黑龍江某熱電廠送出線路工程可行性研究 第6部分 送電線路路徑選擇及工程設想

XX熱電廠送出線路工程 第6部分送電線路路徑選擇及工程設想 批 準： 審 核： 校 核：編 制： 2 0 10 年9月6.1 概述6.1.1設計依據(jù)受XX省電力有限公司委托開展本工程可行性研究工作。 我院計劃發(fā)展部下達的XX熱電廠送出線路工程可行性研究項目任務卡。6.1.2 工程名稱 XX熱電廠送出線路工程。6.1.3 建設規(guī)模和設計范圍本工程位于XX省哈爾濱市境內(nèi),起點為平南熱電廠，終點為哈南變電所，電壓等級為220kV，線路長度為14.5km，其中14km采用同塔雙回路設計，哈南變電所出口0.5km采用2個單回路設計，單雙回路均采用2LGJ-500/45鋼芯鋁絞線。設計范圍包括XX熱電廠到哈南變電所送電線路的本體設計和影響范圍內(nèi)的通信保護設計及工程投資估算編制6.1.4線路路徑長度、沿線地形分布線路路徑長度、地形分布情況見下表 線路路徑長度、地形分布情況表 表6.1-1項 目線路路徑路徑長度（km）14.5線路形式雙回路14km 單回路20.5km地形分布(km)平地14km 占100%20.5km 占100%6.1.5主要技術經(jīng)濟指標主要技術經(jīng)濟指標表6.1-2區(qū) 段工程靜態(tài)總投資(萬元)平均每公里綜合投資(萬元)送電線路本體投資(萬元)平均每公里本體投資(萬元)雙回路3412243.711782127.28單回路255255153.32153.32 主要材料每公里用量表6.1-3區(qū) 段鐵塔耗鋼量(t/km)混凝土耗量(m3/km)土石方量(m3/km)雙回路56.7126.69956單回路86.53162.224756.2 變電所概況及線路路徑6.2.1變電所站址與電廠廠址概況本期工程為哈南變電所至平南熱電廠的線路出線，其中，哈南變電所為擴建間隔，平南熱電廠為新建電廠。6.2.1.1 哈南變電所站址情況哈南變電所位于哈爾濱市南崗區(qū)內(nèi)，變電所出口地勢平坦。本期兩回220kV從變電站東側出線，其中1回利用原有間隔，另1回為擴建間隔，出線間隔如圖6.2-1所示。圖6.2-1哈南變電所出線示意圖6.2.1.2 平南熱電廠廠址平南熱電廠位于哈爾濱市平房區(qū)內(nèi)，新建電廠向東出線，本期2回220kV線路，如圖6.2-2所示。圖6.2-2平南熱電廠出線示意圖6.2.2線路路徑方案的擬定原則6.2.2.1 根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃要求，綜合考慮線路長度、地形地貌、地質、水文氣象、冰區(qū)、交通、林木、礦產(chǎn)、障礙設施、交叉跨越、施工、運行及地方政府意見等因素，進行多方案比較，使路徑走向安全可靠，經(jīng)濟合理。6.2.2.2 避開軍事設施、城鎮(zhèn)規(guī)劃、大型工礦企業(yè)及重要通信設施，減少線路工程建設對地方經(jīng)濟發(fā)展的影響。6.2.2.3 盡量避讓已有的各種礦產(chǎn)采空區(qū)、開采區(qū)及規(guī)劃開采區(qū)、不良地質地段，盡量避讓林木密集覆蓋區(qū)，少占用林地。6.2.2.4 盡可能靠近現(xiàn)有國道、省道、高速公路及鄉(xiāng)村公路，改善線路交通條件。6.2.2.5 充分考慮地形、地貌、避免大檔距、大高差、相鄰檔距相差懸殊地段，并力求避開嚴重覆冰地段。6.2.2.6 在路徑選擇中，充分體現(xiàn)以人為本、保護環(huán)境的意識，盡量利用省、市分界地區(qū)，城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間結合部，盡量少占用基本農(nóng)田，避免大面積拆遷民房。6.2.2.7 減少與已建送電線路交叉跨越數(shù)量，特別是高電壓等級的送電線路，以降低施工過程中的停電損失，提高線路運行的安全穩(wěn)定性。6.2.2.8 綜合協(xié)調本線路與沿線已建、在建、擬建送電線路、公路、鐵路及其它設施間的相互關系。6.2.3 路徑方案本段線路起始于哈爾濱市平房區(qū)平南熱電廠，止于哈爾濱市南崗區(qū)哈南變電所，線路航空距離為12.3m。本期送電線路工程在哈爾濱市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的規(guī)劃范圍之內(nèi)，規(guī)劃局指定路徑區(qū)域，經(jīng)過現(xiàn)場踏勘和對沿線主要部門進行詳細收資并取得原則性協(xié)議基礎上對線路進行細微調整后規(guī)劃出兩個路徑方案，分別為北方案和南方案。由于兩個方案的走廊狹窄，所以兩方案均采用同塔雙回路線路。線路路徑詳見X491K-S-01。6.2.3.1 變電所出口出線根據(jù)系統(tǒng)資料，本期出線的兩條220kV線路中間相隔6條220kV線路，根據(jù)規(guī)劃局指定的線路走廊，需平行已有的平南甲乙線，所以本次出線的兩回220kV線路需跨越已有的6條正在運行的220kV線路，本段線路采用單回路設計，長度為20.5km?？缭椒桨笀D如下圖所示。6.2.3.2北方案線路路徑北方案線路自哈南變電所向東出線后，平行已有的220kV南東甲線和220kV南平線，在曙光村東北跨越京哈高速，擬建立交橋，經(jīng)過東閔家窩堡，王家窩堡后跨越拉濱鐵路，之后向北跨越220kV南東甲線及平南線，跨越哈五公路后線路向南轉，再次跨越220kV南東甲線及平南線進入平南熱電廠。北方案線路全長15km，曲折系數(shù)為1.22。北方案線路路徑全線為平地，沿線多為大田與經(jīng)濟田，也有少量的成片林及4排以上的防風林。成片林主要以松樹為主，防風林以楊樹為主，全線交通便利。6.2.3.3南方案線路路徑北方案線路自哈南變電所向東出線后向右轉，鉆越已有的500kV永哈甲乙線后平行永哈乙線，經(jīng)過五一村后跨越京哈高速公路，再經(jīng)過正紅四屯，東閔家窩堡，在石家窩堡附近跨越拉濱鐵路，之后在后長嶺子東北側跨越哈五公路，之后線路向北再次鉆越500kV永哈甲乙線，進入平南熱電廠。南方案線路全長16.4km，曲折系數(shù)為1.33。南方案線路路徑全線為平地，沿線經(jīng)濟田，成片林及4排以上的防風林較多,成片林成片林主要以松樹為主，防風林以楊樹為主，全線交通便利。6.2.3.4 方案比較及推薦路徑方案 南方案和北方案的哈南變電所出口出線單回路數(shù)相同，這里僅對雙回路部分進行綜合比較。南方案和北方案路徑長度，地形地物，交叉跨越等情況對比見表6.2-1北方案和南方案對比表 表6.2-1項 目北方案南方案線路長度（km）1415.4曲折系數(shù)1.221.33交通條件較好較好地形比例平地100%100%地物比例大田4.2km5.7km經(jīng)濟田5.6km5.3km林地2.8km2.9km草地1.4km1.5km主要交叉跨越（次）等級公路33鐵路11水泥路22220kV線路40500kV線路04靜態(tài)投資雙回路3412（萬）3754（萬）由上表可以看出，兩個方案地形，地物，交叉跨越及交通運輸狀況基本相同。但北方案和南方案相比，路徑長度短1.4km，靜態(tài)投資減少342萬，并且根據(jù)規(guī)劃局的意見，本工程推薦北方案。6.2.3.5 推薦路徑方案特點北方案路徑長度為14.5km，沿線地形全部為平地，地物以旱田為主，另有少部分林地和草地，其中耕地占70%，林地占20%，草地占10%。北方案重要交叉跨越如下表所示：表6.2-2序號交叉跨越數(shù)量1高速公路12國道23等級公路24鐵路15柏油路、水泥路66220kV電力線 6766kV電力線48 10kV電力線79380V電力線1010通信線1011地埋光纜26.2.4 各個方案對電信線路和無線電臺站的影響分析本工程系中性點直接接地系統(tǒng)的送電線路新建工程。在影響范圍內(nèi)，根據(jù)收集資料及現(xiàn)場踏勘，本工程線路沿線影響范圍內(nèi)的一級和二級通信線路，都為光纜線路，故不存在對重要通信線路的危險影響及干擾影響等問題。對三級和三級以下的通信線路的影響及保護措施，待施工圖設計階段明確，其費用已列入工程的概算中。根據(jù)從廣電局和地震局的收集到的資料，本段線路不涉及無線電臺及地震臺。6.2.5 對樹木砍伐、拆遷及環(huán)境影響的分析我院對本工程在當?shù)亓謽I(yè)部門進行了詳細的收集資料，已經(jīng)取得了雙城市林業(yè)局，南崗區(qū)林業(yè)局的初步意見，線路大部分位于田地、經(jīng)濟田及草場中，沿途有少量的成片林及4排以上的防風林，主要為松樹，楊樹可以進行跨越，允許少量砍樹，哈爾濱市林業(yè)局及平房區(qū)林業(yè)局協(xié)議正在辦理中。本工程沿線路徑未經(jīng)過集中的居民區(qū)，僅有少量房屋拆遷；線路避開了工業(yè)園以及規(guī)劃區(qū)，沒有工廠等設施拆遷。線路的兩個方案均不經(jīng)過國家級、省級、市、區(qū)級保護區(qū)，因此對環(huán)境不會產(chǎn)生影響。6.2.6 線路協(xié)議情況本工程線路沿線經(jīng)過哈爾濱市平房區(qū)，南崗區(qū)以及雙城市。6.2.6.1已取得協(xié)議單位線路路徑方案與沿線主要部門原則協(xié)議情況見表6.2-3所示表6.2-3單位內(nèi)容要求開發(fā)區(qū)管委會同意南北兩個方案，但提出北方案作為首選方案已取得書面協(xié)議平房區(qū)環(huán)保局同意已取得書面協(xié)議平房區(qū)交通局同意已取得書面協(xié)議平房區(qū)武裝部同意已取得書面協(xié)議南崗區(qū)林業(yè)局同意已取得書面協(xié)議南崗區(qū)環(huán)保局同意已取得書面協(xié)議南崗區(qū)武裝部同意已取得書面協(xié)議雙城市國土局同意已取得書面協(xié)議雙城市林業(yè)局同意已取得書面協(xié)議雙城市武裝部同意已取得書面協(xié)議哈爾濱市廣播電視局同意已取得書面協(xié)議哈爾濱市地震局不涉及地震臺已取得書面協(xié)議哈爾濱市廣電局同意已取得書面協(xié)議哈爾濱市文物局正在辦理XX省高速公路管理處有擬建高架橋，同意跨越已取得書面協(xié)議空軍93163部隊正在辦理平房區(qū)林業(yè)局正在辦理平房區(qū)國土局正在辦理6.2.6.2收資遺留問題（1）哈爾濱市國土局、哈爾濱市警備區(qū)、哈爾濱市環(huán)保局、哈爾濱市文物局我院按其要求已提交書面材料，等待答復。（2）空軍93163部隊本工程在平南熱電廠出口處涉及空軍93163部隊空域，我院已提供資料供其進行評估，目前還未有結果，本工程暫列100萬占空補償費。6.3 氣象條件6.3.1氣象條件的選擇6.3.1.1 設計氣象條件選取原則設計氣象條件的選取一般決定于如下四個因素，即設計可靠性標準、氣象原始資料的分析選取、氣象資料的概率處理方法，以及線路所經(jīng)地區(qū)實際氣象災害調查。本工程依此原則選擇氣象條件。6.3.1.2 設計氣象條件選取依據(jù)本工程設計氣象條件的選取，以下列有關規(guī)定及資料為依據(jù)：110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范中的有關規(guī)定。 建筑荷載規(guī)范GB50009-2001。線路沿線附近各氣象臺站的原始氣象資料及災害資料。線路沿線及附近已有電力線路及通信線路的設計及運行情況。6.3.2設計基本風速的選擇6.3.2.1 設計風速可靠性標準依據(jù)110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范，本工程的基本風速、基本冰厚應采用30年重限期，基本風速按當?shù)貧庀笈_、站10 min時距平均、離地面10m高處的年最大風速，并采用極值型分布模型概率統(tǒng)計分析。6.3.2.2 風速資料的選取本工程線路經(jīng)過哈爾濱市，我們收集了哈爾濱市氣象臺的氣象資料，用于本工程最大設計風速的計算選取。20世紀70年代以前均使用“維爾達”風壓板，每日定時觀測4次或3次，每次取2分鐘平均值，并取每年中的最大值作為年最大風速值。20世紀70年代以后，改用EL型電接式風速風向儀，實行連續(xù)自動記錄，并從中選用最大的自記10分鐘平均風速值作為年最大風速值。由于各臺站風速值中存有兩種風速儀的記錄，這就需對風速資料統(tǒng)一進行次時換算，而且，為符合設計規(guī)程規(guī)定的可靠性標準，尚需進行風速高度換算及頻率換算（即風速的可靠性概率計算）。有關換算方法見下款所述。6.3.2.3 風速資料的統(tǒng)計計算本工程采用的風速高度、次時及頻率換算公式按有關規(guī)定選用如下：（1） 高度換算采用如下指數(shù)換算公式：式中:、Vi分別為距地面以上的統(tǒng)一換算高度，m和該高度處的換算風速，（m/s）；hx、Vx分別為距地面以上的時間觀測高度，m和該觀測高度處的觀測風速，（m/s）；與氣象臺地面粗糙度有關的系數(shù)。對A類區(qū)系指近海海面，海島、海岸、湖岸及沙漠等，取A=0.12；對B類區(qū)系指空曠田野、鄉(xiāng)村叢林、丘陵、房屋比較稀疏的中、小城鎮(zhèn)及大城市郊區(qū)，取B=0.16；對C類區(qū)系指有多層和高層建筑且房屋比較密集的大城市市區(qū)，取c=0.2。本工程取B=0.16。（2） 次時換算采用東北地區(qū)次時換算公式：V10=1.04V2+2.20式中:V10自記10分鐘平均風速（m/s）；V24次定時2分鐘平均風速（m/s）；（3） 頻率換算概率統(tǒng)計方法的選擇最大風速的概率統(tǒng)計方法，國內(nèi)外有極值I型（耿貝爾）和皮爾遜III型兩種方法。我國送電線路110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范推薦采用的也是極值I型法。因此，本工程采用極值I型（耿貝爾）法對風速資料進行頻率換算，其公式如下：V=VP（CV+1）式中V需求的某高度某頻率風速（m/s）；VP歷年最大風速平均值（m/s）；CV離差系數(shù)；CV=（V10/VP-1）2/（n-1）1/2；離均系數(shù)，30年一遇=2.1887；n統(tǒng)計年數(shù)。（4）建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001）中的按 “全國基本風壓分布圖”進行“風荷載” 計算的最大風速計算公式為：Vo=（1600*Wo）1/2式中：Vo 最大風速，（m /s）；Wo基本風壓 (kN/m2),該值在“全國基本風壓分布圖”中查取。 哈爾濱氣象臺站30年一遇離地面10m高10分鐘平均最大風速 表6.3-1臺 站哈爾濱氣象臺站 統(tǒng)計計算值（m/s）22.7荷載規(guī)范風壓換算值（m/s）28.16.3.2.4 設計風速推薦值由表3.1看出，統(tǒng)計計算值為22.7m/s，在國家頒布的建筑荷載規(guī)范風壓值中，哈爾濱相應的10m高風速為28.1m/s,因此本工程10m高最大風速取28.1m/。6.3.3 年平均氣溫根據(jù)沿線各氣象臺站的觀測資料查知，各地年平均氣溫大多在4左右。參考設計規(guī)程（DL/T 5092-1999）中有關規(guī)定：“如地區(qū)年平均氣溫在317范圍之內(nèi)，取與此氣溫值臨近的5的倍數(shù)值, 地區(qū)年平均氣溫小于3和大于17, 分別按年平均氣溫減少3和5后,取與此臨近的5的倍數(shù)”，因此，本工程年平均氣溫取-5即可，但為了提高導線的抗震能力，同時考慮該地區(qū)已有500kV永哈甲乙線的年平均氣溫取值情況,本工程年平均氣溫取-10。6.3.4 最低及最高氣溫對通過地區(qū)的氣象資料查知，各氣象臺站的歷年最高氣溫均低于40，歷年最低氣溫不低于-40。故工程段最高氣溫取40，最低氣溫取-40。6.3.5 覆冰根據(jù)對電業(yè)局、氣象臺站的收資調查及參考附近已運行多年的500kV永哈甲乙線路工程的設計、運行情況，本工程的設計導線覆冰厚度推薦采用10mm，地線覆冰厚度根據(jù)110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范要求取15mm，比重0.9，相應風速為10m/s。6.3.6 雷暴日根據(jù)本工程實際情況，并且參照以往該地區(qū)工程，本工程雷暴日采用40日/年。 6.3.7 微氣象調查6.3.7.1 大風災害1964年8月4日5日，受臺風影響，牡丹江、合江、松花江、哈爾濱地區(qū)的27個縣、市刮了一夜8級大風。1974年5月上半月，哈爾濱市風災嚴重，5日上午出現(xiàn)9級大風，全市大棚溫床損失嚴重。1977年10月14日晚7時30分左右，哈爾濱局部地區(qū)發(fā)生了一次短時間強雷暴大風天氣。它是由一條颮線上夾帶陸龍卷造成的。龍卷狂風帶寬約300m，約以超過10級風的風力自西南向東北移動，其路徑是薛家王崗馬家溝紅旗大街三棵樹。受此龍卷風影響，薛家水泥變壓器臺被吹倒，王崗附近一單位的圍墻被刮倒69m，倒、歪水泥電桿15根，有1人被大風刮出15m遠。市縫紉機廠1180m2廠房的鐵皮房頂被全部吹走，其下落的最遠距離達730多米。1982年4月份，哈爾濱、齊齊哈爾、牡丹江、佳木斯、綏化先后出現(xiàn)5級以上大風18次。5月和6月，XX省發(fā)生8次7級9級大風。1983年4月16日，哈爾濱市受暖高脊控制，氣溫急劇上升，夜間起風，風速逐漸加大。17日下午風力達7級8級，瞬間風力達9級10級。1987年7月3日13時前后，有一颮線從肇東起經(jīng)呼蘭、哈爾濱到阿城，颮線所經(jīng)之地形成一股強大的龍卷風。哈爾濱城區(qū)在此龍卷風影響下，天空烏云密布，狂風大作，持續(xù)約5min6min。本工程線路不在以上大風災害的區(qū)域內(nèi)。6.3.7.2 冰雹災害1972年7月6日，哈爾濱市郊區(qū)降雹30min，大如雞蛋，蔬菜成災5成以上達3萬余畝。1975年6月2日，哈爾濱、阿城、賓縣等地降雹，最大直徑3.5cm，地面積雹2cm4cm，大如乒乓球、雞蛋黃一般。哈爾濱市郊區(qū)30%蔬菜葉被打光或打死。1990年6月21日，哈爾濱市南崗區(qū)、香坊區(qū)和太平區(qū)降雹，大如蛋黃，地面積雹猶如積雪，再加上暴雨襲擊（中心區(qū)雨量為60.4mm），使交通中斷16處，居民受災4000余戶，打斷小樹無數(shù)。1997年6月6日11日，哈爾濱市受冷渦天氣系統(tǒng)影響降雹，農(nóng)作物受雹災74.6萬畝，絕收28.6萬畝。6.3.7.3 導線覆冰哈爾濱氣象站1954年2007年實測最大一次導線覆冰觀測資料見表6.3-2。哈爾濱氣象站1954年2007年最大覆冰統(tǒng)計表表6.3-2現(xiàn)象日 期南 北 向東 西 向直徑（mm）厚度（mm）最大重量（g/m）直徑（mm）厚度（mm）最大重量（g/m）霧凇1980.4402925251716將哈爾濱氣象站1954年2007年實測最大覆冰換算為標準冰厚，南北向為1.6mm，東西向為1.1mm。6.3.7.4現(xiàn)場調查情況本次水文氣象專業(yè)人員分別走訪了哈爾濱市電業(yè)局和送電工區(qū)，對本次線路附近已建線路運行過程中的風、冰災害情況進行了調查。據(jù)電業(yè)局及送電工區(qū)相關人員介紹：本次線路附近已建線路在運行過程中從未出現(xiàn)過因大風或導線覆冰導致線路跳閘或損壞的情況。6 3.8 設計氣象條件成果根據(jù)上述資料的統(tǒng)計，分析及論證，并參考110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范中有關規(guī)定及全國典型氣象區(qū)劃分，以及已有線路的設計運行情況，選定本工程設計氣象條件如表6.3-3所示。設計氣象條件成果表 表6.3-3序號代 表 情 況溫度（）風速（m/s）冰厚（mm）1最低氣溫-40002平均氣溫-10003最 大 風-528.104覆 冰-51010（15）5最高氣溫40006安 裝-151007大氣過電壓(無風)15008大氣過電壓(有風)151009操作過電壓-1015010冰的比重0.911雷暴日數(shù)40注：括號內(nèi)數(shù)值為地線覆冰厚度6.4 導線和地線選型及其防振措施6.4.1 導線的選擇根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃論證，本工程選用2LGJ500鋼芯鋁絞線。根據(jù)現(xiàn)行的鋁絞線及鋼芯鋁絞線（GB 117983）所列500mm2鋼芯鋁絞線選取了LGJ500/35、LGJ500/45 、LGJ500/65三種鋼芯鋁絞線。其主要機械和電氣特性見表6.41。鋼芯鋁絞線主要機械和電氣特性表6.41導線型號LGJ500/35LGJ500/45LGJ500/65鋁線根數(shù)454854鋁線直徑（mm）3.753.603.44鋁截面（mm2）497.01488.58501.88鋼線根數(shù)777鋼線直徑(mm)2.502.803.44鋼截面（mm2）34.3643.1065.06總截面（mm2）531.37531.68566.94外徑(mm)30.0030.0030.96直流電阻（/km）0.058120.059120.05760拉斷力（N）113520121695146300重量（kg/m）1.6421.6881.897彈性模量（Mpa）630006500069000膨脹系數(shù)（1/）20.910620.510619.3106通過對導線經(jīng)濟、力學性能以及運行經(jīng)驗各方面進行綜合比較，并借鑒已有工程經(jīng)驗，本工程推薦線路導線選用2LGJ500/45;6.4.2地線選型根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃，本工程地線一根為普通地線，另一根為16芯OPGW6.4.2.1地線選擇原則地線及OPGW應滿足熱穩(wěn)定的要求，這是因為當線路發(fā)生故障時，地線或OPGW上會通過很大的短路電流，使地線或OPGW溫度急劇升高，很可能導致地線及OPGW的損壞。因此，必需按熱穩(wěn)定的要求來選擇地線及OPGW。6.4.2.2 短路電流哈南變電站及平南熱電廠出口短路電流最大均為50kA。6.4.2.3分流線型號選擇由于本工程線路長度較短，根據(jù)本工程短路電流水平，結合工程實際，選擇LBGJ-150-40AC鋁包鋼絞線做分流線。分流線主要性能參數(shù)表見表6.42。分流線型號及性能參數(shù)表 表6.42地線型號LBGJ15040AC國家標準YB/T 1241997結構根數(shù)19單絲直徑（mm）3.15公稱直徑(mm)15.75計算截面（mm2）148.07最小計算破斷拉力（N）9062020直流電阻（/km）0.2935計算重量（kg/m）0.697綜合彈性模量（Mpa）98100膨脹系數(shù)（1/）15.51066.4.2.4 OPGW光纜選擇OPGW線的熱穩(wěn)定性能及其弧垂力學特性應與另一根普通地線（分流線）相配匹，參照上款所述地線選擇，本工程OPGW參數(shù)如表6.4-3。OPGW力學技術參數(shù)表6.4-3型 號OPGW標稱外徑（cm）15.5光纜芯數(shù)16標稱截面（mm2）130標稱重量（kg/km）625額定抗拉強度（kN）85模量(kN/ mm2）114DC電阻(/km)0.37最大短路電流容量（kA2sec）150短路電流時間0.3s6.4.3 安全系數(shù)、最大使用張力、平均運行張力6.4.3.1導線力學特性的計算原則本工程導線的使用張力，是采用安全系數(shù)法和控制平均運行張力的上限占破壞張力的百分數(shù)計算得出的。導線的設計安全系數(shù)為2.5，導線的平均運行張力上限占破壞張力的百分數(shù)為25。6.4.3.2 地線力學特性的計算原則本工程地線的使用張力，是采用在檔距中央、導線與地線之間的距離滿足0.012檔距1m的原則計算得出的。6.4.3.3 導線、地線的安全系數(shù)、最大使用張力、平均運行張力本工程所使用的導線、地線的設計安全系數(shù)、最大使用張力、平均運行張力上限占破壞張力的百分數(shù)，以及平均運行張力的上限，詳見表6.44。導地線設計安全系數(shù)、最大使用張力、平均運行張力上限表6.44電線型號拉斷力（N）Tmax（N）安全系數(shù)T平（N）Tp（%）LGJ500/45121690486762.53042325LBGJ15040AC90620340652.661559117.26.4.4 導、地線防振措施本工程導地線采用防振錘防振，導線防振錘型號為FR4，地線防振錘型號為FR2。電線防振錘安裝數(shù)量見表6.45。防振錘安裝數(shù)量 表6.45電線型號檔 距（m）防振錘型號123LGJ-500/454504518008001200FR4LBGJ-150-40AC3503517007011000FR26.4.5導線防舞本工程附近有500kV永哈甲乙線等線路運行調查，并根據(jù)從哈爾濱市電業(yè)局了解到的資料，上述未發(fā)現(xiàn)舞動情況，因此本工程不采用防舞措施。6.5 絕緣配合、防雷和接地6.5.1 線路沿線污區(qū)劃分根據(jù)XX省電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖，本工程的污區(qū)等級為II級，但經(jīng)現(xiàn)場沿線踏勘調查，本工程途經(jīng)規(guī)劃建設中的工業(yè)區(qū)，考慮到這些潛在的污源會對線路產(chǎn)生影響，因此本回新建線路按照提了一個污穢等級，即按III級污穢區(qū)考慮。6.5.2 絕緣配合6.5.2.1 絕緣子類型的選擇當前，用于我國送電線路的絕緣子主要有三類：盤形懸式瓷絕緣子（簡稱瓷絕緣子），盤形懸式鋼化玻璃絕緣子（簡稱玻璃絕緣子），棒形懸式復合絕緣子（簡稱復合絕緣子）。瓷絕緣子是送電線路上采用最普遍、應用年代最久的絕緣子，其優(yōu)點是具有良好的絕緣性能、耐天侯性能及耐熱性能，質量穩(wěn)定，運行可靠性高，老化率低；缺點是該絕緣子出現(xiàn)零值老化后，必須用儀器測試，因此增加了線路運行維護的工作量。玻璃絕緣子具有長期穩(wěn)定的機電性能，以及良好的耐振動疲勞、耐電弧燒傷和耐冷熱沖擊的性能，該絕緣子最大的優(yōu)越性，是當絕緣子出現(xiàn)零值老化時自爆，可免除檢測零值的運行維護工程量，但也存在著產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性不如瓷絕緣子，由于生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品庫存期不足等因素，其自爆率波動較大。復合絕緣子具有重量輕，抗污閃能力強，施工方便等優(yōu)點，但該絕緣子運行經(jīng)驗較少，尤其是在長期負荷作用下產(chǎn)生蠕變而影響其強度。綜上所述，三種不同型式的絕緣子，各有利弊。本工程導線懸垂絕緣子暫按棒形懸式復合絕緣子設計，跳線絕緣子和耐張絕緣子暫按盤形懸式鋼化玻璃絕緣子設計。6.5.2.2 絕緣子機械強度選擇根據(jù)110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范的規(guī)定：盤型懸式絕緣子機械強度的安全系數(shù)應不小于表6.5-1所列數(shù)值。盤型絕緣子機械強度安全系數(shù) 表6.5-1線路運行工況最大使用荷載斷 線斷 聯(lián)安全系數(shù)盤式絕緣子2.71.81.5復合絕緣子3.0經(jīng)計算，直線懸垂絕緣子串采用單聯(lián)120kN級合成絕緣子，重要交叉跨越采用雙聯(lián)120kN級合成絕緣子；耐張絕緣子串采用160kN級的瓷或玻璃絕緣子，進線檔采用120kN級的瓷絕緣子6.5.2.3 絕緣子型式及片數(shù)選擇本工程導線懸垂串、跳線懸垂串及耐張串所使用的絕緣子參數(shù)見表6.5-2；耐張絕緣子采用防污型瓷絕緣子，使用片數(shù)及泄露比距見表6.5-3。瓷、玻璃及合成絕緣子技術參數(shù)表 表6.5-2絕緣子型號結構高度（mm）盤徑（mm）爬電距離（mm）額定機電破壞負荷（KN）工頻濕耐受電壓（kV）雷電沖擊耐受電壓（kV）U160BP/155D15530045016045130U120BP/146D14628045012045120FXBW4-500/120235063401203951000使用片數(shù)及爬電距離 表6.5-3懸掛方式絕緣子型式絕緣子片（支）數(shù)泄露比距（cm/kV）備注懸垂絕緣子串FXBW4220/1201支2.88用于導線懸垂串及跳線懸垂串跳線絕緣子串FXBW4220/1201支2.88耐張絕緣子串U160BP/155D163.2用于LGJ-500/45導線耐張串U120BP/146D163.2用于進線檔導線耐張串6.5.2.4塔頭空氣間隙的確定根據(jù)110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范要求，帶電部分與桿塔構件的間隙，在相應風速條件下，不應小于表6.5-4所列數(shù)值。帶電部分與桿塔構件的最小間隙表6.5-4工 況海拔1000米及以下地區(qū)雷電過電壓1.90m操作過電壓1.45m工頻電壓0.55m6.5.3 防雷和接地6.5.3.1 防雷設計遵照有關規(guī)程規(guī)定，本工程擬采用如下防雷保護措施：（1）全線架設雙地線。雙回路地線對中導線的保護角最大為0，單回路地線對邊導線的保護角為不大于15，采用此措施可有效降低線路的繞擊跳閘率。（2） +15，無風時，檔距中央導線與地線之間的距離（S）應滿足S0.012L+1的要求（公式中L為檔距長度，m）。（3）兩地線的水平距離不大于導地線垂直距離5倍。6.5.3.2 接地設計根據(jù)本工程實際情況，特考慮接地設計方案如下：（1） 每基桿塔均四腿接地，接地裝置的工頻電阻值應符合規(guī)程要求。在逐塔配置接地裝置時，應根據(jù)實際土壤電阻率及地質勘測報告提高一級選配。 （2）居民區(qū)中的接地裝置，宜圍繞桿塔基礎敷設成閉合環(huán)型。（3）在土壤電阻率較高地區(qū)，可采用上、下環(huán)加放射帶，或淺埋環(huán)加放射帶的接地裝置。（4） 在土壤電阻率>2000m的地區(qū)，可采用68根總長度不超過500m的放射形接地體。放射形接地體應采取長短結合的方式布置。（5） 放射形接地體每根的最大允許長度應不超過表6.5-5所列數(shù)值。 放射形接地裝置每根的最大長度 表6.5-5土壤電阻率（m）500100020005000最大長度（m）406080100（6）在高土壤電阻率地區(qū)可采用放射帶與降阻模塊聯(lián)合使用，當采用放射形接地裝置時，如在桿塔放射形接地帶每根長度1.5倍的范圍內(nèi)有土壤電阻率較低的地帶，可采用外引接地。（7） 淺埋接地體的埋設深度：耕地不小于0.6m，平丘地區(qū)不宜小于0.5m。 接地材料采用12圓鋼，引下線采用445熱鍍鋅扁鋼，每基鐵塔的工頻接地電阻在雨季干燥時不得超過表6.5-6數(shù)值： 允 許 工 頻 電 阻 值 表6.5-6土壤電阻率（.m）100100-500500-10001000-2000工頻接地電阻（）101520256.6 絕緣子串及金具6.6.1 金具選擇本工程的金具零件原則上采用原電力工業(yè)部一九九七年修訂的電力金具產(chǎn)品樣本中的產(chǎn)品。導線懸垂線夾采用節(jié)能型固定線夾，地線懸垂線夾采用耐磨型固定線夾，耐張線夾采用液壓型。金具的設計安全系數(shù)在最大使用荷載情況下不小于2.5，在斷線、斷聯(lián)情況下不小于1.5。6.6.2 絕緣子串及金具6.6.2.1 導線懸垂絕緣子串（1）導線懸垂絕緣子串一般采用單聯(lián)，單聯(lián)懸垂絕緣子串采用120kN級復合絕緣子及120kN系列金具。（2） 導線在大垂直荷重或重要交叉跨越檔采用雙聯(lián)，雙聯(lián)懸垂絕緣子串為雙掛點懸掛，采用120kN級復合絕緣子，采用120kN及210kN系列金具。6.6.2.2 導線耐張絕緣子串導線耐張絕緣子串采用雙聯(lián)，雙聯(lián)耐張絕緣子串采用160kN級瓷或玻璃絕緣子，采用160kN及300kN系列金具。6.6.2.3 變電所及電廠進線檔采用的金具導線在變電所及電廠進線檔采用雙聯(lián)，雙聯(lián)耐張絕緣子串采用120kN級瓷絕緣子，采用120kN系列金具。6.6.2.4 跳線絕緣子串跳線絕緣子串采用120kN復合絕緣子及120kN系列金具。6.7 導線相序本工程線路路徑很短，根據(jù)110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范規(guī)定，不需要進行換位，為滿足哈南變電所與平南熱電廠的相序一致，在單雙回路變換及電廠進線檔處進行相序調整。6.8 導線對地和交叉跨越距離根據(jù)110750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范的規(guī)定，導線在最大計算弧垂時，對地及對各種交叉跨越物的最小垂直距離，或導線在最大計算風偏情況下，與交叉跨越物及平行物間的最小凈空距離，應滿足表6.8-1的要求。導線對地和交叉跨越距離表6.8-1被 跨 越 物 名 稱220kV線路最小垂直（或凈空）距離（m）備 注居民區(qū)7.5非居民區(qū)6.5交通困難地區(qū)5.5公路8.0標準軌鐵路至軌頂8.5電氣化鐵路至軌頂12.5電氣化鐵路至承力索或接觸線4.0不通航河流4.0至百年一遇洪水位電力線路、弱電線路4.0特殊管道5.0建筑物垂直距離6.0風偏凈距5.0在導線最大計算風偏情況下的凈空距離樹木自然生長高度風偏凈距4.0垂直距離4.5果樹、經(jīng)濟作物3.56.9 鐵塔和基礎6.9.1 鐵塔6.9.1.1主要設計依據(jù)鐵塔設計依據(jù)下列規(guī)程、規(guī)定：（1） 110750kV架空輸電線路設計規(guī)范（報批稿）（2） 110-500kV架空送電線路設計技術規(guī)程（DL/T5092-1999）（3） 架空送電線路桿塔結構設計技術規(guī)定（DL/T5154-2002）（4） 送電線路鐵塔制圖和構造規(guī)定（DLGJ136-1997）（5） 鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003）（6） 建筑鋼結構焊接技術規(guī)程（JGJ81-2002 J218-2002）6.9.1.2 塔型選擇本工程為哈爾濱地區(qū)平南熱電廠到哈南變電所220kV送電線路工程，位于哈爾濱地區(qū)。整個工程線路總長為15公里，采用2x500mm2導線雙回路設計，在進入變電構架前通過分歧塔分為兩個單回路進變電構架。本工程基本為平地，個別遇有林帶區(qū)段采用跨樹方案。雙回路直線塔和耐張塔均采用鼓型塔；單回路直線塔推薦采用酒杯型鐵塔，耐張塔推薦采用“干”字型鐵塔。這幾類塔型在送電線路中被廣泛應用，具有成熟的設計、加工、安裝和運行經(jīng)驗，經(jīng)過多年運行考驗，安全可靠，且便于施工和運行維護。雙回路復導線（2x LGJ500/45）采用SZ501、SZ502、SZ503型直線塔。其水平檔距分別為350m、410m、500m；垂直檔距分別為450m、550m、650m。呼稱高15.057.0m范圍之內(nèi)。雙回路復導線（2x LGJ500/45）采用SJ501（020）、SJ502（2040）、SJ503（4060）、SJ504（6090）型耐張塔，SJ504（6090）兼終端塔和分歧塔。其水平檔距均為450m；垂直檔距均為650m。呼稱高為18.033.0m。單回路復導線（2x LGJ500/45）采用ZB503型直線塔，其水平檔距為500m，垂直檔距為650m，呼稱高為18.0450m。單回路復導線（2x LGJ500/45）采用GJ502（2040）型耐張塔，DJC（060）終端塔，其水平檔距均為450m；垂直檔距均為600m。呼稱高分別為15.033.0m。本工程全部路徑地處平地農(nóng)田，鐵塔采用平腿設計。全線鐵塔一覽圖見X491K-S-02。6.9.2 鐵塔優(yōu)化設計6.9.2.1 直線塔優(yōu)化設計 直線塔設計的指標決定全線的造價，因此我們對直線塔進行了大量的優(yōu)化工作。對塔身斷面方型或矩型、塔身坡度的選擇、斜材的布置方式等影響鐵塔的單基指標的因素進行了多方面綜合比選。6.9.2.2 耐張塔優(yōu)化設計 根據(jù)110750架空輸電線路設計規(guī)范（報批稿）耐張塔在斷線工況下，導線的斷線張力為最大使用張力的70%，地線的斷線張力為最大使用張力的100%，耐張塔又需做錨塔和操作塔，因此，耐張塔的縱向荷載比較大，故對耐張塔設計成方型塔身比較適宜。由于轉角塔的荷載較大，處于長期受力狀態(tài)，因此，耐張塔塔身按最小軸布置。耐張塔的單基重量詳見全線鐵塔一覽圖。6.9.2.3 各種塔型材料1. 本工程鐵塔的主材和部分斜材采用Q345B熱軋等邊角鋼，其它材則采用Q235B熱軋等邊角鋼。節(jié)點板一般采用Q235B鋼板，重要節(jié)點采用Q345B鋼板。2. 鐵塔除底腳板等局部構件采用焊接以外，一般均采用螺栓連接。本工程的M16螺栓采用4.8級，M20、M24螺栓采用6.8級粗制鍍鋅螺栓。塔腳及局部結構采用焊接，各構件焊接時所用焊條為E43、E50型焊條。6.9.2.4 鐵塔防腐本工程全部鐵塔構件，均采用熱鍍鋅防腐。6.9.2.5登塔措施本工程一般直線塔及轉角塔均采用彎鉤式腳釘，腳釘一般采用M16160的規(guī)格，按400-450mm左右的間距從下往上正、側面均勻交錯排列。排列時，當遇到用腳釘代替螺栓時，則腳釘?shù)闹睆郊皬姸鹊燃壟c所代替的螺栓相同。6.9.2.6 防盜措施為保證線路的安全運行，全線鐵塔自塔腳以上8米范圍內(nèi)采用防盜螺栓。用以防止運行時鐵塔構件丟失，增加線路運行的可靠性。6.9.2.7 防松措施在風荷載作用下，常常引起導線及塔的振動，致使鐵塔部分螺栓自然松動。為防止螺帽松動或脫落給塔的安全運行造成危害，擬在全塔除防盜螺栓外均采用防松裝置。6.9.3 基礎優(yōu)化設計6.9.3.1 主要設計依據(jù) （1） 110750kV架空輸電線路設計規(guī)范（報批稿）（2） 110550kV架空送電線路設計技術規(guī)程（DL/T5092-1999）。（3） 架空送電線路基礎設計技術規(guī)定（DL/T5219-2005）。（4） 混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）。（5） 建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2002）。本工程路徑以平地為主，其地質條件主要為軟塑、可塑和硬塑粘土。結合以往220kV線路的設計、施工經(jīng)驗，我們綜合考慮在平地硬塑地區(qū)采用掏挖基礎，在平地軟塑、可塑地帶采用直柱式柔性基礎、部分剛性臺階式基礎和灌注樁基礎。由于本工程地處寒冷地區(qū)，凍土深度為1.8m，故而不推薦使用斜插式基礎。全線基礎一覽圖見X491K-S-03。6.10 環(huán)境影響的預防及勞動安全6.10.1 環(huán)境影響及預防6.10.1.1 對通信線路、無線電通訊、廣播電視等干擾的預防為避免或減小送電線路對通信線路、無線電通訊、廣播電視臺站的影響，在選擇線路路徑時，除嚴格執(zhí)行有關輸變電工程設計規(guī)程外，還應滿足送電線路所經(jīng)地區(qū)涉及到的通信線路、無線電廣播、電視轉播臺站及其他有關設施的要求和規(guī)定，滿足安全距離要求，并同有關單位達成共識。對通信線路確有影響的地段，設計應考慮架設良導體屏蔽線，或采取其他有效措施對通信線路進行保護。（1） 對通信線路干擾的預防措施在本送電線路影響范圍內(nèi)，如果有通信線路的電磁影響超過了有關規(guī)程規(guī)定的要求，則可采用加裝屏蔽線、安裝放電器（保安器）、改變通信線路路由或改用通信光纜等措施予以解決。（2） 對無線電通訊、廣播、電視轉播等干擾的預防措施無線電干擾水平（RI）的要求是：距送電線路邊相導線投影外20m處，無雨、無雪、無霧天氣，頻率0.5MHz時的無線電干擾限值220kV不應超過53（dB）。本工程采用LGJ500/45導線，其RI值小于53（dB），符合規(guī)程要求。6.10.1.2 對交通干擾的預防對線路所經(jīng)地區(qū)需要跨越的公路、鐵路等，均取得有關交通、鐵路等管理部門的意見，按照有關規(guī)定和要求，滿足其安全水平距離及安全垂直距離進行線路設計，以滿足車輛通行的要求，并保證路基、壩基的安全。6.10.1.3 水土保持及水文保護（1） 對水文以排水方式干擾的預防本線路跨越小型河渠將按有關規(guī)定及要求進行設計。（2） 水土流失問題在工程設計中，根據(jù)不同地質條件，充分考慮水土保護方面等問題進行基礎型式的設計。6.10.1.4 野生動物通道問題本工程送電線路所經(jīng)路段，不存在大規(guī)模的野生動物種群，但可能涉及鳥類遷徒路徑問題，設計上考慮在鐵塔及送電線路上設置警示裝置。6.10.1.5 對文物的保護問題 本線路各段沿線沒有大型文物保護區(qū)，若發(fā)現(xiàn)有文物保護區(qū)。則在該段路徑方案的布置上應積極與有關文物保護單位協(xié)調，以避免對文物造成損害。6.10.1.6 施工過程中的環(huán)境問題（1） 施工挖土及施工廢棄物的處置為保護環(huán)境，對塔位基礎施工中挖出的土方可首先采用回填法處置，多余的土方，可按當?shù)赜嘘P規(guī)定處理。 對施工廢棄物，如水泥袋、剩余的砂料、石料，破損的絕緣子及剩余線頭等，應及時妥善處理，以免對環(huán)境造成危害。（2） 施工干擾公用事業(yè)、交通及防礙出入道路問題送電線路的施工一般是先立塔、后架線。送電線路的鐵塔施工，是在建成的塔基上以散件組裝。鐵塔各部件運至施工場地后現(xiàn)場組裝，因此不會對公用事業(yè)、交通產(chǎn)生影響，也不會防礙出入通道。送電線路有時需要交叉跨越一些電力線路、公路、鐵路、河流及通信線路。為保證相關電力、通信、交通運輸?shù)恼＿\行，一般在此類地段架線時均需搭設過線跨越架進行施工。（3） 施工時對鄰近環(huán)境的影響送電線路施工時，對鄰近環(huán)境的影響主要是塔基開挖及爆破，以及運輸機具和吊裝機具運轉所產(chǎn)生的噪聲干擾影響等。本工程施工時，由于運輸機具和吊裝機具較少，均遠離人群密集區(qū)，故其施工噪聲影響較小，而且當需進行基礎爆破時，精確計算炸藥量，嚴格按照規(guī)程規(guī)定進行作業(yè)，故不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。在居民密集區(qū)（包括市區(qū)）施工時應采用人工開挖，并應盡量避免夜間作業(yè)。6.10.1.7 線路運行引起的環(huán)境問題送電線在正常運行期間，不會引起明顯的環(huán)境問題，這是由于設計時已充分考慮了送電線路運行的電磁感應等影響；此外，對于環(huán)境因素與送電線之間的相互影響如覆冰等問題，均按照有關的法規(guī)、規(guī)程及規(guī)范等進行設計。對于在不利氣象和環(huán)境污染等條件下可能發(fā)生的污閃事故，設計上擬采取相應措施，即根據(jù)線路所在地區(qū)的污穢等級，配置相應的導線用懸式絕緣子，使單位爬電比距位于相應的污穢等級范圍內(nèi)。若存在鳥害問題，根據(jù)送電線路的運行經(jīng)驗，可在鐵塔上部安裝驅鳥器具等設備。另外，在送電線路運行期間，對異常情況和偶然發(fā)生的鳥害等現(xiàn)象，做到及時發(fā)生和處置，也是很重要的有利措施。6.10.2 施工人員的衛(wèi)生健康及安全保護6.10.2.1 居住、供水及傳染病控制由于線路的施工人員一般均分散居住在沿線各居民點，可飲用當?shù)乜煽康娘嬘盟?。為避免或預防疾病的發(fā)生，通?？勺詡涑Ｒ?guī)藥物。一旦出現(xiàn)傳染病，可用車輛送往醫(yī)院治療。6.10.2.2 電傷本工程交叉跨越的電力線、配電線較多，所以在本工程線路塔位基礎開挖時，對于平行接近較近的地段可采取人工開挖方式，以防止對相鄰線路造成危害。在放線、架線過程中，須采取相應的防靜電措施，特別是跨越高壓電力線時，應有可靠的接地措施。6.10.2.3 高空作業(yè)組塔和架線等高空作業(yè)（特殊工種），施工人員除持有登高作業(yè)證外，尚必需配有安全帶和安全帽等安全用品并應采取其他必要的安全措施，以避免高空墮落，造成傷亡。6.10.2.4 防火、防爆當采用放悶炮形式來開挖塔位基礎時，施工公司要貯備少量的雷管和炸藥（系危險品）。為確保安全，從購置、運輸、貯存、直到使用等，均嚴格遵照國家有關規(guī)定執(zhí)行。公司通常設有倉庫，并由專人負責，加強管理，以確保安全。另外，易發(fā)生火災或易引起爆炸的場所，如工區(qū)冬季屋內(nèi)使用部分電暖設備、工區(qū)油品貯備場所以及電焊機使用地等，均需重視。要加強管理，安全操作，采取必要安全措施以杜絕火災和爆炸事故的發(fā)生。 附件