城区电力杆线下地工程可行性研究报告.docx
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城区电力杆线下地工程可行性研究报告
编号：
×××××
××城区电力杆线下地工程
可行性研究报告
××××有限公司
设计×级：
咨询×级：
2019年12月
设计单位：
××××有限公司
批准：
审核：
校核：
编写：
附件:
附件1南京市××片区整治开发有限公司《委托书》
附图：
附图1燕变周边远期电气接线图
附图2燕变周边远期地理接线图
附图3电缆隧道路径平面示意图
附图4杆塔一览图
附图5基础一览图
附图6电缆敷设综合断面图
附图7金属护层接地方式图
1工程概述
1.1设计依据
1.1.1依据性文件
（1）南京市××片区整治开发有限公司《委托书》。
1.1.2工程设计的标准及规程规范
（1）《110kV～750kV架空输电线路设计技术规范》（GB50545-2010）。
（2）《架空送电线路钢管杆设计技术规定》（DL/T5130-2001）
（3）《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL5154-2002）。
（4）《送电线路基础设计技术规定》（DL/T5219-2005）
（5）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（GB50064-2014）。
（6）《交流电气装置的接地》（GB50065-2011）。
（7）《高压架空送电线路和发电厂、变电所环境污秽分级及外绝缘选择标准》
（GB16434-1996）。
（8）《防止和解决电力线路对通信信号线路危险和干扰影响的原则协议》
（9）《电信线路遭受强电线路危险影响的容许值》（GB6830-1986）
（10）《送电线路对电信线路危险影响设计规程》（DL5033-2006）
（11）国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定-第1部分：
110（66）kV架空输电线路（Q/GDW166.1-2010）;
（12）国家电网公司输电线路通用设计（2011版）
（13）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；
（14）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；
（15）电力设施抗震设计规范（GB50260-2013）；
（16）国家电网公司新建输电线路防舞设计要求（国网电建（2010）755号）;
（17）电力工程电缆设计规范（GB50217－2007）。
（18）高压电缆选用导则（DL/T401-2002）。
（19）城市电力电缆线路设计技术规定（DL/T5221-2005）。
（20）电气装置安装工程电缆工程施工及验收规范（GB50168-2006）。
（21）电缆防火措施设计和施工与验收标准（DLGJ154-2000）
（22）火力发电厂与变电所设计防火规范（GB50229－2006）。
（23）国家电网公司输变电工程典型设计（电缆敷设分册）。
1.2工程概述
本工程为××新城片区杆线迁移工××变为中心，对周边35—220千伏电力线路进行杆线迁移，根据地块内杆线分部情况，大致可以分为××变以东片区，文景路段，××变至经五路段以及神农路段杆线迁移，具体明细如下：
片区
现状线路名称
新建电缆通道土建长度
备注
××变东片区
220kV晓经线2回
1.35km
2500截面
110kV经燕线（220降压运行）1回
1.35km
2500截面
110kV二热线2回
1.35km
电缆通道保留
110kV高达线2回
1.35km
1000截面
35kV门港线（110kV规模建设）2回
1.35km
1000截面
文景路段
110kV高达线2回
0.68km
1000截面
110kV燕聚线2回
0.68km
1000截面
110kV燕万线1回
0.68km
1000截面
××变至经五路段
220kV晓经线2回
0.38km
2500截面
220kV晓燕线2回
0.58km
2500截面
35kV线路共计7回
0.5km
部分拆除，保留燕庄线（3×400截面）
经五路以西段
220kV晓经线2回
0.32km
2500截面
220kV晓燕线2回
0.95km
2500截面
35kV燕庄线2回
土建预留
以上线路均考虑迁移下地，电缆通道均采用电缆隧道型式走线，将同一方向出线的电力电缆线路进行通道归并。
1.3设计范围及配合分工
本工程为××片区周边杆线迁移工程，根据线路区域分部情况，本工程需自220kV××变向北新建电缆隧道至燕恒路，沿燕恒路南侧高压走廊地块新建东西向电缆隧道，向东隧道下穿华山路后在二桥高速西侧绿地新建电缆终端塔，线路架空接回原线路。
向西隧道沿燕恒路南侧高压绿廊新建电缆隧道下穿经五路，电缆隧道过经五路后晓经线架空接回原线路，晓燕线继续向南走线至神农路架空，沿神农路中分带向西走线，至嵩山路电缆下地向西走线至和燕路，架空接回原架空线路。
同时根据供电公司相关需要，部分进行10kV预留。
××东侧隧道下穿现状铁路编组站拟采用电缆顶管方式。
2架空线路路径选择和工程设想
2.1线路路径
2.1.1线路路径形成与优化
2.1.1.1路径选择原则
根据电力系统规划的要求，综合考虑电网结构、线路长度、地形地貌、城镇规划、环境保护、交通条件、施工和运行等因素，进行多方案技术经济比较，保证线路安全可靠，经济合理。
线路路径选择时考虑变电站近期、中期出线方向和规模，避免线路交叉和改造，整体出线规划一步到位。
线路以双回路同塔出线，通道之间控制适当的距离，尽量减少占用土地。
线路通道注意考虑避让乡镇镇区、镇工业集中区及已明确位置的新农村集中居住区。
线路通道尽量沿河、沿路布置，以确保与乡镇规划之间相互间影响最小；对标准轨距铁路、高速公路等重要设施采用独立耐张段跨越，采用标准设计中重要线路塔型，适当提高杆塔结构安全度。
线路尽可能避让自然保护区、森林、果园、经济作物区，若避让困难，则充分考虑树木自然生长高度，按跨越设计，减少树木砍伐和对生态的影响。
输电线路在跨越河流时，注意满足航运安全和河道泄洪能力的要求。
对重要交叉跨越，路径选择及杆塔排位时合理选择跨越点和跨越杆塔的塔型及高度，减少对被跨输电线路等设施的影响、利于实施。
选择路径和定位时，注意限制使用档距和相应的高差，避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距，当无法避免时应采取必要的措施，提高安全度。
路径选择根据具体情况采用GPS等新技术测量，避让不良地质，优化路径和塔位。
对路径所经地区进行稳定分析，避让不良地质，优化路径和塔位。
2.1.1.2路径走向简述
本工程架空部分为神农路段220kV晓燕线架空部分及各电压等级电缆终端塔，东侧终端塔位于华山路以东、二桥高速以西高压通道内，包括220kV终端塔2基，110kV终端塔3基；经五路西侧新立220kV电缆终端塔2基，35kV终端杆1基，神农路新立220kV杆塔8基，××北侧燕恒路以南新立35kV终端塔2基。
南侧文景路电缆终端塔位于文景路北侧绿地内，包括110kV终端塔4基。
2.1.1.3有关线路路径的其他说明
本工程尚未取得设计要点，因此在进行初步设计前，需请业主办理相关规划手续，另外，由于本工程架空部分仅为电缆终端塔新建，无线路变化情况，因此，本工程中并未对线路路径进行比选。
2.1.2交通情况
本工程线路位于南京市栖霞地区，沿线交通情况良好。
汽车运距10千米，平均人力运距200米。
2.1.3线路交跨（穿越）情况
本工程交叉跨越情况参见下表。
交叉跨越
数量（条次）
备注
低压线
20
列估
等级公路
10
二桥高速3次
2.1.4协议情况
本工程尚未取得规划设计要点。
对于需拆除用户线路，业主需征求相应业主意见。
2.1.5全线地质、水文情况
2.1.5.1全线地形分类
本线路位于南京市栖霞地区，地貌类型属于低山丘陵区和长江漫滩地貌单元。
大部分地形起伏较小，沿线主要为公路，地势平坦。
结合地形、地貌特征归并出线路沿线不同地形、地貌所占比例，具体情况参见下表。
地形地貌表
平地
丘陵
泥沼
河网
80%
20%
2.1.5.2地质情况
本场地勘探揭露深度内揭露土层为粉质粘土。
部分地段有软弱土层和液化土层。
2.1.5.3水文情况
地下水主要补给来源为大气降水及生产、生活用水的入渗。
深部承压含水层中地下水与秦淮河有一定的水力联系。
潜水位明显受到地形和降水的影响，平原区，潜水位埋深一般1～3m。
地下水水位埋深介于1.10～2.50m，地下水位年变化幅度约0.50m。
2.1.5.4地下水及场地水、土腐蚀性
沿线地区地下水类型主要为上层滞水，地下水水位主要受大气降水、地表水体及农田灌溉的影响，呈季节性变化。
地下稳定水位埋深一般为1.10～2.50m。
土建施工时须采取措施排水。
根据当地建筑经验，地下水位以上的场地土一般对混凝土结构和钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性。
2.1.5地震烈度
根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》附录A“我国主要城镇抗震设防烈度、基本设计地震加速度和设计地震分组”规定，南京抗震设防烈度均为7度，设计基本地震加速度均为0.10g，设计地震分组为第一组，设计特征周期值0.45s。
根据《110～500kV架空输电线路设计规范（GB50545-2010）》、《电力设施抗震设计规范（GB50206-2013）》、《构筑物抗震设计规范（GB50191-93）》、《建筑抗震设防分类标准（GB50223-95）》中相关规定，不需采取特别抗震措施。
2.2工程规模
本工程新立220kV杆塔13基，110kV电缆终端杆塔7基，35kV电缆终端杆塔3基。
导地线均原线利用。
随杆塔走线的通讯线路一并改迁。
2.3机电部分
2.3.1气象条件
根据现有运行线路的运行资料，参照《110～750kV架空输电线路设计规范》，确定本线路的设计气象条件如下：
条件
工况
气温
（°C）
风速
（m/s）
冰厚
（mm）
最高气温
40
0
0
最低气温
-20
0
0
安装情况
-5
10
0
外过电压
15
10
0
内过电压
15
15
0
最大覆冰
-5
10
导线5
地线10
最大风速
0
26.5
0
年平均气温
15
0
0
2.3.2导线和地线的型号选择
2.3.2.1导地线选择原则
目前我国导线采用2008年颁布的GB1179-2008《圆线同心绞架空导线》，该标准基本参照IEC相关的架空线路导线标准编制的，在导线设计、制造和检验方面基本与国际接轨。
2.3.2.2导地线选用情况
本工程导地线均原线利用，弧垂原状施放。
2.3.3防雷接地及绝缘配合
2.3.3.1绝缘配合设计
依照《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061-2010）、《110～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）和《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（GB50064-2014）进行绝缘设计，使线路能在工频电压、操作过电压和雷电过电压等各种情况下安全可靠地运行。
在线路的绝缘设计上，一般以防污设计为主，根据江苏省污秽分布图（2014版）及南京地区以往工程的设计经验，本工程线路按D2级污秽区（爬电比距≥30mm/kV，额定电压）为基准进行设计。
根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》，合成绝缘子在导线侧装均压环。
导线绝缘子选型参见下表。
绝缘子选型表
220kV绝缘子
绝缘子型式
绝缘子型号
串数
备注
导线悬垂绝缘子串
合成绝缘子
FXBW-220/120
单串
一般跨越
双串
重要跨越
导线跳线绝缘子串
合成绝缘子
FXBW-220/120
单串
加3片重锤
导线耐张绝缘子串
合成绝缘子
U160BP-155D
双串
110kV绝缘子
绝缘子串类型
绝缘子型式
绝缘子型号
串数
备注
悬垂绝缘子串
合成绝缘子
FXBW-110/100
单串
一般跨越
双串
重要跨越
跳线绝缘子串
合成绝缘子
FXBW-110/100
单串
加3片重锤
耐张绝缘子串
悬式瓷绝缘子
U100BP-146D
双串
35kV绝缘子
绝缘子串类型
绝缘子型式
绝缘子型号
串数
备注
导线悬垂绝缘子串
合成绝缘子
FXBW-35/70
单串
一般跨越
双串
重要跨越
导线跳线绝缘子串
悬式瓷绝缘子
U70BP-146D
单串
导线耐张绝缘子串
悬式瓷绝缘子
U70BP-146D
双串
每串挂4片
根据《110～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010），本工程空气间隙表见下表。
220kV空气间隙表
空气间隙（mm）
工频电压
550
操作过电压
1450
雷电过电压
1900
带电作业
1800
110kV空气间隙表
空气间隙（mm）
工频电压
250
操作过电压
700
雷电过电压
1000
带电作业
1000
35kV空气间隙表
空气间隙（mm）
工频电压
100
操作过电压
250
雷电过电压
450
带电作业
600
注：
带电作业空气间隙对操作人员需停留工作的部位，还应留有人体活动范围500mm。
5.3.3.2防雷接地
a）根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061-2010），全线架设单地线。
35kV单地线对边导线的保护角宜采用20°～30°设计。
b）35kV~110kV线路，变电站出线1-2km范围内的线路，其耐雷水平按照《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（GB50064-2014）的要求应达到75kA，其他耐张段的耐雷水平不得小于40kA。
本工程地线均直接接地。
c）根据《110～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010），全线架设双地线。
220kV双回路双地线对边导线的保护角按0°设计。
d）220kV线路变电站出线1-2km范围内的线路，其耐雷水平按照《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（GB50064-2014）的要求应达到110kA，其他耐张段的耐雷水平不得小于75kA。
本工程地线均直接接地。
e）杆塔接地装置按照《交流电气装置的接地》（GB50065-2011）设计。
铁塔四腿接地，接地体与杆塔两个接地孔连接。
接地引下线和接地体圆钢都选用Φ14。
一般接地体埋深不宜小于0.8m。
岩石风化难以开挖接地槽的等地区不宜小于0.5m。
2.3.4金具
2.3.4.1绝缘子串组装型式和特点
导线耐张绝缘子串为单挂点双联绝缘子串，两联采用联板连接；导线悬垂缘子串采用双联双挂点绝缘子串。
地线耐张串为单挂点单联串；地线悬垂串为单挂点单联串。
2.3.6导线换位
本线路不考虑换位。
2.4铁塔与基础
2.4.1铁塔与基础设计遵循的技术规范
《国家电网公司“两型三新”线路设计建设导则》
《110～750kV架空输电线路设计规范》
（GB50545-2010）
《66kV及以下架空电力线路设计规范》
《国家电网公司输变电工程通用设计》
（GB50061-2010）
《电力工程高压送电线路设计手册》
（第二版）
《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》
（DL/T5154-2002）
《架空送电线路钢管杆设计技术规定》
（DL/T5130-2001）
《架空送电线路基础设计技术规定》
（DL/T5219-2005）
《混凝土结构设计规范》
（GB50010-2002）
《建筑结构荷载规范》
（GB50009-2001）
《建筑桩基技术规范》
（JGJ94-2008）
《电力设施抗震设计规范》
（GB50260-2013）
2.4.2杆塔设计标准及使用原则
本工程沿线主要为平地，根据导地线选型，本工程杆塔采用钢管杆。
在杆塔设计使用中，主要遵循以下原则：
（1）确保铁塔的强度、稳定和运行安全；
（2）注重社会效益，缩小线间距离，控制塔头尺寸，压缩线路走廊宽度；
（3）降低对环境的影响，适当提高杆塔呼高，减少树木砍伐，减少对当地人民群众生产和生活的影响，丘陵、山区采用掏挖等原状土基础，减少对植被的破坏；
（4）合理优化塔身坡度和截面尺寸，降低钢材耗量；
（5）结构布置合理、形式简洁，传力路线直接、简短、清晰；
（6）优化主材节间，充分发挥构件的承载能力；
（7）方便加工和施工。
2.4.3杆塔使用情况
根据江苏省电力公司苏电建[2008]218号文《关于加强“跨河、跨路、跨线”段架空输电线路设计工作的紧急通知》中《关于加强“跨河、跨路、跨线”段架空输电线路设计的指导性意见》要求，本工程线路在选用重要跨越处的铁塔时，已按要求控制跨越档直线塔使用档距、耐张塔使用角度；配置跨越档铁塔基础时已按要求增加安全裕量。
本工程共使用杆塔23基，具体情况请参照下表。
2.4.4杆塔材料
根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求，所有杆塔离地15米以下的连接螺栓，均采用防盗螺栓或防盗装置，铁塔顶至下导线横担以下2米范围内的连接螺栓均采用防松装置。
2.4.5基础型式的选择
2.4.5.1全线基础类型
本工程沿线土质较好，由于沿线杆塔位于规划恒广路中分带，且在恒广路北侧行车道新建电缆隧道，为减小基础占地面积，基础均采用桩基础。
桩基础混凝土等级为C30，钢筋采用HPB335和HRB400。
2.4.5.2全线基础型式及数量
各类基础使用数量、型号、耗砼量及耗钢量参见下表。
2.4.5.3主要设备材料表
名称
规格或型号
数量
单位
备注
钢芯铝绞线
LGJ-630/45
50.1
t
导线
LGJ-400/35
3.35
t
导线
LGJ-240/30
1.22
t
导线
OPGW
OPGW-36
2.5
km
地线
防振锤
FDN-34XL、FDN-27TXL、FDN-24TXL
144、42、18
只
导地线
金具串
耐张串2-2D2N-21Z
72
串
导线
悬垂串2-2D2X-16-1
6
串
导线
耐张串1-1D2N-07
42
串
导线
耐张串3-1D2N-07
18
串
导线
避雷线耐张串2-1B1N-10-LB
56
串
地线
避雷线耐张串1-1B1N-07-LB
12
串
地线
钢材
Q235Q345
879.28
t
杆塔构件
HPB335/HRB400
172
t
基础配筋
Q235
48
t
地脚螺栓
Q235
1.6
t
定位模板
混凝土
主体
C30/C20
2267.61
m3
基础
垫层
C10
--
m3
基础
接地装置
Q235
12
t
接地
防坠落装置
23
套
2.4.5其它
无。
3电缆线路路径选择和工程设想
3.1线路路径
3.1.1线路路径方案
本工程电缆隧道主要分为四部分，分别为××变沿怡园路西侧绿地向北至燕恒路段，怡园路以东段，怡园路以西至嵩山路段，嵩山路、神龙路段。
本工程尚未取得规划设计要点，对于怡园路以东出线，电缆沿燕恒路向西走线，线路路径最短，因此，××变向东出线电缆路径并未做方案比选。
××变向西出线，主要包括220kV晓经线、晓燕线共4回，以及35kV燕庄线2回。
为避开与地铁一号线北延段发生线位重叠，增加工程实施难度，因此，向西电缆线路设计2个方案，具体如下：
方案一、沿前期工程新建的电缆隧道，沿怡园路向南至神农路向西过经五路，沿神农路北侧绿带电缆隧道走线，至和燕路新立电缆终端220kV晓燕线及35kV燕庄线架空接回原线路，220kV晓经线在嵩山路处电缆隧道转向北至燕恒路架空接回原线路。
方案二、自220kV××变向北新建电缆隧道至燕恒路，转向西沿燕恒路南侧过经五路止，于经五路西侧绿地新建220kV及35kV电缆终端塔。
后段只新建神农路（黄山路至嵩山路段），其余段暂缓实施。
由于先期新建的电缆隧道所预留的4回220kV电缆通道为规划220kV经五变和丹霞变，若选择方案一占用预留通道，远景铁北至经五变、丹霞变通道将很难打通，且考虑施工难度，因此，本工程选择方案二。
3.1.2影响线路路径方案的因素
本工程线路路径主要位于规划道路沿线，途径需穿越铁路编组站1处，下穿经五路1处，综合考虑，下穿铁路编组站设计采用顶管方式，下穿经五路建议采用明挖隧道的方式通过。
3.1.3沿线地形、地质及交通运输情况
1）线路主要经过南京市栖霞区，地形分布：
平地95%，丘陵5%。
2）本场地勘探揭露深度内揭露土层为粉质粘土，夹淤泥质土。
部分地段有软弱土层和液化土层。
结合地质特征归并出线路沿线不同基坑所占比例，具体情况参见下表。
基坑情况表
普通土
坚土
岩石
泥水
流砂
水坑
80％
20％
3）沿线地区地下水类型属上层滞水，其水位变化主要受地表水及大气降水影响，呈季节性变化，地下水的初见水位埋深在1.0m左右，土建施工时须采取措施排水。
地下水对各类砼均无侵蚀性。
4）本工程线路基本位于已建成道路旁，汽车运距15公里，平均人力运距200米。
3.1.4线路沿线的重要交跨（穿越）情况
交叉跨（穿）越物
数量（条次）
备注
路口
10
管线综合
200
估列
铁路
10
编组站
3.1.5路径协议情况
目前本路径尚未取得规划原则意见。
3.2工程设想
3.2.1工程规模
根据现状杆线迁移及远景电网规划，综合考虑即将拆除35kV电力线路及沿线10kV管孔预埋，本工程新建隧道各段设计规模如下：
1.怡园路段：
10回220kV+4回110kV+2回35kV+20回10kV，路径长约250米；
2.怡园路以东段：
6回220kV+4回110kV+12回10kV，路径长约1350米；
3.怡园路以西至经五路段：
4回220kV+3回110kV+2回35kV+12回10kV，路径长约380米；
4.经五路西侧段：
2回220kV+3回110kV+2回35kV+12回10kV，路径长约1300米；
5.文景路段：
5回110kV+8回10kV，路径长约660米；
6.本工程电缆电气部分设计规模明细如下表：
现状线路名称
新建电缆土建长度
电力电气长度
备注
220kV晓经线2回
1.94km
2.16km
2500截面
110kV经燕线（220降压运行）1回
1.5km
1.68km
2500截面（2回220kV规模设计）
110kV二热线2回
1.35km
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电缆通道保留
110kV高达线2回
2.95km
3.36km
1000截面
35kV门港线（110kV规模建设）2回
1.5km
1.68km
1000截面（110kV规模设计）
110kV燕聚线2回
1.56km
1.75km
1000截面
110kV燕万线1回
1.56km
1.75km
1000截面
220kV晓燕线2回
1.5k
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