行规程规定风速基准高度取hi=10m。规程规定的重现期(年),本工程11138、0kV线路重现期为30年。风速统计样本标准差。经过高度换算和次时换算后的气象台站每年最大风速m/s。历年最大风速平均值m/s,。样本中风速的总个数或年数。根据线路附近XX(XX)气象台50年风速统计表5.31,运用式5.31计算,得到离地10m设计基本风速统计值如表5.32所示。从全国基本风压分布图中查得线路所在地区30年一遇10m高基本风压W0,采用公式(1)求得30年一遇10m高基本风速;计算结果见下表: 表5.32 平均空气密度、基本风压及设计风速成果表项目地点平均空气密度(t/m3)湖南省基本风压等值线图统计值30年基本风压W0(kPa)30年一遇10m高风速(m/s)30年一遇10m139、高风速XX0.001191410.322.422.86注:XX地区30年一遇基本风压取0.3kN/m2。 图5.31 风区分布图根据湖南电网风区分布图(2016年版),本工程位于25m/s风速区内,本工程附近的已建线路有220kV通玉线、110kV 通宁茆、玉宁木线,运行以来无风灾事故发生,其基本计风速为23.5m/s(离地10m高)。故本工程基本风速取23.5m/s(离地10m高)。5.3.2.2 设计覆冰5.3.2.2.1 覆冰成因分析湖南省大部分地区冬季都有覆冰天气,形成覆冰的三个主要天气现象是:雨凇、雾凇、湿雪。其中危害输电线路最严重的是雨凇,它是过冷却水滴直接凝固在处于0以下物体上所140、形成的透明或半透明的毛玻璃状冰层,密度在0.70.9g/cm;雾凇是由过冷却雾滴或水汽升华直接凝结在0以下物体上的一种白色松脆的冻结物,粒状或晶状为主,密度在0.10.3/cm;湿雪是粘湿的雪花在风速小、气温低于或稍高于零度的环境下,粘附在各种物体上,当温度降低时,冻结成冻雪层,气象上叫“冻结雪”,电力部门称为“雪凇”。湖南的覆冰天气,大多是以雨、雾凇混合的形态出现,雨、雾凇形成的混合凇具有强度大、维持时间长等特点,密度一般在0.50.7g/cm。5.3.2.2.2 导线覆冰计算根据设计规程规定的重现期T,覆冰概率统计模型采用极值型分布函数,求得覆冰厚度统计值。, (式5.32)式中:T年重现141、期冰厚统计值mm;规程规定的重现期取30年;覆冰统计样本标准差;经过高度换算的气象台站每年最大覆冰厚度mm;历年最大覆冰厚度平均值mm,;样本中覆冰厚度的总个数。根据线路附近XX(XX)气象台多年覆冰观测数据,运用式5.32计算,得到覆冰厚度计算结果如表5.33所示。表5.33 覆冰厚度计算结果计 算 方 式计 算 结 果(mm)重现期30年根据雨淞时数计算12.81根据覆冰重量计算9.69图5.32 冰区分布图根据湖南电网冰区分布图,本工程位于10-15mm冰区境内,同时结合工程实地覆冰调查情况,附近可供参考的电力线有220kV通玉线按照15mm覆冰设计,110kV通宁茆玉宁木线(钢管杆段)142、是按10mm覆冰设计,2008年后冬季覆冰期未曾发生过倒杆塔、断线等情况,根据分析计算资料情况,结合沿线已有线路的运行情况综合分析,推荐钢管杆段设计覆冰值取10mm,铁塔(钢管组合塔)段设计覆冰值取15mm。5.3.2.2.3 设计气象条件汇总按照湖南省常用气象条件以及邻近线路的设计运行经验,根据现场踏勘并结合沿线附近已建送电线路的情况,经综合分析后确定出本工程的设计气象条件,设计气象条件组合如下表5.34。表5.34 设计气象条件一览表 项 目 数 值设计条件气 温()风 速(m/s)设计冰厚(mm)最高气温4000最低气温-1000年平均气温1500基本风速-523.50设计覆冰-5101143、5(10)安装情况-5100事故情况-5015(10)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:括号内为钢管杆段设计覆冰。5.3.3 导线和地线5.3.3.1 导线选择原则导线作为输电线路的主要组件,担负着在各种恶劣自然环境中远距离传输电能的重任,必须具有良好的电气性能、机械性能和经济性能,保证运行安全可靠,满足电磁环境保护的要求,具有合理的技术经济指标和良好的社会效益。导线在工程造价中占有较大比重,截面选择过大将会显著增加工程投资,截面选择过小将使传输效率和运行性能变差,因此正确选择导线截面,对环境保护及电网的安全、可靠、经济运行具有重要意144、义。本工程线路导线选型主要原则如下:a) 满足电力系统要求。导线的输送容量应满足系统的要求,事故潮流时导线温度保持在导线最高允许温度以下。b) 满足电气性能要求。导线应具有较小的直流电阻,尽量降低电能损失,且导线表面电场强度满足规程规范要求。c) 满足机械性能要求。导线设计安全系数不小于2.5,年平均运行应力小于破坏应力的25%,在验算工况下,导线弧垂最低点的应力应满足规程要求。d) 导线型号宜选用具有成功运行经验的定型产品。5.3.3.2 导线选型根据系统专业提资,本工程新建杆塔段导线截面选用2300mm2 ,原通宁茆线换导线段需采用单根耐热导线达到160MW极限输送容量,因此本工程需对23145、00mm2、1300mm2、1240mm2几种规格的几种常见型号进行比较。5.3.3.2.1 2300mm2导线选型根据国家电网公司关于开展节能导线应用工作的通知(国家电网基建2017921号文):对于持续微风、大高差、大档距等线路区段,应充分考虑工程安全运行要求,技术上推荐采用钢芯高导电率铝绞线或其它适用的导线型式。针对本工程的特点,结合选定的设计气象条件,我们对钢芯铝绞线(61%IACS硬铝)JL/G1A-300/40、钢芯高导电率铝绞线(62.5%IACS硬铝)JL3/G1A-300/40、铝合金芯高导铝绞线(61.5%IACS硬铝)JL1/LHA1-165/175、铝合金芯高导铝绞线(146、62.5%IACS硬铝)JL3/LHA1-165/175和中强度铝合金绞线JLHA3-340多种导线进行了电气、机械等各方面的比较。各导线机械物理特性详见下表5.35。表5.35 导线特性参数一览表导线型号JL/G1A-300/40JL3/G1A-300/40JL1/LHA1-165/175JL3/LHA1-165/175JLHA3-340根直径(mm)铝(铝合金)24/3.9924/3.9918/3.4218/3.4237/3.42钢(铝合金)7/2.667/2.6619/3.4219/3.42/截面积(mm2)铝(铝合金)300.09300.09165.35165.35339.90钢(铝合147、金)38.938.9174.54174.54/总截面338.99338.99339.89339.89339.90铝(铝合金)导电率61%62.5%61.5%62.5%58.5%铝钢(铝合金)截面比7.717.710.950.95/直径(mm)23.923.923.9423.9423.94单位质量(kg/km)11311131939.4939.4939.4额定拉断力(N)9236092360811708117081580弹性模量(MPa)6900069000550005500055000热膨胀系数(10-61/)20.520.523.023.023.020直流电阻(/km)0.09440.093148、80.09050.09010.08871) 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40弧垂杆塔重量的计算结果见下表5.36。表5.36 导线40弧垂及杆塔重量百分比导线型号JL/G1A-300/40JL3/G1A-300/40JL1/LHA1-165/175JL3/LHA1-165/175JLHA3-34040弧垂(Ldb=150m)弧垂(m)5.845.845.445.445.44差值0(基准)0-0.4-0.4-0.4从上表可知,虽然铝合金芯铝绞线、中强度铝合金绞线在同样张力条件下弧垂特性较好,但是与钢芯铝绞线差异不大,对杆塔高度没有影响。2) 导线风149、偏角当基本风速为23.5m/s(折算到导线平均高度15m时的最大设计风速为25m/s)时,各种导线结构的风偏角见下表5.37。表5.37 设计大风25m/s风速各种导线风偏角(Kv=0.8)导线结构JL/G1A-300/40JL3/G1A-300/40JL1/LHA1-165/175JL3/LHA1-165/175JLHA3-340大风风偏角()44.3744.3749.3949.3949.53操作风偏角()21.0721.0724.3324.3324.41雷电风偏角()9.639.6311.2211.2211.26从上表可看出,铝合金芯高导铝绞线JL1/LHA1-165/175、JL3/LH150、A1-165/175和中强度铝合金绞线JLHA3-340的垂直荷载相对较小,导线风偏角相对较大。以上导线均可采用原通用设计塔型,但需注意校验实际kV值,对部分临界塔型应跳大一档使用。3) 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5种导线结构的静态投资是不一样的。根据国网公司给定的节能导线参考报价,各种导线结构的每公里材料量及差价列于下表5.38。表5.38 导线的材料量及费用导线结构2JL/G1A-300/402JL3/G1A-300/402JL1/LHA1-165/1752JL3/LH151、A1-165/1752JLHA3-340导线自重(t/km)1.1311.1310.93940.93940.9394导线总重(t/km)13.98 13.98 11.61 11.61 11.61 单价(万元/t)1.6191.54441.91.951.9导线费用(万元/km)22.63 21.59 22.06 22.64 22.06 差价(万元/km)0.00 -1.04 -0.57 0.01 -0.57 中强度铝合金绞线JLHA3-340、铝合金芯高导铝绞线JL1/LHA1-165/175、JL3/LHA1-165/175和钢芯铝绞线JL/G1A-300/40导线基本费用相当,高导电率钢芯铝152、绞线JL3/G1A-300/40导线费用最低。 4) 年费用计算考虑本工程的远景规划,随着输送功率的增加,导线的电阻损耗随之增加。为了进一步比较不同导线结构,本节对5种导线结构在不同输送功率下的年费用进行了计算。年费用法能反映工程投资的合理性、经济性。年费用包含初次年费用、年运行维护费用、电能损耗费用及资金的利息。将各比较方案按照资金的时间价值折算到某基准年的总费用平均分布到项目运行期的各年,年费用低的方案在经济上最优。按电力工业部(82)电计字第44号文颁发“电力工程经济分析暂行条例”的通知第十五条经济计算-年费行最小法的计算方法,线路工程简化计算公式为:折算到工程投运年的总投资: (5.3153、3)-年平均费用(万元) (平均分布在m+l到m+n期间的n年内);-工程的经济使用年限;-折算后的工程总投资(万元), (5.34)-从开工这一年起到计算年的年数;-工程施工年数;-第年的建设投资(万元);-电力工业投资回收率;-折算年运行费用(万元), (5.35)-工程部分投产的年份;-运行费用(万元)。根据本工程的实际情况,进行最小年费用计算条件如下: 经济使用年限为30年,施工期按2年计,前一年投资为60%,后一年投资为40%。 年最大损耗小时数按3200h计。(最大负荷利用小时数对应的损耗小时数) 设备运行维护费率为1.4%。 电力工程回收率按工程投资的8%计。 电价按当地实际上网154、电价计。不同输送功率下的年费用分别见下表5.39。表5.39 不同输送功率的年费用(年最大损耗小时数3200h、电力工程回收率8%、30年、双回路)相分裂导线型号2JL/G1A-300/402JL3/G1A-300/402JL1/LHA1-165/1752JL3/LHA1-165/1752JLHA3-340本体投资(万元/km)286.34 285.30 285.77 286.35 285.77 前一年投资(万元/km)171.81 171.18 171.46 171.81 171.46 后一年投资(万元/km)114.54 114.12 114.31 114.54 114.31 折算总投资(155、万元/km)386.25 385.15 385.64 386.26 385.64 维修费用(万元/km)4.01 3.99 4.00 4.01 4.00 当地上网电价(元/kWh)0.450.450.450.450.45不同输送容量的年费用(万元/km)198MW88.50 85.7 87.36 86.96 85.72 180MW78.61 76.4 77.73 77.41 76.41 162MW69.97 68.1 69.20 68.95 68.16 5)导线对绝缘子串机械强度的选择在绝缘子金具串的选择方面,对于悬垂绝缘子串,在一般条件下大部分使用70kN的绝缘子,仅由于导线的水平荷载和垂直156、荷载的不同引起的悬垂绝缘子串的使用条件略有差别,对工程投资影响很小;对于耐张绝缘子串,其强度由导线的最大使用张力确定,经计算,导线采用双联120kN级耐张绝缘子串均满足设计规程对绝缘子机械强度安全系数不小于3.0的要求。6)导线的线路损耗导线损耗如下表5.310所示。表5.310 导线损耗比较(年最大损耗小时数3200h)2JL/G1A-300/402JL3/G1A-300/402JL1/LHA1-165/1752JL3/LHA1-165/1752JLHA3-340当地上网电价(元/kWh)0.450.450.450.450.45极限输送容量下热损耗(kMh/km)180MW313.00 30157、5.00 298.57 295.98 289.43 年损耗费用 (万元)45.07 43.92 42.99 42.62 41.68 差值(万元/km)3.39 2.24 1.32 0.94 0.00(基准)由上表可看出普通的钢芯铝绞线损耗最大,中强度铝合金绞线热损耗最小。7)导线的电磁辐射各种导线的的导线表面场强、无线电干扰水平、可听噪声水平略有不同,但皆满足有关规程的要求。综合上述对比,本工程均处于城市规划区内,以上导线均能满足设计要求;从投资方面对比,由于本工程线路较短,不同导线的投资与损耗造成的损失相差不大,因此,本工程新建杆塔段导线推荐采用2JL3/G1A-300/40钢芯高导电率铝绞158、线,子导线分裂间距为400mm,采用水平排列布置。 5.3.3.2.2 耐热导线选型根据系统规划,本工程通宁茆线更换导线段需满足187MW极限输送容量要求,由于需利旧原110kV通宁茆线路杆塔走线,该段原导线型号为1300mm2、1240mm2,因此本工程用钢芯耐热铝合金绞线1JNRLH60/G1A300/40、铝包钢芯耐热铝合金绞线1JNRLH60/LB1A300/40、1JNRLH60/LB1A-240/30,铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线1JNRLH3/LBY-255/40、1JNRLH3/LBY-240/55进行比较(考虑正常输送容量为120MW来计算常年运行损耗,考虑极限输送容量为187159、MW来计算导线最高运行温度并考虑排杆最高气温取值), 各导线机械物理特性详见下表5.311。表5.311 导线机械物理特性表型 号JNRLH60/G1A300/40JNRLH60/LB1A300/40JNRLH60/LB1A-240/30JNRLH3/LBY-255/40JNRLH3/LBY-240/55计算截面(mm2)铝300.09300.09244.29255.9241.27钢38.938.931.6741.5856.3综 合338.99338.99275.96297.48297.57计算外径(mm)23.9423.9421.622.4122.4股数及每股直径(mm)铝股24/3.992160、4/3.9924/3.626/3.5430/3.2钢芯7/2.667/2.667/2.47/2.757/3.2单位重量(kg/km)11321085.46883.6410151085计算拉断力(kN)92.0694.477.5882.8393.82温度线膨胀系数(1/)19.410-620.210-620.210-616.5510-614.9110-6弹性模量E(N/mm2)7050067300673007107076760直流电阻(20,/km)0.09770.09360.11490.11160.11715.3.3.2.2.1 载流量及热阻损耗表5.312 各种导线方案的允许载流量(A) 导161、线型号载流量(A)/温度()正常输送容量下极限输送容量下JNRLH60/G1A300/40662.5/591033/127.3JNRLH60/LB1A300/40662.5/57.61033/123.5JNRLH60/LB1A-240/30662.5/66.81033/149.8JNRLH3/LBY-255/40662.5/64.81033/143.8JNRLH3/LBY-240/55662.5/66.71033/148.9从上表可以看出,标称截面300的两种导线在允许温度范围内能满足正常输送容量、极限输送容量要求,标称截面240的三种导线运行温度将近极限,不满足输送容量要求。表5.313 各162、种导线方案的正常运行的热阻损耗 导线型号单根导线交流电阻(/km)每公里热阻损耗(KW)每公里电费损失(万度/km年)2JL3/G1A-300/400.1023119.753.9JNRLH60/G1A300/400.1134149.367.2JNRLH60/LB1A300/400.1081142.264JNRLH60/LB1A-240/300.1369180.481.2JNRLH3/LBY-255/400.132173.7478.2JNRLH3/LBY-240/550.1393183.3782.5以年损耗小时数4500小时计算,采用铝包钢芯耐热铝合金绞线JNRLH60/LB1A300/40比采163、用双分裂JL3/G1A-300/40钢芯高导电率铝绞线每公里每年热阻损失多约10万度/km,以上网电价0.4元/度计算,每公里电费损失多4万元/ km年。铝包钢芯耐热铝合金绞线JNRLH60/LB1A240/30比采用双分裂JL3/G1A-300/40钢芯高导电率铝绞线每公里每年热阻损失多约27万度/km,以上网电价0.4元/度计算,每公里电费损失多10.8万元/ km年。如将原线路重新建设,需重新建设双回路钢管杆约10km,按每公里总投资400万元考虑,一次投资需增加约4000万元,长期停电重建线路对电网影响也很大。采用铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线时,运行损耗与采用铝包钢芯耐热铝合金绞线JNR164、LH60/LB1A240/30差异不大,但是铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线是倍容量导线,费用约为9万元/吨,因此虽然允许运行温度较高、弧垂小,能满足较高输送容量要求,但是经济上并无优势,而且在国网范围内运行经验较少。5.3.3.2.2.2 导线定位弧垂根据110kV750kV架空输电线路设计规范(GB 50545-2010)条文解释,我国输电线路考虑的导线最高定位气温按最高允许温度降低30考虑,因此,采用耐热导线时时,排杆最高气温按照极限运行温度减去30考虑。各导线与原双回路采用的JL/G1A-300/40钢芯铝绞线的定位弧垂比较如下:表5.314 导线弧垂比较(定位工况)导线型号JL/G1A30165、0/40JNRLH60/G1A300/40JNRLH60/LB1A300/40JNRLH60/LB1A-240/30JNRLH3/LBY-255/40JNRLH3/LBY-240/55定位导线温度4010095120115(按70拐点计算)120(按70拐点计算)使用应力(MPa)32.332.332.339.736.836.8弧垂m(L=160m)6.587.447.296.996.396.5使用应力(MPa)103.5100.2103.5103.59696弧垂m(L=300m)8.9111.0810.4811.9510.810.99从上表可以看出,在按照10mm覆冰架设的钢管杆段(按LGJ166、-300导线安全系数8.0)计算时,各导线弧垂差异不大,因此原线路挂LGJ-300/40钢芯铝绞线段本次推荐更换为单根JNRLH60/LB1A300/40型铝包钢芯耐热铝合金绞线;原线路采用铁塔架设挂LGJ-240/30钢芯铝绞线段本次推荐更换为单根JNRLH60/LB1A300/40型铝包钢芯耐热铝合金绞线(放松应力)。在最大输送容量工况下,各导线弧垂如下:表5.315 导线弧垂比较(最大输送容量工况)导线型号JL/G1A300/40JNRLH60/G1A300/40JNRLH60/LB1A300/40LGJ-240/30JNRLH60/LB1A-240/30JNRLH3/LBY-255/4167、0JNRLH3/LBY-240/55导线温度7013012570150120(按70拐点计算)120(按70拐点计算)使用应力(MPa)32.332.332.339.739.736.836.8弧垂m(L=160m)6.997.817.686.257.416.396.5使用应力(MPa)103.5100.2103.5103.5103.59696弧垂m(L=300m)9.8711.9111.3610.9712.7710.810.99 从上表可以看出,在满足最大输送容量187MW的情况下,各耐热导线弧垂与对应截面钢芯铝绞线低约1m,需校验重要交叉跨越、“三跨”处交叉跨越距离,本工程无三跨,采用耐热导168、线满足交叉跨越要求。铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线按照70作为弧垂拐点时,导线弧垂与对应截面钢芯铝绞线几乎无差异。5.3.3.2.2.3 导线机械荷载表5.316 各种导线结构的每相荷载(kN)导线结构JL/G1A300/40JNRLH60/G1A300/40JNRLH60/LB1A300/40LGJ-240/30JNRLH60/LB1A-240/30JNRLH3/LBY-255/40JNRLH3/LBY-240/55钢管杆段使用张力(kN)最大荷载10.9510.9510.9510.9510.9510.9510.95平均温度5.725.725.615.375.265.615.8铁塔段使用张力(k169、N)最大荷载35.08533.9735.08528.5628.5628.5628.56平均温度15.5214.8615.4311.4911.3311.9412.3从上表可以看出,使用铝包钢芯耐热铝合金绞线JNRLH60/LB1A300/40时,满足原线路杆塔的设计条件。5.3.3.2.2.4 结论综上所述,本次通宁茆线更换导线段,满足系统极限输送容量160MW的条件下,推荐原通宁茆线、玉宁木线更换导线段本次推荐更换为单根JNRLH60/LB1A300/40型铝包钢芯耐热铝合金绞线。5.3.3.3 导线选型结论新建段导线采用2JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线,原通宁茆线剖进段剖接170、点-原通宁茆线#39杆-通益变更换导线扩容段本次推荐更换为单根JNRLH60/LB1A300/40型铝包钢芯耐热铝合金绞线。导线参数和机械性能如下:表5.317 导线机械物理特性 相关参数导线名称钢芯高导电率铝绞线铝包钢芯耐热铝合金绞线JL3/G1A-300/40JNRLH60/LB1A300/40股数直径(mm)铝24/3.9924/3.99钢7/2.667/2.66截面积(mm)铝300.09300.09钢38.938.9总截面338.99338.99直径(mm)23.923.94单位重量(kg/km)11311085.46额定拉断力(kN)92.3694.4弹性系数(MPa)690006171、7300膨胀系数(1/)20.510-620.210-6直流电阻(20 /km)0.09440.09365.3.3.4 地线选择根据系统通信要求,本工程地线架设分线路如下描述:(1)通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程剖进段四回路段本工程计列一根72芯OPGW,电缆段采用管道光缆(计入站端通信部分),双回路段地线两根均为24芯OPGW光缆;剖出段四回路段本工程计列一根72芯OPGW,电缆段采用管道光缆(计入站端通信部分),双回路段地线一根采用24芯OPGW光缆,另一根采用JLB20A-80型铝包钢绞线;地线逐基接地。(2)通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线172、路工程双回路地线采用两根24芯OPGW复合光缆(跨越石长铁路及待建渝长厦高铁段采用2根48芯OPGW光缆),四回路段采用两根72芯OPGW光缆(其中一根为远期两回220kV线路用),电缆段采用管道光缆(计入站端通信部分),地线逐基接地。5.3.3.4.1 地线选择原则1) 按线路设计技术规程规定,地形情况,及以往的运行经验来选择地线截面。2) 根据防雷要求,在+15、无风、无冰条件下,导线与地线在档距中央应保持不小于(0.012L+1)m的间距。3) 根据规程要求,地线的安全系数不应小于2.5,且宜大于导线的设计安全系数。平均运行应力不得超过破坏应力的25%。同时保持在各种工况下在档距中央地线173、的弧垂小于导线弧垂。4) 满足热稳定的要求,线路发生单相接地故障时,地线上会通过很大的短路电流,使地线产生急剧的温升。地线过热会危及线路运行安全,而OPGW过热会损坏光纤,造成系统通信的中断。因此,在地线和OPGW的合理配置以及OPGW的选型中,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进行热稳定计算,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,以保证允许温升的最大值大于实际温升。经短路电流计算及OPGW光缆选型设计(详见本报告第6.4节),本工程新建四回路杆塔段地线采用两根72芯OPGW-17-150-2复合光缆,110kV双回路段地线采用174、两根24芯OPGW-15-120-2复合光缆,三跨段地线采用两根48芯OPGW-15-120-2复合光缆,110kV通宁茆线换光缆段剖进段剖接点至原通宁茆线39#双T杆之间需架设2根24芯OPGW光缆(同时拆除该段原有的一根24芯ADSS光缆),原通宁茆线39#双T杆通益变架空段需架设一根24芯OPGW光缆(原线路上一根ADSS光缆保留),地线逐基接地。5.3.4 导地线防振按照设计规程规定,钢芯铝绞线年平均运行应力大于破坏应力的16%,钢绞线年平均运行应力大于破坏应力的12%,即需采取防振措施。据此计算,本工程钢管杆段、四回路窄基钢管塔段导线应力进行了放松,不需采取防振措施;通益-经城110175、kV线路剖进XX变双回路铁塔架设段需采用FRYJ-3/5预绞式防震锤防振。5.3.5 导线防舞当比较均匀的大风吹在有不均匀积冰或积雪的电线上时,水平风将在不均匀电线表面产生上升力,从而导致电线在档距中产生低频(01Hz)高幅值的自激振动现象,上下摆动可从几十厘米到十几米,这种现象即为舞动。现有的运行经验证明,在地势开阔地区的冬季有冰冻出现的期间,如果风向风速适合,送电线路往往会出现舞动。舞动是一种低频率,大振幅的导线振动现象,分裂导线较单导线更容易发生舞动。由于导线舞动机理十分复杂,造成舞动的因素很多,随机性很强,目前世界上关于舞动的机理尚无定论,但比较普遍的看法是:由于分裂导线不易转动在覆冰176、时形成机翼状覆冰,在风力作用下产生向上的气动力,由于档距中央的重力最小,最容易受到空气动力的抬升,从而诱发舞动。国内外常见的防振措施有以下几种:1) 相间间隔棒:就是在相间或回路间利用绝缘棒进行机械连接制约导线的舞动,其固节处将成为波节,使舞动成为多个半波的模式使振动幅度变小,以达到防止导线间短路的目的。该装置不仅改变了系统的结构方式能抑制导线舞动,而且还可以防止冰雪跳跃和导线下垂引起的相间闪络,其防舞功能和效果是比较好的。线路加装相间间隔棒后,应对线路弧垂、运行应力进行校核,确保线路对地距离和微风振动满足规程要求。相间间隔棒可以通过特质的分裂间隔棒与导线相连。加装相间间隔棒后输电线路的阻尼增177、加了80%130%,对系统的低频减振也有好处。 图5.318 (66220)kV间隔棒与子导线间隔棒端部连接示意图 2) 重压防舞器:这类防舞装置包括档内集中安装防振锤、双摆稳定器或线夹回转式间隔棒等。这是基于垂直激发舞动的原理,在档距内一定位置集中增加导线质量,使压重部位产生局部稳定成为舞动的节点,以降低舞动幅值。本工程导线分裂形式采用水平排列。根据线路运行调查以及湖南电网舞动分布图(2016年版),本工程处于2级舞动区,结合调查本线路附近已运行的线路有舞动现象并有防舞措施,本次设计应考虑舞动设计。本线路采用双分裂导线采用线夹回转式间隔棒,东西走线的双回路段采用相间间隔棒防舞动。本工程走线区178、域 图5.34 线路沿线舞动图线夹回转式间隔棒布置原则:间隔棒的半数夹头应采用回转式,安装时回转式夹头应朝向迎风侧。线夹回转式间隔棒的次档距布置应遵循以下原则:最大次档距不大于65m,最小次档距不大于25m,平均次档距取45m左右,并采取不等距、不对称的布置方式。5.3.6 绝缘配置5.3.6.1 污区分布本工程线路途径XX市望城区,根据湖南省电力系统污区分布图(2014年版),本工程走线区域内属于d级污区,根据现场沿线踏勘调查情况,并综合沿线已有线路的设计条件,本工程推荐按E级污秽区进行外绝缘设计。本工程走线区域 图5.35 线路污区分布图5.3.6.2 绝缘子材质、型式的选择目前国内架空送179、电线路通常采用下面三种绝缘子,即瓷制盘形绝缘子、钢化玻璃盘形绝缘子、硅橡胶棒式复合绝缘子,且都取得了较为成熟的运行经验。(1) 盘形瓷质绝缘子盘型瓷质绝缘子是使用最早的绝缘子,具有成熟的运行经验以及组装灵活等优点,目前仍然广泛应用各级电压线路上。该绝缘子属于可击穿型,其绝缘性能随着运行时间的增加逐渐降低,即通常所说的“老化”现象。当瓷配方不完善、结构设计不够优化和生产工艺控制不严时,“老化”问题比较突出,此外还包括泄漏电流所引起的绝缘子表面“老化”和雷击电弧所引起的“老化”等,也有长时间机械负荷和温度变化所引起的“老化”。绝缘子的老化直接关系到送电线路的安全运行,线路运行单位每年需要花较大人力180、物力和财力剔除上述“老化”绝缘子。瓷质绝缘子出现零值在外观上不能发觉,零值绝缘子的存在对线路安全构成潜在威胁。瓷质绝缘子的零值率,不同厂家产品差异较大。瓷绝缘子优点是当需要采用防污产品时,可设计成伞盘下表面光滑的双伞形,这种型式具有良好空气动力学特性,有利于刮风条件下自洁,特别适合于干旱、少雨和风沙多的污秽场所。(2)盘形钢化玻璃绝缘子盘型钢化玻璃绝缘子有较明显的优点,主要体现如下:出现绝缘零值时会自破,不需检测零值绝缘子:玻璃绝缘子一旦出现缺陷失去绝缘性能会自动炸碎,伞盘全部碎成小颗粒脱落,而钢帽和球头不会破坏,仍能保持60以上的机械强度,不掉线。伞盘脱落后易发现可得到及时更换,不需逐个检181、查是否存在零值绝缘子,较大的减轻了运行人员的劳动强度。玻璃绝缘子不易老化:玻璃体被钢化以后其外层产生压应力,使表面抗拉强度增高(约为瓷体2.2倍),表面不易产生裂缝。抗拉强度不会随时间推移而降低,电气和机械性能在运行期间基本保持不变,“老化”过程比瓷质绝缘子慢得多。 耐冲击电压比瓷质绝缘子好:一般钠钙玻璃的介质强度可达13501700kV/cm,约为普通陶瓷2.8倍。试验证明玻璃绝缘子串比同类型同片数瓷质绝缘子串击穿电压高10,且伞盘被击穿(瓷质绝缘子为头部击穿)头部不击穿,引起钢帽炸裂而掉联的事故大为减少。 耐振性能好:经疲劳试验表明,振动1500万次后,玻璃绝缘子机械强度基本不变,瓷质绝缘182、子则下降约17。 防污性能好:玻璃绝缘子不易积灰,雨水冲洗效果较好,污闪事故减少。玻璃有很好的透明度,施工缺陷和损伤容易发现,劣质品容易剔除,运行清污时容易清扫干净。钢化玻璃绝缘子缺点:防污型只能加工成钟罩形或深棱型,伞棱较深,清扫不便,适用于灰尘少、雾天多的沿海污秽地区。(3)复合绝缘子复合绝缘子具有与瓷质和玻璃绝缘子不同的特点,优点如下:复合绝缘子体积小、重量轻、机械强度高、抗污闪性能强,可防治电网大面积污闪。绝缘端子内外绝缘选材基本相同,通常不会发生零值击穿,不用检零。复合绝缘子的缺点:存在“老化”问题,目前无可靠检测手段。复合绝缘子运行约1015年后,需加强监测,发现老化应及时进行更换183、。钢化玻璃绝缘子和瓷绝缘子、复合绝缘子,不同生产厂家产品价格、质量有差别,全国各地运行反映情况也不同。从经济指标上看,三种型式绝缘子的价格差别不大。综上所述,悬式瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子和复合绝缘子各有其优缺点。结合沿线污区划分和当地实际情况,由于本工程线路在城市规划区内走线,因此推荐双分裂导线耐张串每联采用1支FXBW-110/120-3型复合绝缘子;所有跳线串采用1支FXBW-110/70-3型复合绝缘子;钢管杆、四回路窄基钢管塔段悬垂串采用爬距为3520mm、结构高度为1440mm的FXBW-110/70-3型复合绝缘子,双回路铁塔段采用爬距为3520mm、结构高度为1440mm的FXB184、W-110/120-3型复合绝缘子。绝缘子配置见表5.318,复合绝缘子其主要尺寸及机电特性如下表 5.319。表5.318 导线绝缘子配置一览表污 区绝缘子串D级等效泄漏比距(cm/kV)耐 张双串(双分裂)2FXBW-110/120-34.26跳 线单 串1FXBW-110/70-34.26悬 垂双 串2FXBW-110/70-34.26悬 垂双 串2FXBW-110/120-34.26表5.319 复合绝缘子串主要尺寸及机电特性型 号机械破坏负荷(kN)(不小于)公称结构高度H(mm)公称爬电距离(mm)雷电冲击耐受电压(kV)(不小于)工频湿耐受电压(kV)(不小于)联接型式标记单件重185、量(kg)FXBW-110/70-3701440352055025016R5.0FXBW-110/120-31201440352055025016R7.05.3.7 挂线金具本工程挂线金具根据国家电网公司输变电工程通用设计(110(66)、220kV输电线路金具分册)选取,主要金具如表5.320挂线金具一览表。表5.320 挂线金具一览表金具名称型 号破坏荷重不小于(kN)备 注耐张线夹NY-300/40A(B)握着力不小于87.7用于JL3/G1A-300/40耐张线夹NY-300/40BGN握着力不小于89.7用于JNRLH60/LB1A300/40悬垂线夹CLS-120-300/40握着186、力不小于120用于JL3/G1A-300/40、JNRLH60/LB1A300/40悬垂线夹XTS-6034握着力不小于60用于JL3/G1A-300/40悬垂线夹XT-6034握着力不小于60用于JNRLH60/LB1A300/40接续管JYD-300/40握着力不小于87.7用于JL3/G1A-300/40接续管JYD-300/40 BGN握着力不小于89.7用于JNRLH60/LB1A300/40补修管JX-300/40握着力不小于87.7用于JL3/G1A-300/40、JNRLH60/LB1A300/40跳线间隔棒FJG-220/24用于JL3/G1A-300/40回转式间隔棒FJZ187、H2-400/300用于JL3/G1A-300/40导线防震锤FRYJ-3/5用于JL3/G1A-300/40、JNRLH60/LB1A300/40相间间隔棒FXBW/110/705.3.8 防雷接地根据国网湖南电力雷区分布图(2016版),本工程线经区域位于D1级雷区,如下图所示: 图5.36 线路雷区分布图本工程全线采用双地线,杆塔逐基直接接地,双回路杆塔防雷保护角不大于10,四回路杆塔防雷保护角不大于0。杆塔接地装置采用垂直接地型,接地体采用12热镀锌圆钢,引下线均采用12热镀锌圆钢。接地圆钢埋设深度为:岩石0.3m、旱土0.6m、水田0.8m,引下线与接地线的焊接点至少在地下300mm188、处。按规程规定,在雷雨季节土壤干燥时,每基杆塔的工频接地电阻在不连地线时应不大于表5.321的规定。为保护变电站内设备,提高进出线段的耐雷水平,在进出线2km范围内加大接地装置,双回路杆塔接地电阻应控制在8以下,并尽可能满足耐雷水平:双回路在变电站进出线段不低于61kA,一般段不低于50kA。表5.321 最大工频接地电阻表土壤电阻率()100 及以下100500500工频接地电阻()1015205.3.9 相序及换位XX变110kV出线间隔为GIS间隔。原通宁茆47号(玉宁木51号)为双回路耐张杆,挂线相序为自上而下:通宁茆BAC、玉宁木BCA。原通宁茆58号(玉宁木39号)为双回路直线杆,189、挂线相序为自上而下:通宁茆BAC、玉宁木BCA。通益-经城110kV线路27#相序为自上而下CBA。本工程可通过站内GIS电缆接头调整相序。本工程线路长度未超过100km,无需换位。5.3.10 对地距离及交叉跨越5.3.10.1 导线对地及交叉跨越距离本工程线路导线对地及交叉跨越距离见表5.32225。表5.322 导线对地面的最小距离线路经过地区居民区非居民区交通困难地区导线对地面的最小距离(m)7.06.05.0表5.323 导线与建筑物之间的最小距离边导线与建筑物之间的最小净空距离(m)(在最大计算风偏情况下)4.0导线与建筑物之间的最小垂直距离(m)(在最大计算弧垂情况下)5.0表5190、.324 送电线路与弱电线路的交叉角弱电线路等级一 级二 级三 级交叉角4530不限制注:不包括光缆和埋地电缆。表5.325 高压送电线路与高速公路的交叉跨越距离项 目电力线路高速公路杆塔外缘至路基边缘导线或地线在跨越档内接头110kV及以上线路:不得接头110kV以下线路:不限制不得接头最小垂直距离m标称电压 (kV)至被跨越物至被跨越物开阔地区路径受限制地区351102203305007503.03.04.05.06.0(8.5)7(12)7.07.08.09.014.019.5交叉:8m10m(750kV)平行:最高塔高5.05.05.06.08.0(15)10(20)注:电压较高的线路191、一般架设在电压较低线路的上方。同一等级电压的电网公用线应架设在专用线上方。括号内的数值用于跨越杆(塔)顶。5.3.10.2 交叉跨越及其保护按110kV750kV架空输电线路设计规范,跨越标准铁路、高速公路、一级公路,110kV及以上送电线路在交叉跨越档内,导线、地线均不允许接头。跨越高速公路及一级公路时,悬垂绝缘子串采用双联串,或双线夹。关于跨越房屋、竹林及树林,本工程在尽量避开房屋和风景林的前提下,考虑到线路经过风景林和树木较稠密的林区以及今后需加层的房屋等,为确保线路运行安全和群众利益,适当加高了杆塔的高度,尽量减少砍伐量,对于避不开的树林、竹林,尽量采取高跨的方式,跨已建的两层及以下的192、房屋时,按其加高一层考虑。按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范5.3.2规定:110kV同级电压线路相互交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时,两交叉线路导线间或上方线路与下方线路地线间的垂直距离,当导线温度为+40时,不得小于3.0m,交叉档内两端的铁塔(上、下方线路共4基)均应接地。经现场核实,本工程跨越待建渝长厦高铁需按“三跨”设计,跨越石长电气化铁路参考“三跨”设计,交叉角均大于45,导线最大设计验算覆冰厚度应比同区域常规线路增加10mm,地线设计验算覆冰厚度增加15mm;光缆选用全铝包钢结构的OPGW光缆,杆塔结构重要性系数不低于1.1,跨越耐张段导线、地线挂线金具均采用独立双193、挂点,每处跨越铁路处安装一套视频监控装置,导线、地线耐张串均采用预绞丝安全备份线夹并附引流线。“三跨”区段选用预绞式防振锤。跨越渝长厦高铁、石长电气化铁路处安装分布置故障诊断装置2套,液压耐张线夹均进行X光探伤。5.5.11 线路“三跨”执行情况根据国家电网运检二【2018】9号文架空输电线路“三跨”隐患治理工作方案的要求,本工程跨越石长铁路以及在建的规划的渝长厦铁路,采取如下防护措施:1、采用独立耐张段的方式跨越石长铁路以及在建的渝长厦铁路,交叉角不小于45。2、导线最大设计验算覆冰厚度比同区域常规线路增加10mm,地线设计验算覆冰厚度增加15mm。3、悬垂绝缘子串采用独立双串设计,耐张绝缘194、子采用双联双挂点设计;地线悬垂串采用独立双串设计,耐张串联接金具提高一个强度等级且加装安全备份线夹。4、跨越铁路时应安装分布式故障诊断装置和视频监控装置。5、根据国家电网运检2016777号 国家电网公司关于印发架空输电线路“三跨”运维管理补充规定的通知:新建及改建的“三跨”区段金具安装质量应按照施工验收规定逐一检查,对耐张线夹进行X光透视等无损探伤检查;跨越高铁线路应安装分布式故障诊断装置;跨越高铁档应安装图像或视频在线监测装置,跨越高速公路档视被跨越物重要程度安装。根据国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施(2018年修订版):1、本工程线路与铁路交叉角不小于45。2、“三跨”应尽量避免195、出线大档距和大高差的情况,跨越塔两侧档距之比不宜超过2:1。3、“三跨”线路跨越点宜避开2级、级3级舞动区,无法避开时以舞动区域分布图为依据,结合附近舞动发展情况,宜适当提高防舞设防水平。4、“三跨”杆塔结构重要性系数不低于1.1,杆塔除防盗措施外,还采用全塔防松措施;当跨越重要输电通道时,跨越线路设计标准不低于被跨越线路。5、“三跨”地线宜采用铝包钢绞线,光缆宜选用全铝包钢结构的OPGW光缆。6、“三跨”耐张段内导地线不应有接头。5.3.12 杆塔本工程为XX220kV变电站110kV配套线路工程,由2个110kV线路工程组成,分别为:通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程196、通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程。1) 通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程:新建线路架空段采用双回路及四回路架设(四回路杆塔计入220kV线路工程),由于路径沿规划绿化带走线,推荐采用钢管杆架设;老线路更换导线改造部分,顶塔加高段推荐采用双回路自立式角钢塔架设。2) 通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程:架空段采用单回路、双回路及四回路架设,沿规划绿化带走线段推荐采用钢管杆架设,与XX变远期220kV线路共塔段采用四回路窄基钢管塔架设,经城变进线段采用单回路钢管杆,其它段推荐采用自立式角钢塔架设。5.3.12.1 杆塔型式197、根据本工程选用导地线型号和气象条件分区,双回路钢管杆推荐采用国家电网公司标准化成果(35750kV输变电工程通用设计、通用设备)应用目录(2019年版)中1GGF1、1GGF2模块杆型,共2个模块5种杆型。分别为:1GGF1-SZG1、1GGF1-SZG2双回路直线钢管杆,1GGF2-SJG1、1GGF2-SJG2双回路转角钢管杆及1GGF2-SJG4双回路转角终端钢管杆。双回路角钢铁塔推荐采用国网湖南省电力有限公司110kV输电线路双分裂导线通用设计中1F6、1F7模块塔型,共2个模块6种塔型。分别为:1F6-SZC1、1F6-SZC2双回路直线塔,1F7-SJC1、1F7-SJC2、1F7198、-SJC4双回路转角塔及1F7-SDJC双回路终端塔。四回路钢管塔推荐采用国网湖南省电力有限公司输电线路通用设计中2I6模块四回路混压窄基钢管塔,塔型为2I6-SSDJG四回路终端钢管塔,并考虑在塔身上增加电缆平台,将其改造为2I6-SSDJGD四回路电缆终端钢管塔。单回路钢管杆推荐采用国家电网公司标准化成果(35750kV输变电工程通用设计、通用设备)应用目录(2019年版)中1GGC2模块杆型,为1GGC2-JG4单回路转角终端钢管杆,考虑在1GGC2-JG4钢管杆上增加电缆平台,将其改造为1GGC2-JG4D电缆终端钢管杆。本工程推荐杆塔塔头型式为:单回路杆塔采用上字型,双回路及四回路杆199、塔均采用鼓型。为了适应不同的地形条件,保护环境,减少土石方开挖量,减少水土流失,所有角钢铁塔均设计了全方位高低塔腿,通过选用合适的标准塔段,配合高低塔腿及加高基础,灵活地适应地形高差变化,降低了施工基面的土方量。杆塔技术经济指标详见杆塔一览图(见附图)。杆塔使用条件见下表。表5.326 杆塔使用条件杆塔型号呼称高 ( m )水平档距( m )垂直档距( m )允许转角 ( 。)备注1GGF1-SZG11530150200/双回路钢管杆1GGF1-SZG21530200250/1GGF2-SJG11827150200010转角1GGF2-SJG218271502001030转角1GGF2-SJG200、415241502006090转角090终端1F6-SZC11530350450/双回路角钢塔1F6-SZC21536400600/1F7-SJC115274507000201F7-SJC2152745070020401F7-SJC4152745070060901F7-SDJC1527450700090终端2I6-SSDJG2130150/100250/100090终端四回路钢管塔2I6-SSDJGD2130150/100250/100电缆终端1GGC2-JG4D1524150200电缆终端单回路钢管杆5.3.12.2 杆塔设计遵循的规程、规范和标准杆塔结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设201、计方法,按分项系数的设计表达式,使用铁塔分析设计软件(SmartTower V1.0.0)(陕西恒巨软件科技有限公司)进行铁塔内力分析,使用NSA钢管杆设计系统(北京道亨公司)进行钢管杆内力分析。在杆塔设计过程中遵循的主要标准为表表5.327中所列的最新标准。表5.327 杆塔设计遵循的标准规 范 名 称版 本 号架空输电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 5154-2012架空送电线路钢管杆设计技术规定DL/T 5130-2001钢结构设计标准GB 50017-2017建筑结构荷载规范GB 50009-2012110kV750kV架空输电线路设计规范GB 50545-2010重覆冰架空输电线路202、设计技术规程DL/T 5440-20095.3.12.3 三跨及防舞设计要求1) “三跨”塔位设计要求本工程线路跨越规划渝长厦高铁及石长电气化铁路各1次,均采用“耐-直-耐”方式的独立耐张段设计,“三跨”塔位铁塔采取以下措施:(1) 杆塔除防盗措施外,还应采用全塔防松措施。(2) “三跨”设计时应充分考虑沿线已有线路的运行经验,杆塔结构重要性系数应不低于1.1,且跨越线路设计条件应不低于被跨越线路。(3) “三跨”塔位还需满足国家电网公司关于印发架空输电线路“三跨”重大反事故措施(试行)的通知(国家电网运检2016413号)其他要求。2) 防舞设计要求根据架空输电线路防舞设计规范9.4.1条,203、在1级及以上舞动区,耐张塔、紧邻耐张塔的直线塔,重要交叉跨越段杆塔,应全塔采用双标准螺母防松。本工程位于2级舞动区,因此对于耐张塔、紧邻耐张塔的直线塔,重要交叉跨越段杆塔采用双标准螺母的防舞措施。5.3.12.4 杆塔材质选用及附属措施1) 杆塔钢结构构件拟采用Q420高强钢、Q345B、Q235B钢。2) 杆塔的所有构件及螺栓均采取热(浸)镀锌防腐处理,连接螺栓以热镀锌后成品的强度为标准来分级,螺栓及脚钉强度级别:M16、M20为 6.8级,M24为8.8级。3) 所有铁塔均以最短腿为基准,地面以上8.0米范围内的铁塔螺栓须全部采用防卸螺栓。除按上述防舞要求采取双标准螺母防松的铁塔外,其余铁204、塔除防盗螺栓及带双帽螺栓外所有螺栓均采用薄螺母防松。4) 本工程登塔措施铁塔采用脚钉,钢管杆采用爬梯。5) 所有杆塔安装杆号牌(含线路名称)、警示牌;所有耐张、转角杆塔安装相序牌。标识牌制作、安装细则参照湖南省电力公司“湘电公司基建2010333号”文 (关于印发湖南省电力公司110500千伏输电线路工程标识牌加工、制作及安装细则的通知)和国家电网公司文件“国家电网科(2011)12号”文(关于印发协调统一基建类和生产类标准差异条款的通知)的要求执行。杆塔加工单位应按该文要求在杆塔的相应部位留挂牌孔。5.3.12.5 全线杆塔汇总表表5.328 杆塔型号及数量统计表(合计34基)工程名称塔型及205、呼高基 数单基重量合 计(t)(t)通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路1GGF1-SZG1-3019.0849.081GGF1-SZG2-3019.4929.491GGF2-SJG1-27311.44734.341GGF2-SJG2-27214.35928.721GGF2-SJG4-24320.33561.011F6-SZC2-33311.72735.18通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路1GGF1-SZG1-3039.08427.251GGF2-SJG2-27214.35928.721GGF2-SJG4-24320.33561.011GGC2-JG4D-206、24114.14014.1401F6-SZC1-30210.65921.321F6-SZC2-36312.49037.471F7-SJC1-24214.59829.201F7-SJC2-24116.86016.861F7-SDJC2-24224.69349.392I6-SSDJG-30166.90166.902I6-SSDJGD-30170.24670.25总 计34基600.31t5.3.13 基础杆塔基础型式选择,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。5.3.13.1 工程地质概况拟建线路所经区域主要为丘陵和冲洪积平原地貌,地形平坦开阔,高程在50207、135m之间,相对高差较小,微地貌主要为缓丘、旱地及水田。缓丘、旱地:上部为硬塑粉质粘土,平均厚度1.5m,下为强中等风化粉砂质泥岩;水田: 上部为软塑粉质粘土,平均厚度1.5m,其下为可硬塑粉质粘土。根据中国地震动参数区划图GB 183062015及建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版),区域上地震动峰值加速度值为0.05g,抗震设防烈度为6度,地震动反应谱特征周期为0.35s。线路场地内地下水类型主要有上层滞水、潜水和基岩裂隙水。水田中地下水主要为潜水及上层滞水,埋藏浅,一般为03m,对基础施工有一定影响,须采取排水及支护措施;潜水主要分布在线路沩水河段,地下水埋深受沩水208、影响,一般0.53m,对基础施工影响较大,应采取排水及支护措施;山丘上下水主要为基岩裂隙水及岩溶隙水,其埋藏一般大于6m,对基础施工无影响。根据所收资料及当地建筑经验表明,拟建线路所经区域地下水及地基土对混凝土结构具微腐蚀,对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。5.3.13.2 基础型式选择目前,架空输电线路杆塔常用的基础型式大体可分为两大类:大开挖基础和原状土基础。大开挖基础主要包括现浇钢筋混凝土斜柱插入式基础、阶梯式基础、立柱式基础、装配式基础等。原状土基础主要包括掏挖基础(直掏挖、斜掏挖、半掏挖)、挖孔桩、岩石基础。根据本工程实际地形情况,自立式铁塔及钢管杆基础推荐采用掏挖式基础、直柱板式基础及209、灌注桩基础。推荐基础型式的具体说明如下:1)掏挖式基础该基础多年来在线路工程中得到了广泛应用,且运行情况良好、安全可靠。它的特点是基坑基本采用人工掏挖成型,可辅以分层定向松动小爆破;基坑开挖难度不大,不用模板,不用回填土,主柱与底板做成圆形,主柱配筋。基脚做成蒜头形,按刚性设计。按剪切法进行抗拔稳定计算,充分利用原状土承载力高的优点,所以混凝土用量较省,钢材用量较少,土石方量最少,施工工艺简单。本工程缓丘、旱地段地质主要为硬塑粘性土、无地下水、土夹石及风化岩石,对于基础作用力不大的塔型在这类土壤地区采用掏挖式基础比较合适。2)直柱板式基础该基础适用于所有自立式铁塔,其特点是按土重法计算,主柱预210、埋底脚螺栓,铁塔通过塔座板和底脚螺栓与基础相连。底板做成大板,底板厚度由冲切计算和伸出部分宽厚比小于2.5控制,板的上部与下部均配置钢筋。其优点是基础混凝土方量较少,比斜插式基础施工方便;亦可根据塔基断面、地形等情况加高立柱,对特殊地形还可采用全方位铁塔加不等高度基础,降低土石方开挖量,有利于水土保持。缺点是基坑大开挖,土石方量仍较大,钢材耗量大。该基础型式适用地质条件范围也较广,可用于有、无地下水的地基,但该基础基坑开挖量大,对环境的影响程度较大。因该基础型式施工简单,混凝土较省,在以往的送电线路中较常见。3)灌注桩基础该种基础型式通过机械成孔浇筑钢筋混凝土,通过作用于桩端的地层阻力和桩周土211、层的摩阻力来支撑轴向荷载,依靠桩侧土层的侧向阻力来支撑水平荷载。该型基础钢筋和混凝土用量都较大,造价很高,主要用于由于基础作用力很大、地质条件极差或有特殊要求,普通浅埋基础不能满足要求的塔位。综合以上因素,本工程位于规划绿化带中且填土厚度较大的钢管杆推荐采用灌注桩基础型式。4)连梁灌注桩基础连梁灌注桩基础是采用刚性横梁将四个灌注桩连接成一个整体的基础型式。该基础型式整体性能强,水平位移小,特别适用于基础作用力较大、基础根开较小且地质条件非常差的塔位。本工程四回路窄基钢管塔推荐采用连梁灌注桩基础型式。5)承台灌注桩基础承台灌注桩基础是由基桩和连接桩顶的承台组成的深基础型式,适用于地质条件较差、地212、下水丰富且基础开挖难度大的塔位。相对于其它软弱地基基础而言,具有施工方便、运行安全的特点。本工程基础作用力较大的耐张钢管杆推荐采用承台灌注桩基础。6) 挖孔基础挖孔基础是目前使用较多的一种原状土基础型式。采用这种基础型式,从设计上可以利用原状岩土自身的力学性能提高基础的抗拔、抗倾覆承载能力,减少由于大开挖对边坡的破坏,提高地基的稳定性;主柱配置钢筋,可以进一步减小基础断面尺寸,节省材料量;从施工上基坑开挖量小,不用支模、无须回填,减少了施工器具的运输和施工难度;从经济上节省投资;从环境上减少了开方和弃渣对地表植被的破坏和污染。本工程在非填土段,钢管杆基础因地制宜采用挖孔基础。综上所述,本工程缓213、丘、旱地段硬塑粘性土、风化岩石地基推荐采用原状土掏挖式基础及挖孔基础;水田段软可塑粘性土地基,地下水位高,推荐采用直柱板式基础,位于规划绿化带中且填土厚度较大的钢管杆及四回路窄基钢管塔推荐采用灌注桩基础。本工程拟采用的基础型式详见基础型式一览表。表5.329 推荐基础型式一览表塔型地质类别硬塑粘性土、风化岩石软可塑粘性土绿化带、填土区1F6-SZC1掏挖式直柱板式/1F6-SZC2掏挖式直柱板式/1F7-SJC1掏挖式直柱板式/1F7-SJC2掏挖式直柱板式/1F7-SJC4掏挖式直柱板式/1F7-SDJC掏挖式直柱板式/1GGF1-SZG1挖孔/灌注桩1GGF1-SZG2挖孔/灌注桩1GGF214、2-SJG1挖孔/灌注桩1GGF2-SJG2挖孔/承台灌注桩1GGF2-SJG4挖孔/承台灌注桩1GGF2-SJG4D挖孔/承台灌注桩1GGC2-JG4D挖孔/承台灌注桩2I6-SSDJG挖孔/连梁灌注桩2I6-SSDJGD挖孔/连梁灌注桩5.3.13.3 基础设计说明在基础设计过程中遵循的主要规程、规范及标准见下表。表5.330 基础设计遵循的标准规范名称版本号110kV750kV架空输电线路设计规范GB 505452010架空输电线路基础设计技术规程DL/T52192014混凝土结构设计规范(2015年版)GB 500102010建筑地基基础设计规范GB500072011建筑桩基技术规范J215、GJ 942008建筑抗震设计规范(2016年版)GB50011-2010基础采用的材料:本工程中除灌注桩基础混凝土强度为C30级外,其它基础混凝土强度采用为C25级,基础护壁混凝土强度等级为C25级,混凝土应采用机械搅拌和机械振捣。垫层及保护帽混凝土采用C15级。基础钢筋采用HPB300和HRB400级钢筋。铁塔地脚螺栓材质采用35#钢,钢管杆及钢管塔地脚螺栓材质采用35#钢及42CrMO钢。其质量标准应符合优质碳素结构钢(GB/T 699-2015)、合金结构钢(GB/T 3077-2015)的要求。所用杆塔地脚螺栓规格如下表所列,规格均满足国家电网公司关于印发输电线路工程地脚螺栓全过程管216、控办法(试行)的通知(基建技术2018387号)。表5.331 杆塔地脚螺栓规格表塔型地脚螺栓规格塔型地脚螺栓规格1GGF1-SZG1-3024M42(35#)1F6-SZC14M36(35#)1GGF1-SZG2-3024M42(35#)1F6-SZC24M36(35#)1GGF2-SJG1-2728M42(42CrMO)1F7-SJC14M56(35#)1GGF2-SJG2-2728M48(42CrMO)1F7-SJC24M64(35#)1GGF2-SJG4-2428M64(42CrMO)1F7-SJC44M72(35#)1GGC2-JG4D-2424M64(35#)1F7-SDJC4M7217、2(35#)2I6-SSDJG-3016M64(42CrMO)2I6-SSDJGD-3016M64(42CrMO)根据现场地质情况设置现浇护壁,确保施工安全,护壁混凝土等级与基础本体一致。基础主柱加高外露高度大于1.5m时,设置爬梯,方便施工、运行登塔维护。5.3.13.4 杆塔基础材料统计通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程杆塔基础所用的钢材及混凝土用量见下表(均为未计损耗量)。表5.332 杆塔基础材料用量一览表(按1.9km计)序 号名 称规 格合 计单公里指标1基础钢筋(t)HPB300/HRB40051.427.052地脚螺栓(t)35#、42CrMO16.48.218、63合 计(t)67.835.683混凝土(m)基础本体(C25/C30)550.8289.894混凝土(m)保护帽(C15)11.96.265混凝土(m)垫层(C15)11.46.00合 计(m)574.1302.166铁塔钢材Q420B、Q345B、Q235B177.8293.59合 计(t)177.8293.59通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程杆塔基础所用的钢材及混凝土用量见下表(均为未计损耗量)。表5.333 杆塔基础材料用量一览表(按4.1km计)序 号名 称规 格合 计单公里指标1基础钢筋(t)HPB300/HRB400138.933.882地脚螺栓(t)219、35#、42CrMO27.06.59合 计(t)165.940.473混凝土(m)基础本体(C25/C30)1445.7352.614混凝土(m)保护帽(C15)20.24.935混凝土(m)垫层(C15)91.522.32合 计(m)1557.4379.856铁塔钢材Q420B、Q345B、Q235B422.49103.05合 计(t)422.49103.055.3.13.5 基础检测根据国网湖南省电力公司文件:湘电公司建设2019 131号 国网湖南省电力有限公司关于印发国网湖南省电力有限公司进一步加强输变电工程质量第三方实测实量管理的意见(试行)的通知,本工程线路基础检测均按照文件执行。220、桩身完整性检测的抽检数量应符合以下要求:建构筑物桩基设计等级为甲级,或地基条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩工程,检测数量不应少于总桩数的30%,且不应少于20根;其他桩基工程,检测数量不应少于总桩数的20%,且不应少于10根;每个柱下承台检测桩数不应少于1根。单桩竖向抗压静载试验检测的抽检数量应符合以下要求:同一条件下的桩基分项工程的检测数量不应小于总桩数的1%,且不应小于3根;当总桩数小于50根时,检测数量不应小于2根。采用声波检测法检测时,声测管应沿钢筋笼内侧呈对称形状布置,声测管埋深数量应满足下列规定:当桩径不大于1200mm时,不得小于2根声测管,桩径大于1200mm且小于等于20221、00时,不得小于3根声测管,桩径大于2000时不得少于4根声测管。5.3.14 水土保持及环境保护设计原则5.3.14.1 在山区的杆塔环保设计主要原则1) 根据地质条件尽量使用原状土基础,以减少基坑开挖量。2) 在山区采用全方位高低腿铁塔,并配合使用高低基础,减少平降基土石方。3) 为防止雨水冲刷杆塔的地基,在基础周围设置周边排水沟,排水沟做成510坡度,引向老土区排水,不允许向堆积的松土处排水,避免造成水土流失。根据地形坡度设置截水沟,地质为砂土时截水沟要求用水泥砂浆硬化处理,防止山洪雨水冲刷杆塔地基。5.3.14.2 在水田的杆塔环保设计主要原则在水田的杆塔,一般不允许降低基面,不改变原222、有水田间的关系,田面有高差时,配置高低基础以及全方位高低塔腿处理。铁塔基础主柱一般升出基面0.8m,以便余土堆放在基础土地征购范围以内,避免余土外运。5.3.14.3 综合治理基面1) 基面外设截水沟、排水沟,防止水土流失。2) 弃渣处置,本着就近、经济的原则,首先用于塔基四周的平整,就地堆放在铁塔附近较平缓的坡面,使土石方就地堆稳,确实无法堆稳时,修建挡土墙,不允许余土流失山下,影响生态环境。5.3.14.3.4 余土处理1)对于采用灌注桩的杆塔,每基塔位设设泥浆池1个,泥浆为基础方量的2.5倍,基础施工完后泥浆需外运,暂考虑汽车运距10公里。2)钢管杆及钢管塔段基础开挖的土方要求外运,不允223、许堆放在道路或绿化带上,基础施工所破坏的绿化带应按原样进行恢复。5.3.14.3.5 施工要求做好送电线路水土保持工作除了设计上采取措施外,还需靠施工单位采取及时、有效的施工措施,最终实现水土保持的目的。为保证工程建设完全满足水土保持的要求,对施工临时道路、施工牵张场、施工临时占地和弃渣点等工程临时占地也提出相应的水土保持要求。对施工临时道路,设置集中弃渣点并做好防护,预防水土流失,妥善解决路基路面的排水问题,减少冲刷。对牵张场地一般选择较为平坦的荒地,注意文明施工对场地的保护,不得大面积砍伐树木、损坏林草。对施工临时占地破坏的原有地貌,应清理残留在原地面的混凝土,利于植被尽快恢复生长,滚落至224、山下的水田、旱土、水塘、水库、水渠、道路及房周围的滚石,必须清除,保护生态环境,对占用土地采取复耕、种植等措施恢复或改善原有的植被状况,有条件的播撒草籽或种植被。5.4 线路光纤通信设计5.4.1 概述5.4.1.1 设计范围1)通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程随通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程剖进段双回路架空段约1km架设两根24芯OPGW光缆,四回路架空段约0.2km架设一根72芯OPGW光缆(另一根72芯OPGW光缆计入XX220kV输变电工程配套部分),随通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110kV线路工程剖出段双回路架空段约0.1k225、m架设一根24芯OPGW光缆,四回路架空段约0.6km架设一根72芯OPGW光缆(另一根72芯OPGW光缆计入XX220kV输变电工程配套部分),电缆段采用管道光缆。根据通信需求将剖进段剖接点-通宁茆线39#约1.5km两根地线均更换为24芯OPGW光缆,同时拆除原线路上一根24芯ADSS光缆。将通宁茆线39#-通益变约5.8km双回路段上一根地线更换为24芯OPGW光缆。原线路上通宁茆26#-27#电缆段0.4km采用一根24芯ADSS光缆(计入通信部分)。2) 通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程在通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程四回路段约0226、.3km架设两根72芯OPGW光缆,在双回路架空段约2.3km架设两根24芯OPGW光缆,在双回路架空段约1.5km跨越石长铁路、待建渝长厦高铁段架设两根48芯OPGW光缆。OPGW设计范围:XX变电站110GIS室内(不含室内终端接续盒)至线路改接点光缆接续盒,设计内容为OPGW选型和导线配合以及OPGW与附件设计。5.4.1.2 设计原则1) 光纤采用24芯、48芯、72芯G.652光纤。2) OPGW作为架空地线,除满足通信要求外还必须有足够的抗拉强度满足机械要求,同时满足热稳定性要求。其设计须遵循110kV750kV架空输电线路设计规范(GB 50545-2010),电力光纤通信工程验227、收规范(DLT5344-2014)及110kV750kV架空输电线路施工及验收规范(GB50233-2014)的规定,还应考虑OPGW的特殊要求。3) 线路短路电流设计水平按远景水平考虑。4) 110kV送电线路故障切除时间取0.3秒。5.4.2 OPGW和分流地线的选型5.4.2.1 OPGW结构型式从光纤安全运行角度考虑,松套结构由于在光纤余长方面的优越性,再加上厂家在光纤余长的长度取值方面较为成熟,对光波信号衰减不会有什么影响。现有OPGW各种结构中,从结构上来看以层绞钢管式结构最为紧凑,其有效承载面与总截面的比值最大,在相同张力情况下它的总截面最小,OPGW的风压荷载最小。因此本工程在228、结构上推荐使用层绞钢管松套结构的OPGW。5.4.2.2 热稳定计算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中的光纤不至因过热而损坏,必须要对OPGW进行热稳定计算,也就是说,根据系统短路电流和保护动作切除故障时间来计算线路短路后的地线温度,使其不高于OPGW的最高允许温度。因此短路容量是选择OPGW的重要参数。在选择OPGW时,首先初步确定OPGW的导电截面,计算系统短路电流在OPGW和分流线上的分配,然后根据计算结果,对原假设条件进行调整,如此经过多次调整比较后,再确定OPGW和分流地线的性能参数。通过进行多区段、多组合、多方案的计算来选择OPGW和分流线的229、最佳组合方案。5.4.2.3 系统短路电流1) 允许短路电流根据目前掌握的OPGW生产厂家提供的资料,OPGW的最高允许温度一般为+200,而普通地线的最高允许温度分别为:钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线+200;铝包钢绞线+300;镀锌钢绞线+400。由于送电线路故障持续的时间很短,热量向外扩散得很少,因此可以不考虑散热过程,而近似地认为地线上电流产生的热量全部用于导体的温升。通用计算公式如下:其中:IY允许短路电流(A)TY最高允许温度()T1初始温度(),一般取201初始温度下的电阻温度系数(1/)R1初始温度下的综合电阻(/km)C0金属部分综合热容量(J/km)对于铝或铝合金 Ca=1.0230、22400 Sa (J/km)对于钢 Cs =1.023590 Ss (J/km)1.02为绞合常数,Sa及Ss分别为铝(包括铝合金)及钢的截面(mm2)综合热容量为各金属部分热容量之和t故障切除时间为0.3s根据系统远景规划阻抗计算短路电流结果如下:表5.4-1 短路电流计算结果表 单位:kA 短路类型母线三相短路单相短路XX变110kV母线20.018.3玉潭变110kV母线20.518.8通益变110kV母线18.716.5茆田变110kV母线14.313.1XX变110kV母线14.513.0木佳变110kV母线15.013.7沩丰坝变110kV母线15.514.2经城变110kV母线231、15.314.0高家塘变110kV母线12.611.55.4.2.4 地线组合方式本工程地线组合示意图如下图5.41所示。 图5.41 地线组合示意图经过计算,短路电流计算结果如下表5.42。表5.42 短路电流计算结果一览表地线型号0.3S理论耐受电流(kA)实际通过电流(kA)安全系数OPGW-13-90-214.912.621.2OPGW-15-120-218.348.92.1OPGW-17-150-223.459.92.4从以上计算结果可知,OPGW-13-90-2、OPGW-15-120-2、OPGW-17-150-2满足热稳定要求。5.4.2.5 OPGW和分流地线的配合 OPGW232、作为地线,除了满足电气性能的要求外,还必须进行机械强度校验,保证其机械特性、抗拉强度和导地线应力配合满足规程要求。计算结果如下表。表5.43 JNRLH60/LB1A300/40与OPGW-13-90-2应力配合地线型号参数类型条件(l0=150,l=170)JNRLH60/LB1A300/40导线配合弧垂(年平工况)(m)6.89最大使用应力(MPa)32.3安全系数8.2OPGW-13-90-2OPGW配合弧垂(年平工况)(m)5.47最大使用应力(MPa)80安全系数7.5表5.44 JL3/G1A-300/40与OPGW-15-120-2应力配合地线型号参数类型条件(l0=300,l=233、400)JL3/G1A-300/40导线配合弧垂(年平工况)(m)14.32最大使用应力(MPa)103.5安全系数2.5OPGW-15-120-2OPGW配合弧垂(年平工况)(m)9.14最大使用应力(MPa)260安全系数2.9表5.45 JL3/G1A-630/45与OPGW-17-150-2应力配合地线型号参数类型条件(l0=300,l=300)JL3/G1A-630/45导线配合弧垂(年平工况)(m)7.61最大使用应力(MPa)84.8安全系数2.5OPGW-17-150-2OPGW配合弧垂(年平工况)(m)5.31最大使用应力(MPa)240安全系数3.2由以上结果可知,本工程选234、用的OPGW机械强度均满足规程要求5.4.2.6 OPGW覆冰过载能力OPGW在保持应力值为破坏应力70%的条件下,覆冰过载能力计算值如表5.46所示。表5.46 OPGW覆冰过载能力地线型号覆冰气温()覆冰风速(m/s)设计覆冰(mm)最大覆冰过载时冰厚(mm)代表档距(m)OPGW-13-90-2-5101049150OPGW-15-120-2-5101537300OPGW-17-150-2-51015433005.4.2.7 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。考虑系统短路电流和杆塔负荷要求,本工程选235、用的OPGW情况如表5.47。表5.47 OPGW外层单丝直径和材料OPGW型号外层单丝直径(mm)外层单丝材料OPGW-13-90-22.8铝包钢(层绞式结构)OPGW-15-120-23.0铝包钢(层绞式结构)OPGW-17-150-23.0铝包钢(层绞式结构)5.4.2.8 杆塔和基础验算 本工程OPGW架设在新建的送电线路上,杆塔与基础均为新设计,已考虑了架设OPGW光纤的需求,能满足强度的要求。5.4.2.9 设计结论1) OPGW的结构型式推荐采用层绞钢管松套结构。2) OPGW的特性参数如表5.48。表5.48 OPGW特性参数技术参数名称单 位OPGW-13-90-2OPGW-236、15-120-2OPGW-17-150-2结构型式层绞式不锈钢管松套结构承力截面mm290120150外径mm13.215.216.6单位重量kg/km457711901标称抗拉强度KN5796122弹性模量N/mm2109000132000132000线膨胀系数1/15.510-613.810-613.810-620直流电阻/km0.520.530.42最高允许温度200200200短路容I2t(400C2000C)kA2s67101165注:以上数据只规定了初选的OPGW的铝和钢部分的截面积,在实际招标订货的过程中允许在满足机械强度和热容量的要求、截面基本不变的前提下作适当改动。5.4.3237、 接线盒及金具OPGW的制造长度一般为35km,而110220kV送电线路的光缆分盘通常也是35km,OPGW均在耐张塔上接线盒处接头。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。 OPGW需要采取防振措施,暂按使用防振锤防振,具体方案待施工图设计时和厂家商定。5.4.4 OPGW部分材料表光纤通信线路部分的主要设备材料请见表5.49、表5.410、表5.411。表5.49 通宁茆、玉宁木剖入XX变新建段OPGW材料一览表序号名称单位项目单位要求规格型号、类别数量备注1OPGWkmOPGW-15-120-22.624芯(G.652)kmOPGW-238、15-120-21.372芯(G.652) 2接线盒套塔用(H-2)3和24芯OPGW配套套塔用(H-2)472芯四进四出3悬垂串(每套含1根2m接地线)套双联悬垂串(GSBZ-2)4和OPGW配套,含UB-104耐张串(每套含1根2m接地线)套直通型(GBN-2)58和OPGW配套,单侧,含U-105余缆架个杆用(Y-1)76引下卡具套杆用(J-1)1757预绞式防振锤套64和OPGW配套表5.410 通宁茆老线路换光缆段OPGW材料一览表序号名称单位项目单位要求规格型号、类别数量备注1OPGWkmOPGW-13-90-211.924芯(G.652)2接线盒套杆用(H-1)6和24芯OPGW239、配套3悬垂串(每套含1根2m接地线)套双联悬垂串(GSBZ-2)304耐张串(每套含1根2m接地线)套直通型(GBN-2)1105余缆架个杆用(Y-1)66引下卡具套杆用(J-1)1207预绞式防振锤套165表5.411 通益-经城110kV线路剖入XX变OPGW材料一览表序号名称单位项目单位要求规格型号、类别数量备注1OPGWkmOPGW-15-120-25.124芯(G.652)kmOPGW-15-120-23.548芯(G.652) kmOPGW-17-150-2172芯(G.652)2接线盒套塔用(H-3)648芯一进两出套塔用(H-2)224芯一进一出套钢管塔用(H-3)472芯一进240、两出套杆用(H-1)2和24芯OPGW配套3悬垂串(每套含1根2m接地线)套双联悬垂串(GSBZ-2)16和OPGW配套,含UB-104耐张串(每套含1根2m接地线)套直通型(GBN-2)44和OPGW配套,单侧,含U-105余缆架个杆用2个杆用4个塔用86引下卡具套杆用40套杆用80套塔用1607预绞式防振锤套20*8=160和OPGW配套5.5 电缆部分5.5.1 电缆线路路径5.5.1.1 选线原则1) 电缆沿线无机械性外力、过热、腐蚀等危害性影响。2) 在满足安全要求的前提下,合理设计电缆长度,便于敷设和维护。5.5.1.2 建设规模 1) 通宁茆玉宁木双回110kV线路入XX变110241、kV线路工程剖进段电缆起自待建向前路北侧的四回路电缆终端塔(220kV双回路架空,110kV电缆入地),止于XX变110kV GIS室,采用电缆隧道敷设约0.045km(站内45m),电缆沟约0.12km。剖出段起自XX变110kV GIS室,止于长冲路西侧220kV四回路电缆终端塔(220kV双回路架空,110kV电缆上塔),采用站内电缆隧道敷设约80m,站外封闭式电缆沟敷设约80m,敞开式电缆沟敷设约0.04km。剖进段、剖出段XX侧电缆采用阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆ZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm。通宁茆换导线部分配套电缆(原通宁茆线#26242、-#27)采用阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆ZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm。2) 通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程XX变出线电缆采用站内电缆隧道敷设约80m,站外采用封闭式电缆沟敷设约100m,敞开式电缆沟敷设100m。经城变电站侧一回线路需用60m电缆沟、40m站内电缆沟进入经城变GIS间隔。5.5.2 气象条件根据XX地区常用气象条件,参照湖南省内已建电缆工程设计经验,本工程电缆设计环境参数见表5.51。表5.51 电缆设计环境参数表内 容数 值 单 位最高环境气温40最低环境气温-10年平均气温15最热月平均地温30243、海拔高度100m土壤热阻系数1.2k.m/W抗震设防烈度六冻土层无污秽等级D级日照强度0.1W/cm25.5.3 电缆敷设方式城市电力电缆线路的敷设方式主要有隧道、电缆沟、直埋敷设、埋管等。隧道适合于多回电缆的统一敷设,容纳电缆多,通道利用率高,电缆载流量大,运行维护方便;但隧道土建及附属设施成本高,附属设施多。隧道一般修建在城市主干道上,或者变电站附近电缆密集段。电缆沟成本较低,容纳电缆较多,不充沙时电缆载流量大,检修方便,但往往堆积大量的城市污染物,给运行带来不便,充沙电缆沟的额定载流量大大降低。此外电缆沟外露的盖板影响城市美观,影响其推广。直埋敷设适合于电缆上方无车辆碾压,且一次敷设后今244、后不会再新增电缆的场合(否则会多次开挖,对已经敷设的电缆运行产生不利影响),通常用于围墙内的敷设。埋管敷设是近年来应用比较广泛的敷设方式,本体投资较为经济,一次建成后可分期敷设多回电缆,避免重复的地面开挖。缺点是故障检修不方便,电缆的载流量也会受到相当影响。排管可采用石棉管、CPVC管、HDPE管、玻璃钢管等。5.5.3.1 本工程排管敷设条件本工程共有XX变出线段、经城变出线段以及通宁茆线#26-#27号段需采用电缆,其中:通宁茆线#26-#27号段已有排管敷设的1630mm截面电缆,与6回10千伏电缆排管共通道,如下图所示:图5.5-1 通宁茆线#26-#27电缆排管敷设示意图 根据外审意245、见,原电缆通道中10千伏电缆与110千伏电缆共排管通道不满足国网十八项电网重大反事故措施的要求,需重新修建土建通道将10千伏电缆与110千伏电缆分隔开。经城变出线段站内采用电缆沟敷设,本工程需敷设一回电缆,如采用单回电缆排管敷设,排管断面如下图所示:图5.5-2 单回排管敷设示意图XX变远期14回110kV出线均采用电缆,其中朝北出站电缆沟出6回110kV电缆,朝西出站电缆沟出8回110kV电缆、远期2回220kV电力电缆。根据国家电网公司关于印发电力电缆通道选型与建设指导意见的通知(国家电网运检2014354号),XX属于二线城市,城市属于A类供电区域,6回以下电缆宜采用排管方式,6回以上(246、含6回)电缆宜采用电缆沟、隧道敷设,因此本工程XX变站内采用隧道敷设,出站后按线路走向,通宁茆、玉宁木线路剖入XX变需向西走线,再右转穿过待建向前路接入电缆终端塔。通宁茆、玉宁木线路剖入XX变剖出段需向西经站内隧道出站,再采用封闭式电缆沟穿过康宁路,再向南接入电缆终端塔,通益-高家塘-经城110kV线路剖进XX变需经封闭式电缆沟穿过康宁路进入XX变站内隧道。按照出线规模及线路走线,通宁茆、玉宁木线路剖入XX变电缆段仅2回电缆共通道,剖出段在穿过康宁路后线路走向通道内电缆回路数为3回,通益-高家塘-经城110kV线路剖进XX变在康宁路西侧电缆段通道内回路数也为3回。上述电缆段如采用排管敷设,断面247、布置如下图所示:图5.5-3 双回排管敷设示意图(注:考虑低穿向前路,覆土按3m考虑)图5.5-4 三回排管敷设示意图5.5.3.2 本工程电缆沟敷设条件通宁茆线#26-#27段如采用电缆沟敷设,根据现场情况,受10kV电缆、110kV木城线电缆、军用光缆、下水管道、路灯电缆等限制,如下图所示:军用光缆、下水管、路灯电缆原110kV通宁茆线电缆110kV木城线电缆图5.55 原通宁茆#26-#27电缆段走廊条件(1)原110kV通宁茆线电缆110kV木城线电缆图5.56 原通宁茆#26-#27电缆段走廊条件(2)图5.57 原通宁茆#26-#27电缆段走廊条件(3)本工程如采用电缆沟敷设,如果248、仅新建本工程110kV电缆通道,现场没有位置重新建设电缆沟,因此需沿原通道改造成电缆沟,如下图所示:图5.58 电缆沟敷设示意图XX变出站电缆:按照本工程电缆段回数,6回以上电缆共通道时,需采用电缆沟、隧道敷设,单回、两回、三回电缆敷设时,如采用电缆沟敷设,布置如下图所示:图5.5-9 单回电缆沟敷设示意图图5.5-10 两回电缆沟敷设示意图图5.5-11 三回电缆沟敷设示意图5.5.3.3 方案比较及推荐意见(一)XX变电站出站段排管与电缆沟方案综合技术经济比较结果如下:表5.52 本工程新建电缆通道段敷设方案综合技术经济比较结果输送容量180MW运行电流(A)994.5规模单回两回三回敷设249、方式排管电缆沟排管电缆沟排管电缆沟电缆截面(mm2)1200800800允许载流量(A)10419781088电缆截面(mm2)160010001600100016001000允许载流量(A)12461087971109010601188电缆土建长度(m)100100165165200200单相电缆长度(m)124124196196234234电缆截面选择(mm2)120010001600100016001000电缆单价(元/m)83371010607101060710电缆费用(元)309876264120124656083496022323601495260通道横截面(m2)1.42.241250、.823.442.663.69挖填方截面积(m2)0.50.80.650.80.950.9挖方外运截面积(m2)0.92.241.173.441.713.69电缆通道挖填土方量(m3)5080107.25132190180电缆通道挖方外运土方量(m3)90224193.05567.6342738挖填方费用单价(元)343434343434挖填土方费用(元)170027203646.5448864606120挖方外运费用单价727272727272挖方外运费用(元)64801612813899.640867.22462453136土方总费用(元)81801884817546.145355.231251、08459256电缆夹具数量(套)1820051.6261.333390400电缆夹具单价(元)160160160160160160电缆夹具费用(元)288032000825641813.33144006400016MnL80X8(支架m)66.66667228.666722016MnL125X80X8(托臂m)80313.6373.3333电缆支架钢材用量(kg)1884.1877070.5177912.92电缆支架制作费用(元)4819.74918086.3820241.25电缆支架总费用(元)14240.6853438.9759805.85总费用(万元)32.0932.92127.249252、7.56227.78167.83从上表可以看出,经综合技术经济比较,采用电缆沟的技术方案比采用排管的方案节约电缆本体材料成本,电缆路径越长、回路数越多时,采用电缆沟费用越低,因此在本工程条件下,采用电缆沟费用比采用排管费用更低。(二)原通宁茆#26-#27电缆段利旧排管通道与新建电缆沟方案综合技术经济比较结果如下:表5.53 原通宁茆#26-#27电缆段敷设方案综合技术经济比较结果敷设方式#26-#27新建电缆沟#26-#27利旧电缆排管(单回)电缆截面(mm2)10001600允许载流量(A)1087954电缆土建长度(m)400400单相电缆长度(m)470470电缆截面选择(mm2)10253、001600电缆单价(元/m)7101060电缆费用(元)10011001494600电缆接头费用76800100200通道横截面(m2)4.25不重新建设通道挖方外运截面积(m2)4.25电缆通道挖方外运土方量(m3)1700挖方外运费用单价66挖方外运费用(元)112200土方总费用(元)112200电缆夹具数量(套)2470电缆夹具单价(元)160电缆夹具费用(元)39520016MnL80X8(支架m)90716MnL125X80X8(托臂m)1920电缆支架钢材用量(kg)38527.486电缆支架制作费用(元)98553.30919电缆支架总费用(元)291190.7392电缆沟征254、地面积1800电缆沟征地费单价26.99865007电缆沟征地费48597.57012主要材料费用(万元)192.51159.48载流量影响满足载流量要求选取1600mm2截面尚不满足极限输送容量要求运行条件满足国网运检要求不满足要求推荐意见建议新建电缆沟从上表可以看出,在计算主要本体工程量情况下,由于利旧电缆排管仅需考虑电缆及接头费用,新建电缆沟需在原路径上改造、将10千伏电缆也转入新建电缆沟,夹具费用较高,电缆沟费用高于利旧排管。如不考虑10千伏电缆入电缆沟的费用,采用电缆沟费用与利旧排管敷设1600mm2电缆费用差异不大。但是根据系统论证,该段线路需满足187MW极限输送容量要求,如利旧255、原排管敷设电缆,既不满足输送容量要求,电缆外径加大后敷设也困难。综合技术经济、方案可行性等因素,本工程可研阶段推荐原通宁茆#26-#27电缆段扩容采用新建电缆沟方案。本工程推荐电缆敷设方式为XX变电站内采用隧道敷设,站外采用封闭式电缆沟+敞开式电缆沟,经城变电站进站电缆采用站外电缆沟、站内电缆沟敷设;原通宁茆线#26-#27电缆新建电缆沟敷设。5.5.4 电力电缆及其附件选型5.5.4.1 电缆运行环境本工程地处XX市望城区。参照以往工程的运行情况以及厂家所提供的参数,电缆的运行环境如下:气象条件:最高气温:40最低气温:-10年平均气温:15导体额定温度:正常运行:90短路情况:250土壤热256、阻率:1.2k.m/w污秽等级:级5.5.4.2 电缆型号选择电缆的载流量以满足容量配合为依据并适当留有裕度进行设计选择,根据系统规划,本工程新建110kV线路的最大输送容量为180MW,输送电流为995A;通宁茆线更换导线段最大输送容量为187MW,输送电流为1033A。根据IEC 60287标准,在未发生土壤干燥的空气中敷设的交流电缆的额定载流量(100%负荷因数)计算公式如下:式中:I:一根导体中流过的电流,A;:高于环境温度的导体温升,K;R:最高工作温度下导体单位长度的交流电阻,/m;Wd:导体绝缘单位长度的介质损耗,W/m;T1:一根导体和金属套之间单位长度热阻,Km/W;T2:金257、属套和铠装之间内衬层单位长度热阻,Km/W;T3:电缆外护层单位长度热阻,Km/W;T4:电缆表面和周围介质之间单位长度热阻,Km/W;n:电缆(等截面并载有相同负荷的导体)中载有负荷的导体数;1:电缆金属套损耗相对于所有导体总损耗的比率;2:电缆铠装损耗相对于所有导体总损耗的比率。根据国家电网公司输变电工程通用设计电缆分册2017版,1000mm2、1600mm2截面单芯电缆在电缆隧道(电缆沟)中三角(品字形)敷设的参考量分别为1250A、1550A,本工程电缆在电缆隧道(电缆沟)内敷设,采用IEC标准及电力工程电缆设计规范(GB 50217-2016)计算电缆载流量如下表所示:表5.5-4258、 本工程电缆载流量计算结果一览表规模单回两回三回敷设方式电缆沟电缆沟电缆沟电缆截面(mm2)100010001000允许载流量(A)108710901188注:上述载流量计算条件为环境温度40、考虑空气温升20。考虑到电缆载流量应具有足够的余量以及当地的环境条件,因此本工程电缆在电力隧道、电缆沟内选用阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆ZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm。本工程新建的电缆基本结构型式为分割铜导体,XLPE绝缘波纹铝护套,PE外护套,结构简图如图5.51。图5.51 电缆结构简图1 导 体 2 导体屏蔽层 3 交联聚乙烯(XLPE)绝缘层4 绝259、缘屏蔽层 5 金属屏蔽层 6 波纹铝护套7 聚乙烯(PE)外护套主要技术要求:1) 主要结构要求:分割铜导线、XLPE绝缘、波纹铝护套、PE外护套。 2) 电缆线芯截面积:1000mm2。3) 正常运行下电缆预期寿命30年。4) 电缆外套应有良好的防化学污水腐蚀、防蚁、防虫蛀、防潮和低烟,低毒性,防火阻燃等特点,供货商必须根据IEC标准提交相关的特性指标。a) 电缆平均氧指数30。b) 外护套HCL发生量200mg/g(低毒性)。c) 最大烟浓度70%。5) PE外套上的半导体层在用牵引机敷设后应不能剥落以供日后作敷设后的测试。6) 最小弯曲半径:20d。7) XLPE绝缘水平:局部放电水平 260、施加1.5Uo(相电压)下5pC工频耐压水平 160kV/30min冲击耐压水平 550kV介质损耗因素 tg(90/Uo)0.00089) 非金属外护套绝缘水平直流耐压水平 DC.25kV/1min冲击耐压水平 37.5kV,10次10) 保证电缆绝缘偏心度控制在6%以内。11) 每个电缆盘应有一个牵引头,以备牵引机敷设电缆用。牵引头应密封良好,防水,防潮。12) 电缆允许最大拉力:70N/mm2。 电缆允许最大侧压力:3.0kN/m。电缆参数见表5.55。 表5.55 电缆参数表序号名 称单 位数 值1系统额定电压U0/UkV64/1102最高运行电压kV1263线芯标称截面mm21000261、4导体直径mm38.85绝缘厚度mm166铝护套厚度mm2.37外护套厚度mm4.58电缆外径mm1119电缆重量kg/km1639410电 容PF/m25211导体20时直流电阻/km0.017612导体90时交流电阻/km0.038613弯曲半径(敷设时/运行时)mm20D/15D5.5.4.3 电缆线路两端的连接方式XX变电站出线采用GIS电缆终端接头与站内GIS设备进行联接,站内采用电缆隧道出线,出变电站后采用封闭式电缆沟、电缆沟敷设至电缆终端塔通过户外坐式电缆终端头与架空线相连接。通益-经城-高家塘110kV线路入XX变110kV线路工程剖出段在经城变电站附近单回路电缆终端杆上通过户262、外坐式电缆终端头用电缆下地,采用电缆沟敷设入经城变站内电缆沟,通过GIS电缆终端接头与站内GIS设备进行联接。原通宁茆线26#-27#电缆段均通过户外坐式电缆终端头与架空线相连接。5.5.4.4 电缆附件主要技术要求本工程电缆附件应与电缆本身有着相同的电气性能特点,电缆附件采用预制式产品,所有附件应与电缆相匹配。本工程的主要电缆附件的型号招标确定,由电缆厂商或专业的电缆附件厂商根据电缆截面配套提供。附件要求具体如下:1) 电缆终端本工程110kV交联聚乙烯绝缘电缆终端包括GIS终端电缆接头和电缆户外终端接头,需满足额定电压110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件(IEC 60840)、GB/T263、 11017标准的有关规定。GIS终端电缆接头的套管材料为环氧树脂;载流量不小于所配电缆载流量;GIS终端电缆接头与GIS装置配合,其接口符合IEC 60840的规定。终端额定电压等级及其绝缘水平不得低于所连接电缆的额定电压等级及其绝缘水平,外绝缘还应满足所设置环境条件(如污秽、盐雾、海拔高度)的要求,爬电距离按不小于3.2cm/kV。本工程XX变电站内、经城变电站内选用户内GIS终端电缆接头,电缆终端杆端选用硅橡胶套外绝缘型户外终端,内冲硅橡胶,它与电缆铜导体采用压接方法连接。2) 保护接地箱与直接接地箱满足额定电压110kV(Um=126kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件(GB/T 11264、017.3-2014)的有关技术要求,保护接地箱与直接接地箱必须都有可靠的绝缘,且防水、防腐。在保护接地箱内设无间隙氧化锌非线性电阻护层保护器,在所有接头处接地引下线均需满足热稳定的要求。对于接地线在正常的运行条件下,应保持和电缆外护层同样的绝缘水平。3) 电缆夹具为防止电缆热伸缩产生的位移,应在电缆隧道、电缆沟、接头井、竖井内蛇形弧变曲部位、电缆上塔时用夹具或尼龙绳把电缆固定在电缆支架上。为了尽量减少电缆在夹具中产生的涡流损耗,刚性固定夹具的材料宜为铝合金材料。本工程拟采用JGH-2(1000mm2截面)型高压弹簧电缆固定夹。电缆夹具简图如图5.52所示。图5.513 电缆夹具简图5.5.5265、 过电压保护及接地 电缆在正常运行情况下要在铝护套上产生感应电动势,其数值与电缆长度和负荷电流成正比。电缆的外护套(本工程电缆采用PE外护套)要耐受铝护套上产生的感应电势。如果感应电势过高,使PE外护套绝缘损坏造成多点接地时,铝护套上产生较大的感应环流,增大了电能损耗,并使电缆温度升高,降低了输送容量。为消除电缆铝护套上的环流损失,达到经济运行的目的,同时将铝护套的感应电势控制在安全范围内,电缆金属护套在线路上必须至少有一点直接接地,且护套上任一非直接接地处的正常感应电压,按照电力工程电缆设计规范GB 50217-2018的规定:在未能采用防止人员任意接触金属护套的安全措施时,在正常满负载情况266、下,不得大于50V;除上述情况,不得大于300V。按照交流电气装置的接地设计规范GB/T 50065-2011的规定:在正常满负载情况下,未能采用防止人员任意接触金属护套的安全措施时,不得大于50V;在正常满负载情况下,采取防止人员任意接触金属护套或屏蔽层的安全措施时,不得大于100V。本工程护套感应电压按不大于100V控制。5.5.5.1 护套感应电压的计算电缆水平排列时,护套感应电压按下式计算: (5.5-1)式中: (5.5-2)s:电缆轴距(cm), rm:护套平均半径(cm)从式(5.5-1)和(5.5-2)可知,电缆正常运行时护套感应电压与导体电流、电缆轴距以及电缆的护套外径有关。267、导体电流由输送容量决定,护套外径与电缆本身结构有关,电缆轴距则可以根据实际情况调整。本工程XX变出线电缆路径均未超过200m,经计算最大护套感应电压小于60V,通宁茆线#26-#27段电缆长度为470m,护套感应电压不大于78V,均满足规范要求。5.5.5.2 金属护套的接地方式电缆金属护套通常有如下几种接地方式:1、一端直接接地,一端经电压限制器接地,线路不长时可采用这种方式。2、线路稍长,可采用线路中间一点接地,两端经电压限制器接地的方式。3、线路较长,中间一点接地不能满足要求时,宜使用绝缘接头将电缆金属护套均匀分割成三段或三的倍数段,采用交叉互联的方式接地。本工程电缆路径较短,均采用一端268、直接接地、一端保护接地型式,其中变电站端均采用保护接地。5.5.6 防火 根据电力工程电缆设计规范,本工程需在变电站电缆隧道出口设置一处阻火墙以防窜燃,埋管与电缆沟壁及工作井连接处设置阻火封堵材料,阻火封堵材料的使用对电缆不得有腐蚀和损害。本工程在电缆井、电缆沟和电缆隧道内电缆表面均涂刷总厚度为0.91.0mm的防火涂料。对敷设于空气中的电缆涂防火涂料,选用电缆用的溶剂型防火涂料。防火涂料涂刷于电缆的外表面,当涂料层遇火时发生膨胀,生成一层均匀细致的蜂窝状隔热层,该层具有良好的阻燃效果,起到隔热阻燃作用,对防止初期火灾和减缓火势蔓延扩大具有一定的效果。5.5.7 电缆的支持与固定电缆沟及电缆隧269、道中的电缆固定在支架上,三相电缆并排敷设的支架长度为800mm,两相电缆并排敷设的支架长度为600mm,考虑支架厚度后保证层间净空距离不小于300mm。电缆上杆均采用刚性固定,每隔3.0m布置一个支架,采用刚性固定。电缆支架应与电缆工作井接地网可靠连接。电缆支架应符合下列规定:1) 表面应光滑无毛刺;2) 应适应使用环境的耐久稳固;3) 应满足所需的承载能力;4) 应符合工程防火要求。5.5.8 电缆通道截面布置图5.514 XX变西侧10回隧道布置示意图图5.515 XX变西侧8回封闭式电缆沟布置示意图(推荐方案)图5.516 XX变西侧8回电缆隧道布置示意图(比选方案)图5.517 XX变270、西侧4回电缆沟布置示意图图5.518 XX变西侧3回电缆沟布置示意图图5.519 XX变西侧2回电缆沟布置示意图图5.520 XX变西侧1回电缆沟布置示意图图5.521 XX变北侧6回110kV电缆隧道布置示意图图5.522 2回电缆沟布置示意图图5.523 1回电缆沟布置示意图5.5.9 主要材料表表5.56 主要材料表(通宁茆、玉宁木110kV剖入XX变线路工程新建)序号项 目单位型 号指标备 注1阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆mZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm25532室外座式电缆终端头个121000截面3室内GIS电缆终端头个121000截面271、4座式避雷器个YH10WZ102/26612附放电计数器5接地箱三相直接接地箱套4三相保护接地箱套46单芯电缆m YJV22-10-124015*3*12=540接地电缆7多股软铜线m30*12=360用于避雷器计数器8PE管m2008163.5m=56用于上塔9电缆夹具套JGH-2(1000截面)41080/1.5*6(站内全刚性固定)+(120/13.5+1)*6(蛇形敷设)+5*6(上塔)=410套JGH-2(1000截面)650155/1.5*6(站内全刚性固定) +5*6(上塔)=65010尼龙绳套107带橡胶垫120/13.5*12(蛇形敷设)=10711电缆相序牌个96426+4272、26=9612设备线夹个SYG-300/40362232+223=3613T型线夹个TY-300/4012223=1214间隔棒个FJG-220/24144223(24/2)=144电缆终端塔引下线15防火门m235.716阻火包M36.426防火包规格0.32*0.18*0.035,35.7平方米/(0.32*0.035)=3188包,3188*(0.32*0.18*0.035)=6.42617防火涂料kg22652553*3.14*0.113*2.5=226518有机防火堵料kg61019防火包带km4220防水堵料kg61021聚硫橡胶密封膏kg61022电缆通道指示牌套10约200m一273、套23电缆通道指示桩套10约100m处、转弯处24电缆通道警示带m960240*4=96025相色带m4824*2=4826非导磁性金属侧支架m不锈钢支架53927非导磁性金属托臂m不锈钢支架220kV6628非导磁性金属托臂m不锈钢支架110kV71729配套紧固件套238430槽钢端盖套238431耐张串套1NP21Y-4040-12P(H)Z(R)24剖进段12+剖出段1232接地圆钢m1220033扁钢m50524024*5*2=24034垂直接地角钢m5653612*1.5*2=3635视频监控装置套2电缆终端杆(塔)用36电缆终端塔标示牌基2安装在电缆上塔部位表5.57 主要材料表274、(通宁茆线#26-#27换电缆部分)序号项 目单位型 号指标备 注1阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆mZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm4703=14102室外电缆终端头个63接地箱三相直接接地箱套与1000mm电缆配套1三相保护接地箱套与1000mm电缆配套14单芯电缆m YJV22-10-13002*3*12=72接地电缆5电缆夹具套JGH-22470400/1.5*9+35*2=2470含10kV电缆夹具6电缆相序牌个4214*3=427设备线夹个SYG-300/4068T型线夹个TY-300/4069防火涂料kg1065400*3*3.14*0.275、113*2.5=106510有机防火堵料kg10011防火包带km19.212防水堵料kg10013聚硫橡胶密封膏kg10014视频监控装置套2电缆终端杆(塔)用15电缆终端塔标示牌基2安装在电缆上塔部位16角钢(支架)m16MnL80X8907400/1.5*1.7*2=90717角钢(托臂)m16MnL125X80X81920400/1.5*0.9*2*4=1920表5.58 主要材料表(通益-经城110kV线路剖入XX变工程XX变出线)序号项 目单位型 号指标备 注1阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆mZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm19202室外276、座式电缆终端头个63室内GIS电缆终端头个64座式避雷器个YH10WZ102/2666附放电计数器5接地箱三相直接接地箱套2三相保护接地箱套26单芯电缆m YJV22-10-124015*3*4=180接地电缆7多股软铜线m30*4=120用于避雷器计数器8PE管m200883.5m=28用于上塔9电缆夹具套JGH-244580/1.5*6(站内全刚性固定)+(200/13.5+1)*6(蛇形敷设)+5*6(上塔)=44510尼龙绳套178带橡胶垫200/13.5*12(蛇形敷设)=17811电缆相序牌个326=3612设备线夹个SYG-300/401213T型线夹个TY-300/40614间277、隔棒个FJG-220/2472123(24/2)=72电缆终端塔引下线15防火涂料kg17031920*3.14*0.113*2.5=170316有机防火堵料kg22017防火包带km30.518防水堵料kg22019聚硫橡胶密封膏kg22020电缆通道指示牌套2约200m一套21电缆通道指示桩套2约100m处、转弯处22相色带m4824*2=4823耐张串套1NP21Y-4040-12P(H)Z(R)24剖进段12+剖出段1224扁钢m50524024*5*2=24025垂直接地角钢m5653612*1.5*2=3626视频监控装置套1电缆终端杆(塔)用27电缆终端塔标示牌基1安装在电缆上塔278、部位表5.59 主要材料表(通益-经城110kV线路剖入XX变工程经城变进线)序号项 目单位型 号指标备 注1阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆mZC-YJLW03-Z 64/110 11000mm3662室外座式电缆终端头个33室内GIS电缆终端头个34座式避雷器个YH10WZ102/2663附放电计数器5接地箱三相直接接地箱套1三相保护接地箱套16单芯电缆m YJV22-10-130015*3*2=90接地电缆7多股软铜线m30*2=60用于避雷器计数器10PE管m200843.5m=14用于上塔11电缆夹具套JGH-2215100/1.5*3+5*3=21512间隔棒279、个FJG-220/24363(24/2)=36电缆终端塔引下线13电缆相序牌个33=914设备线夹个SYG-300/40615T型线夹个TY-300/40616防火门m25每道5m2 17阻火包M30.9防火包规格0.32*0.18*0.035,每道防火门5平方米 18防火涂料kg325366*3.14*0.113*2.5=32519有机防火堵料kg4320防火包带km6.521防水堵料kg4322聚硫橡胶密封膏kg4323电缆通道指示牌套124电缆通道指示桩套225电缆通道警示带m22055*4=22026电缆指示块块127相色带m4824*2=4828非导磁性金属侧支架m不锈钢支架4060280、/1.5*1.0=4029非导磁性金属托臂m不锈钢支架110kV80双拼悬臂60/1.5*2=8028配套紧固件套16030槽钢端盖套16031耐张串套1NP21Y-4040-12P(H)Z(R)632接地圆钢m1220033扁钢m50512024*5*1=12034垂直接地角钢m5651812*1.5*1=1835视频监控装置套1电缆终端杆(塔)用36电缆终端塔标示牌基1安装在电缆上塔部位5.5.10 电缆隧道消防监控照明设计5.5.10.1 隧道消防(一)推荐方案由于本工程站外封闭式电缆沟路径仅约80m,且采用分3个舱敷设,每个舱内回路数未超过3回,并采用防火分隔,推荐方案不采用消防设施。281、(二)比选方案本工程电缆通道比选方案在站外穿康宁路段采用8回电缆同通道,为运行安全考虑,本工程在XX变出站隧道内安装自动灭火装置。由于城市电缆隧道的灭火没有专门的国家规范作为设计依据,参照 火力发电厂与变电所设计防火规范GB 50229-2006中7.18条中规定电缆隧道灭火型式可采用超细干粉、细水雾或其它介质。当前市场上悬挂式自动灭火装置的类型有:悬挂式脉冲水雾灭火装置、悬挂式超细干粉灭火装置、悬挂式ABC干粉灭火装置、火探管式自动灭火装置、气溶胶灭火装置等。本工程消防采用悬挂式超细干粉灭火装置。悬挂式超细干粉灭火装置是一种具有全淹没灭火特性的灭火方式,对于每一段电缆隧道的电缆接头区域来说并282、不是全封闭空间,因此,灭火剂用量选择时要充分考虑开口损失,留有足够的富裕量满足灭火的要求。灭火防护区内按间隔2.5m设一台10kg容量的超细干粉自动灭火装置。另根据规范要求,在单个自动灭火装置区域配置2套120min正压式氧气呼吸器。隧道内根据建筑灭火器配置设计规范GB 50140-2005设置手提式ABC干粉灭火器及灭火器箱,灭火器布置间距按不大于50m。本工程在通宁茆玉宁木110kV线路剖入XX变的剖进段设置一个保护区,配备自动干粉灭火系统4套(每4套一组),MFABC5(3A5kg)手提式灭火器2套(每两具手提式灭火器放置在一个灭火器箱内),电缆终端井配手提式灭火器2套;剖出段电缆隧道设283、置一个保护区,配备自动干粉灭火系统28套(每4套一组),每隔35m再另外配备两具MFABC5(3A5kg)手提式灭火器(每两具手提式灭火器放置在一个灭火器箱内)共计20套。电缆隧道进出口每个进出口处各配置120min氧气呼吸器1套。5.5.10.2 隧道综合监控及通道附属设施(一)推荐方案由于本工程站外封闭式电缆沟路径仅约80m,且采用分3个舱敷设,每个舱内回路数未超过3回,推荐方案仅采用护层电流监测及载流量监测子系统、光纤测温分析子系统、门禁系统。(二)比选方案本工程电缆通道比选方案在站外穿康宁路段采用8回电缆同通道,为运行安全考虑,本工程在XX变出站隧道考虑安装1套电缆隧道综合监控装置。监284、测内容包括:护层电流监测及载流量监测子系统、光纤测温分析子系统、环境监测子系统、门禁子系统、视频监控子系统。5.5.10.2.1 护层环流及载流量监测本工程仅在XX变出站隧道部分监测护层接地电流和载流量,通过对高压电缆金属护套接地电流的监测,可以实时监测电缆的主绝缘状况、外护套的状况以及接地系统的状况,可以发现电缆主绝缘老化或缺陷、外护套多点接地故障等情况,及时提示电缆运行存在的风险,保护电缆的安全运行。本工程在每个直接接地箱电缆的接头处配置护层电流传感器,对电缆护层接地电流进行采集,并将监测数据转换成标准420mA模拟信号,就近接入环境监测系统综合采集装置,本工程共配置33个护层接地电流监测285、传感器、16套载流量传感器。系统功能:1) 实时监测电缆接地电流的瞬时数据。2) 提供实时电缆接地电流异常数值报警功能。3) 提供电缆接地电流数据统计分析功能,为电缆安全运行提供数据支持。4) 能有效提供电缆接地线被盗割报警功能。5.5.10.2.3 光纤测温本工程仅在XX变出站隧道部分对电缆外护套采用光纤测温。光纤测温系统由光纤分布式温度控制器、工控机、感温光缆、光纤连接器件及标准机柜等构成。分布式光纤测温系统应具有多级定温、差温、温升等多种报警功能,同时具备系统自诊断功能,如光纤断纤报警。另外,还可实时监测光纤敷设任意点的导体温度,并可绘制出温度曲线及任意点的温度变化曲线。具体功能要求如下286、: 温度的实时监控,在线式监测,并做到早期预警。 系统为分布式测温系统,提供连续的动态监测信号,测量到的温度数据是不间断连续分布的,可以即时显示被监测物体30公里范围内每隔1米各点的温度变化。 光纤本身既做信号传输,也用于探测温度,即传播传感一体化;通过采用不同的外护套材料,系统可以适应各种环境。 系统的温度精度1,定位精度1米;系统主机内的激光发射装置每秒钟发射上万次的光脉冲,并将取样温度的平均值输出到显示系统,基本消除误差。 系统提供一个连续的动态监测信号,系统可设置多级定温值报警,并且可以根据环境不同进行修正;为避免误报发生,在定温报警监测的同时,应对高温点的温升速率进行监测,同时计算最287、高温度与平均温度差值,并提供相应的报警信号输出。每个报警分区可单独编程,并可按照用户的要求进行设计,不同的区域能独立报警,报警数据可在软件中设置,每个区域至少能独立设置5个报警参数:报警方式除主控机屏幕显示和音响报警外,并具有报警输出节点。 在精度允许范围内,可对标准测量距离进行扩充。 系统可以通过RS232、内置继电器、LED等输出形式与PC、PLC、消防报警系统、SCADA等其他控制设备进行互连,在消防应用中可与火灾报警控制器等系统进行联网,提供信号进行声光报警,信号输出应准确、完整。 系统具备安全记录功能,根据硬盘空间的容量可存储不少于10年的历史数据;可通过调制解调器由工程师提供最低限度的系统远程诊断;如果光纤受损,DTS系统可以即时定位受损点,通过光纤熔接机对其进行熔接;由于采用光信号因此不会与电导体之间产生相互电磁干扰。 通过从分布式光纤测温系统获得的电缆表面温度数据,结合电缆结构、隧道环境温度数据以及从电流检测设备获