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作者:王建明單位:新疆電力設計院
工程概況
本工程自220kV某變電站110kV側門架起,至110kV某變電站止,全線單回路架設,電壓等級110kV,線路全長約15.5km。本工程計算用氣象條件可組合如下:最高氣溫+40℃,最低氣溫-40℃,平均氣溫15℃,最大風速29m/s,最大凍土深度:91cm;年平均雷暴日數:30.5d;全年主導風向:ENE,驗算地線支架強度時覆冰取15mm。導線采用LGJ-185/30型鋼芯鋁絞線,經濟電流密度J=1.15A/mm2(負荷利用小時數3000-5000)時,其經濟輸送容量為41MVA,最大輸送容量為98MVA。全線架設雙地線,地線一根采用GJ-55鋼絞線(220kV某變出線1.5km處采用GJ-80鋼絞線),另一根采用OPGW復合光纜。工程性質屬新建。
1設計范圍:新建220kV某變電站-110kV某變電站線路;對鄰近通信線路及無線電設施的影響及防護設計;編制本期工程投資概算。
2線路走廊清理設計:線路所經過地區為市規劃區內,線路廊道規劃充分考慮市規劃區道路,合理利用市規劃區道路行進。
3主要技術經濟特性
3.1線路路徑長度約15.5km,曲折系數1.46,桿塔數量60基。其中直線塔為30基,轉角塔為27基,鋼管桿為3基。
3.2沿線地形、地貌、地質條件和交通概況:根據對線路沿線踏勘和調查資料,線路全段途徑的主要地貌單元為沖洪積平原,地層為第四系沖洪積物,微地貌主要為農田地。全線自然海拔高程在690~784m之間,地勢開闊,地表植被發育情況良好。全線有簡易路相連,交通條件良好。
兩型三新”應用情況
全壽命周期建設管理目標是實現輸變電工程全壽命周期內功能匹配、壽命協調和費用平衡。在深化理解其理念的前提下,根據國家電網公司和新疆自治區電力公司的文件要求,結合線路工程的特點,提出了本線路設計安全可靠、可維護、可擴展、節約環保、可實施、可回收、全壽命周期成本最優的建設目標。
1建設“兩型三新”輸電線路的目的:貫徹項目全壽命周期管理的理念和差異化設計的要求,集成應用新技術、新材料、新工藝,實現輸電線路功能可靠,節約建設和運行總體成本,推進基建標準化建設,又好又快建設“資源節約型、環境友好型”輸電線路,實現公司電網建設方式的轉變。
2建設“兩型三新”輸電線路的總體要求是:技術創新、安全可靠、經濟合理、節約資源、環境友好。本工程在新技術、新材料、新工藝應用上,吸取近年來成熟適用的成果,防污閃、防覆冰、防雷擊跳閘等提高運行可靠性,落地抱桿、塔式起重機、索道運輸等安全高效的標準化工器具和施工工藝。
3“兩型三新”的應用“:兩型三新”的核心指導理念是全壽命周期管理,在全壽命周期管理的理論基礎上提出了更加適合輸電線路全壽命周期管理的意見。在設計理念上,推行全壽命周期最優化設計,貫徹標準化設計和差異化設計,確保安全可靠,提高輸電線路建設的效率和效益。在設計標準上,應用近年相關理論研究、科學試驗和工程實踐經驗的成果,使新一級的電網建設更好更快更可靠。在設計壽命上,綜合論證導地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎等各部分的壽命配合,研究線路各組成部分和整體的壽命指標評價體系,實現全壽命周期內的協調。在新技術、新材料、新工藝的應用上,桿塔設計采用高低基礎、原狀土基礎等保護環境技術。
工程設計
1線路規劃:擬建某變電站110kV進出線共規劃兩回,根據本工程可研報告中的進出線規劃,本線路在變電站出線段均采用雙回路終端塔出線,這樣減少了變電站出線段占地,減少施工造成的停電時間。
2線路選擇:線路應盡可能避讓自然保護區、森林、果園、經濟作物區,本工程在灌木林保護區內避讓困難,考慮樹木自然生長高度,按跨越設計,對塔位附近的灌木減少樹木砍伐,施工完畢需對植被進行恢復,本工程全線定線定位測量將采用RTK設備GPS技術。
3電氣部分:工程全線采用預絞式防滑型防振錘。由于工程位于29m/s風速區,工程中使用的耐張、轉角塔型跳線串采用加重錘的防風措施。
4桿塔:本工程全線采用1A3及1D5系列鐵塔。
5基礎:根據本工程地質、水文報告并結合各種塔型基礎作用力的特點確定本工程鐵塔基礎型式只選用現澆鋼筋混凝土柔性直柱基礎、現澆鋼筋混凝土臺階式剛性基礎、掏挖基礎及卡盤式基礎。
6走廊清理:線路所經過地區大部分為農田,在規劃區局部由于廊道問題存在跨越房屋等情況,跨越房屋處需滿足規范要求,需砍伐楊樹,考慮樹木自然生長高度,按跨越設計,對塔位附近的楊樹減少樹木砍伐,施工完畢需對植被進行恢復。
7導、地線選型:本工程導線截面積在選用185mm2的基礎上,全線架設雙地線,將以GJ-55型鍍鋅鋼絞線為基準選用地線。根據系統通訊要求,本工程還需架設一根16芯OPGW光纜。地線一根為GJ-55型鍍鋅鋼絞線(220kV某變出線1.5km處采用GJ-80鋼絞線),另一根為OPGW光纜。
8導、地線防振:導線年平均張力的上限值為16080N,導線上安裝2個防振錘,導線防振錘采用預絞絲式防滑型防振錘;地線的平均運行張力為破斷拉力的25%,地線防振錘采用預絞絲式防滑型防振錘。
9防雷設計:沿線雷電日數為30.5天,工程全線架設雙地線作為線路的防雷保護措施,地線一根采用OPGW復合光纜,另一根采用GJ-55鍍鋅鋼絞線(220kV某變出線1.5km處采用GJ-80鋼絞線)。
10接地設計:接地裝置材料除同鐵塔接觸處采用50×185熱鍍鋅扁鐵外,接地引下線與接地體采用Φ12圓鋼。所有桿塔均逐基逐腿接地,埋設接地裝置。
11導線對地和交叉跨越距離:本工程居民區導線對地最小距離為7m。非居民區導線對地最小距離為6m。線路跨越公路及河流兩側樹林時,應砍伐通道。
結束語
綜上所述,“兩型三新”貫穿電力架空線路工程規劃、設計、施工等全過程,集成應用新技術、新材料、新工藝。安全可靠、技術創新、經濟合理、節約資源、環境友好。建設“兩型三新”電力線路是標準化建設在基建領域的推廣和應用,是加快轉變發展方式,提高電力線路建設效率和效益的有效途徑。