220千伏漠南阳江线初步设计说明书Word下载.docx
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5.1杆塔型式
5.2基础型式
5.3水土保持方案设计
6.0通信保护部分
6.1概述
6.2计算原则及计算参数
6.3计算结果及防护措施
7.0环境保护与劳动安全
7.1环境保护
7.2劳动安全
8.0附属设施
附件目录：
附件1：
广东省广电集团有限公司广电规[2004]255号文《关于阳江220千伏漠南（平冈）输变电工程可行性研究报告的批复》
附件2、3：
路径协议文件
附图1：
2003年阳江电网地理接线示意图
附图2：
2010年阳江电网规划地理接线示意图
1.1项目设计依据
本初步设计主要依据下列文件和规程进行：
（1）广东省广电集团有限公司广电规[2004]255号文《关于阳江220千伏漠南（平冈）输变电工程可行性研究报告的批复》（见附件1）
（2）广东省电力设计研究院编制的《220千伏漠南（平冈）输变电工程可行性研究报告》
（3）DL/T5092-1999《110～500kV架空送电线路设计技术规程》
（4）GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》
（5）DL/T621-1997《交流电气装置的接地》
（6）DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
（7）DL/T5154-2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》
（8）SDGJ62-84《送电线路基础设计技术规定》
（9）DL5033-94《送电线路对电信线路危险影响设计规程》
（10）DL/T5063-1996《送电线路对电信线路干扰影响设计规程》
（11）2004年10月25日颁布的《广东省电力系统污区分布图册》
1.2设计规模和范围
本工程从220kV漠南变电站的220kV出线构架起，至220kV阳江变电站的220kV进线构架止，全线长约25km，全线按双回路共塔设计（本期仅架设1回导线和2根地线）。
根据电力系统通信网络的要求，本线路需挂1根24芯（均为G.652芯）的光纤复合架空地线（OPGW）作为系统的通信、信息通道。
本设计包括上述架空送电线路和OPGW的本体设计，影响范围内电信线路的保护设计，工程概算，附属设施、备品备件等费用的开列（由运行部门自行选定和购置）。
1.3主要技术经济特性
本工程的主要技经指标见表1.3。
表1.3主要技术经济指标
工程名称
220kV漠南至阳江线路
曲折系数
2.06
长度（km）
25全线按双回路共塔设计，本期架设1回导线
导线型号
2×
JL/LB20A-300/40铝包钢芯铝绞线
地线型号
OPGW-89
LBGJ-55-27AC铝包钢绞线
设计风速
35m/s
覆冰厚度
无冰
地形分类
平地%
泥沼50.0%
丘陵40.0%
山地10.0%
高山%
杆塔总数
76基
其中：
双回路直线塔62基，双回路耐张塔13基
单回路耐张塔1基
技经指标
杆塔
3.04基/km
杆塔钢材
43.87t/km
挂线金具
0.35t/km
基础钢材
15.47t/km
绝缘子
121.09片/km
接地钢材
0.33t/km
杆塔金具
/t/km
现浇砼
232.71t/km
本体投资
2756.35万元
本体单位造价
110.25万元/km
综合投资
4051.04万元
综合单位造价
162.04万元/km
1.4建设单位
本工程由广电集团有限公司阳江供电分公司筹建。
2.1电网现状
阳江电网目前通过220kV茂名电厂－阳江、河东－春城线路与湛江电网连接；
通过220kV开平－阳江、恩平－春城线路与江门电网连接。
至2003年底，阳江电网有220kV变电站2座，主变容量420MVA，其中阳江站120＋150MVA、春城站1×
150MVA，220kV线路353km；
110kV变电站16座，主变容量679.75MVA，110kV线路501km。
2003年，阳江有小水、火电厂总容量234.4MW，年发电量5.86亿kWh。
其中小水电装机容量222.4MW，年发电量5.157亿kWh；
小火电装机容量12MW，年发电量0.71亿kWh。
2003年阳江电网全社会用电量17.53亿kWh比上年增长16.7％，全社会用电最高负荷385MW，比上年增长10％。
2003年阳江市110kV及以上电网地理接线图见附图1。
2.2本工程在系统中的地位和作用
本工程的建设将完善阳江电网结构，增加对阳江地区的供电能力，对保证阳江电网的安全运行，提高供电可靠性，促进阳江市及该地区国民经济和社会发展均将起到极其重要的作用，
2.3导线截面的选择
根据系统的要求，本工程采用每相导线为2根铝截面各为300mm2的钢芯铝绞线。
按经济电流密度计算，本工程所选用的导线截面已满足了系统正常运行方式最大输送容量为200MVA的要求（最大负荷利用小时数＞5000时），按导线线温70︒C、环温25︒C验算导线允许载流量也满足了系统事故运行方式最大输送容量为469MVA的要求。
根据《110~500kV架空送电线路设计技术规程》（DL/T5092-1999）（以下简称为“线路设计规程”）第16.0.1规定，在计算导线与地面、建筑、树木、铁路……及各种架空线路的距离，可不考虑由于电流、太阳辐射等引起的弧垂增大（广东地区一般线路导线弧垂按环境温度为+40︒C计算）。
送电线路与标准轨距铁路、高速公路及一级公路交叉时，如交叉档距超过200m，最大弧垂应按导线温度+70︒C计算。
3.1线路两端进出线情况
3.1.1变电站出线安排
根据220kV漠南变电站的B2231C-A-02电气总平面布置图，本线路由该站220kV出线构架自南向北计的第11个构架出线。
本工程的出线布置如图3.1.1所示。
图3.1.1漠南变电站220kV出线示意图
3.1.2变电站进线安排
根据220kV阳江变电站的B0502E2C-A-02的220kV配电装置平面布置图，本线路由该站220kV进线构架自西向东计的第2个构架进线。
该站近、远期的进线布置分别如图3.1.2和3.1.3所示。
图3.1.2220kV阳江变电站近期220kV进线示意图
图3.1.3220kV阳江变电站远期220kV进线示意图
3.2路径方案
3.2.1路径走向
本线路在跨越325国道和跨越漠阳江等处的线路走廊均受限制，难以再找出有比较意义的线路走廊，故本线路仅考虑一个路径方案。
线路从220kV漠南站出线后，大致平行拟建的220kV漠南至春城送电线路向西北方向走线至石河水库北侧。
根据现场踏勘情况，在双捷运河以东的325国道两侧均已新建密集建筑群，唯一可作为线路走廊的狮子岭山东侧通道亦已作规划之用，线路很难通过，经与当地有关部门协商后，同意线路从旧325国道与双捷运河交汇处跨越新、旧325国道。
另外，为避让白沙街道办事处所辖的太平岗村附近的规划区，线路只能在石河水库北侧右折向北，并先后跨越拟建的110kV漠南至白沙送电线路和325国道，在阳江林场西北侧右转向东，然后跨越原阳江-双捷公路和阳阳铁路，再经向阳村、新碑村后跨越两阳一级公路。
线路继续沿岗背垌向东走线，经新村、仔村后跨越漠阳江支流，然后从鹤巢村和梁屋寨村通过后按阳江市规划局指定的规划路网走线，并在屋背洲西侧跨越110kV阳城乙线后再次跨越漠阳江另一支流，至燕子岗山南侧线路右折东南，然后大致平行已建的220kV茂阳线至220kV阳江站。
路径走向见S4341C-A01-02路径地形图。
线路途径阳江高新技术产业开发区、白沙街道办事处、阳江林场和阳江市江城区。
其中属阳江高新技术产业开发区的线路长约3.5km，属白沙街道办事处的线路长约13.0km，属阳江林场的线路长约2.7km，属阳江市江城区的线路长约5.8km。
本方案全长约25km，全线按双回路共塔设计，本期仅架设1回导线和2根地线，曲折系数约为2.06。
3.2.2地形地貌
本工程沿线的地形分类见表3.2.2。
表3.2.2地形分类
地形
平地
泥沼
丘陵
山地
高山
\
12.5
10.0
2.5
占全线比例
50.0%
40.0%
10.0%
本方案沿线地貌主要为泥沼和丘陵，少量为山地。
泥沼地多营水稻，间有鱼塘；
丘陵、山地以种植松树为主，间有荔枝。
3.2.3交通情况
沿线交通条件较好。
可利用325国道、阳江~阳春、阳江~塘坪等公路以及与之相连通的乡村大路进行运输。
但有些乡村大路路面较差，需拓宽及修整。
人抬运输方面，因沿线丘陵地带山势较平缓、相对高差不大，且塔位距公路、大路较近，人抬运输较方便。
我院经现场调查后，分别与沿线有关的政府、规划等部门进行联系，按协商一致的意见调整了线路的部分路径，取得了相关部门的同意。
获得路径协议复文的情况见表3.3。
表3.3协议情况
序号
协议单位
复文文号、日期
主要内容
1
阳江市规划局
复文及盖章路径图
2004.5.19
同意线路路径
2
阳江市江城区白沙街道建设办公室
盖章路径图
2004.5.18
3
阳江林场罗琴分场
2004.5.20
4
阳江高新技术产业开发区管理委员会
2004.5.12
5
广东省国土资源厅
粤国土资矿查[2004]59号
2004.11.11
尚有广州军区司令部、广州军区空军司令部、海军南海舰队司令部、铁路和航道部门未有复文，正在催办。
4.1.1最大设计风速的取值
根据我国电力行业标准《110～500kV架空送电线路设计技术规程》（DL/T5092-1999）的有关规定，架空送电线路的设计气象条件应根据沿线气象资料和附近已有线路的运行经验确定。
对220kV送电线路最大设计风速应取用重现期为15年，离地面15m高的10min平均最大值，且最大设计风速不应低于25m/s。
本工程全长约25km，其中线路大致从西南向东北走线，途经江城区的白沙街道办和阳江市区等2个镇（区）。
漠南站和阳江站距南海海域的距离均较近，与海边的直线距离分别约为11km和16km，故线路的设计风速主要受台风所主导。
本工程全线地势较为平坦，沿线房屋密集，树木相对稀疏，台风登陆后风速有所消减。
在本线路附近有阳江气象站，位于阳江市城区，距离线路较近，该气象站的具体位置见表4.1.1
（1）。
表4.1.1
（1）气象站位置一览表
站名
北纬
东经
观测场
海拔高程
风仪
高度
地址
记录
起始年
与线路
最近距离
阳江
21°
52′
111°
58′
23.3m
10.5
阳江市城区
1952
5km
为合理确定本工程最大设计风速值，我院收集了阳江气象站自建站至2003年间的风速观测原始数据，进行观测次数、时距和高度换算，采用极值Ι型频率计算进行数理统计，经概化处理后得到该站15m高、15年一遇10min平均最大风速值如表4.1.1
（2）。
表4.1.1
（2）气象站的最大风速值
站名
最大风速（m/s）
32.4
鉴于阳江气象站离本线路较近，该站风速观测资料统计所得到的风速结果能较真实地反映本线路阳江段的风速情况，另外，已运行多年的220kV茂江线解口入阳江线路、220kV河东至春城线路和220kV恩平至春城线路的阳江段设计风速均为35m/s，因此，本线路的最大设计风速采用35m/s是合理可行的。
根据以上情况，本工程的最大设计风速取35m/s。
4.1.2设计气象条件
通过对沿线风速资料的归纳，并结合我省线路设计的经验，本工程的气象组合条件见表4.1.2。
表4.1.2气象组合条件
气象区
气象要素
气象项目
第Ⅴ气象区
温度（︒C）
风速（m/s）
冰厚
（mm）
最高气温
40
最低气温
设计覆冰
最大风速
20
35
雷电过电压（有风）
15
雷电过电压（无风）
操作过电压
18
安装情况
10
年平均气温
事故情况
雷电日（日/年）
86（阳江）
4.2.1导线选型和安全系数
根据电力系统的要求，本工程采用每相为2根铝截面各为300mm2的导线。
参考以往工程的经验，同时考虑到本工程全线处于Ⅱ、Ⅲ级污区，离海边较近，盐雾污染严重，与采用LGJ-300/40型钢芯铝绞线相比较，选用JL/LB20A-300/40型铝包钢芯铝绞线作为导线仅需增加投资约10.2万元，故本工程推荐采用JL/LB20A-300/40型铝包钢芯铝绞线作导线。
本工程海拔不超过1000m，导线外径大于线路设计规程所列的可不验算电晕的导线最小外径，故不必再作电晕校验。
设计采用的导线拉断力是计算拉断力的95%，称为“保证计算拉断力”。
本工程每相导线为双分裂导线（包括变电站进出线档），子导线分裂形式为垂直排列，分裂间距取0.4m，采用这种分裂形式的杆塔允许风偏角比较大，对节约杆塔重量有一定作用。
线路设计规程规定，导线弧垂最低点的设计安全系数不应小于2.5，导线悬挂点的设计安全系数不应小于2.25。
在稀有气象条件时，导线最低点的最大张力不应超过其拉断力的60%。
4.2.2地线选型（含OPGW）和安全系数
4.2.2.1概述
地线除用作防雷外，还兼有减少潜供电流、降低工频过电压、改善对邻近通信设施的干扰影响等作用。
选择地线时要考虑地线的设计安全系数宜大于导线的安全系数；
验算稀有荷载时，地线最低点的最大张力不应超过地线拉断力的60%；
平均运行张力应满足防振的要求；
在档距中央地线与导线应有足够的距离；
地线最小截面应满足线路设计规程的要求。
线路发生单相接地时，地线应能承受返回电流，验算地线短路热稳定时，线温不应超过地线的允许值（钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线为200︒C；
铝包钢绞线为300︒C；
镀锌钢绞线、锌铝稀土合金镀层钢绞线为400︒C）。
对220kV线路的OPGW及起分流作用的普通地线，计算热稳定的短路电流持续时间均取0.3s，相应的短路电流值应根据电力系统情况确定。
根据对邻近重要通信线的保护计算结果，本工程无需使用良导体地线；
但根据电力系统通信方案，本线路需挂1根24芯（均为G.652光纤）的光纤复合架空地线OPGW光缆作为系统的通信通道。
为防止电力系统发生单相短路时，故障电流通过OPGW而产生过高的温升，导致光纤传输质量下降甚至损坏OPGW，故须考虑OPGW及与之并联的另一根普通地线的短路电流分配情况，通过热稳定计算来确定OPGW及另一根地线的型号。
根据系统专业提供的2015年电力系统短路电流，本工程OPGW及普通地线的短路电流分流情况如图4.2.2。
图4.2.2OPGW和普通地线分流计算结果
4.2.2.2普通地线
本工程全线的普通地线均选用LBGJ-55-27AC型铝包钢绞线。
4.2.2.3OPGW光缆
根据地线分流计算，本工程的OPGW光缆暂选用广东中天日立有限公司的OPGW-108型全铝包钢结构的OPGW光缆进行本工程的相关设计和计算（OPGW的生产厂家及具体型号将通过招标确定）。
OPGW的外观结构如图4.2.2.3所示。
图4.2.2.3OPGW外观结构示意图
根据系统通信的要求，本工程OPGW配带24芯工作波长为1310/1550nm、标准为ITU-TG-652B的光纤。
OPGW的结构和物理参数详见表4.2.2
（1）。
表4.2.2
（1）OPGW的结构和物理参数
线别
项目
光纤复合架空地线（OPGW）
型号
OPGW-108
结构
股数/直径（mm）
铝包钢：
1/2.60
4/2.50
10/3.20
不锈钢管：
2/2.50
承载总截面（mm2）
107.9
总直径（mm）
14.1
拉断力（N）
84930
弹性系数（N/mm2）
126200
线膨胀系数（1/℃）
14.2×
10-6
最大使用张力（N）
22275.4
年平均运行张力（N）
18760.4
安全系数
3.81
平均运行张力/破断张力
不大于22.1%
单位长度重量（kg/km）
605
直流电阻（Ω/km）（20︒C时）
0.491
短路电流容量（kA2⋅s）
93.6
最高容许温度（︒C）
200
OPGW部分的设备材料估算量详见表4.2.2
（2）。
表4.2.2
（2）OPGW设备材料估算
图名或名称
单位
数量
OPGW（24芯，均为G·
652光纤）
km
26.3
单联悬垂串
串
62
耐张串
28
引下线夹
个
223
中间接线盒
6
终端接线盒
7
防振锤
250
4.2.3导线、普通地线结构和物理特性
本工程选用的导线和普通地线的结构和物理特性参数见表4.2.3。
表4.2.3导线、普通地线结构和物理特性参数
线别
项目
导线
地线
JL/LB20A-300/40
LBGJ-55-27AC
绞线结构
铝
24/3.99
铝包钢
7/2.66
7/3.20
总截面（mm2）
338.99
56.30
总外径（mm）
23.94
9.6
弹性模量（MPa）
69000
126000
线膨胀系数（1/︒C）
2.06×
10-5
1.34×
单位质量（kg/km）
1085.5
336.04
设计采用拉断力（N）
89955.5
51024.5
最大使用拉力（N）
35043.6
13645.5
21902.3
11529.0
设计安全系数
2.57
3.74
年平均运行拉力/设计采用拉断力
不大于24.3%
不大于22.6%
技术标准
Q/XHA002-2001
YB/T124-1997
注：
表中的“设计采用拉断力”为“保证计算破断力”。
保证计算破断力=0.95×
计算破断力。
4.2.4导线、地线防振
导、地线微风振动的强弱主要取决于导、地线平均运行张力与拉断力的比值，并与线路经过的地形情况有关。
以往经验证明，防振锤有良好的消减导、地线微风振动的作用，故本工程导线、普通地线均选用防振锤作防振措施，防振锤安装数量由档距大小确定。
个别档距、高差较大的杆塔位，还可另加预绞丝护线条。
同时对导、地线平均运行张力加以限制，按线路设计规程规定，导、地线平均运行张力的上限不应超过其拉断力的25%。
本工程采用夹头为铝合金件、锤头为灰铸铁件、其余为热镀锌钢制件的FR型防振锤。
JL/LB20A-300/40导线拟采用FR-4型，LBGJ-55-27AC地线拟采用FR-1型。
OPGW拟用防振锤来防振，防振措施的设计由OPGW挂线金具供货商负责。
4.3.1污区划分
根据广电集团公司2004年10月25日颁布的《广东省电力系统污区分布图》，本工程阳江站侧进线段约3.5km为Ⅲ级污区，其余21.5km为Ⅱ级污区。
4.3.2绝缘子和绝缘配合
目前，我国电力系统主要采用瓷质绝缘子、钢化玻璃绝缘子和复合绝缘子三种类型。
瓷质绝缘子有丰富的生产和运行经验，绝缘性能和耐热性能较好，但在长期运行条件下，其机械性能和电气性能会降低，当雷击或污闪发生在混有老化的绝缘子串时，严重者可能会使老化的绝缘子头部因骤热而爆炸，造成断串掉线事故，此外，还需投入大量人力进行“零值”和“低值”绝缘检查，才能维护线路安全。
当然，对于特别优质的瓷绝缘子，老化和断串情况将明显改善。
复合绝缘子具有机械强度高、重量轻、耐污性能好等优点，但运行经验相对较少，存在电弧灼伤，芯棒脆断，强度降低，绝缘老化和缺乏在线检测手段等问题。
玻璃绝缘子有优良的介电性能，抗拉强度较好，不易老化，不易积污，零值自爆，残留强度较高，耐电弧烧伤性能较好，但存在一定的自爆率，给线路运行维护带来一些不便。
广东省广电集团公司2004年11月颁布了《悬式绝缘子选型及爬电比距配置导则》，该导则对新建线路绝缘子的选用、绝缘配置提出如下要求：
（1）零、一、二级污区的悬垂串可选用玻璃、复合或瓷质绝缘子；
三、四级污区的悬垂串应选用复合绝缘子，不宜使用钟罩型、深棱型绝缘子；
各级污区的耐张串宜选用玻璃绝缘子，不宜选用复合绝缘子。
（2）零、一级污区的爬电比距按二级污区下限来配置；
二、三、四级污区的爬电比距按相应污区的中限或上限来配置。
（3）悬垂串采用玻璃或瓷质绝缘子时，需考虑有效系数k：
普通型、双伞型、三伞型绝缘子k取1.0；
钟罩型、深棱型绝缘子在零、一、二级污区k取0.9～0.95，在三、四级污区k取0.8～0.85。
采用复合绝缘子的悬垂串、玻璃或瓷质绝缘子的耐张串不考虑有效系数。
根据GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》和《悬式绝缘子选型及爬电比距配置导则》要求，在额定工作电压时，I、II级污区的爬电比距分别按≥2.00cm/kV、2.00~2.50cm/kV进行配置。
综合考虑上述规定和当地的运行经验后，本工程悬垂串拟采用复合绝缘子，跳线串和
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