01烟台蓬莱市110kV凤凰输电工程施工设计说明书.docx
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01烟台蓬莱市110kV凤凰输电工程施工设计说明书
检索号
烟台蓬莱市110kV凤凰输电工程
（电缆线路部分）
施工设计说明书
烟台电力设计院有限责任公司
电力工程勘察设计证书A237010808号
2011年8月烟台
审定：
院审：
设总：
室审：
校核：
编写：
施工设计说明书目录
第1章概述
1。
1设计依据
1。
2工程建设规模和设计范围
1。
3接入系统概况
1.4建设环境及通道清理
1.5主要技术经济特性
1.6造价分析
1。
7通用设计应用情况
1。
8“两型三新"应用情况
第2章电缆线路路径
2.1电缆线路路径选择应遵循下列原则
2。
2变电站进出线及通道情况
2。
3电缆线路路径方案
2.4路径收资及协议
第3章环境条件
3。
1环境温度
3.2雷暴日数、基本风速、日照及覆冰厚度确定
3。
3土壤冻结深度、土壤热阻系数确定
3。
4电缆线路路径所经地区地震设防烈度
第4章污秽条件
4.1污区等级划分确定污区划分原则
第5章电缆敷设方式与排列
5。
1电缆敷设方式选择
5.2电缆排列布置
第6章电力电缆及附件的选型
6.1电缆选型及电缆的技术特性
6.2附件选型
第7章过电压保护、接地及分段
7.1电缆线路雷电、操作过电压保护措施
7。
2电缆线路接地方式及其分段
7.3接地装置的布置
第8章电缆支持与固定
8。
1电缆支架选择及布置
8.2电缆固定金具选择及布置
第9章通讯干扰
9。
1设计原则和依据
9。
2计算分析及推荐意见
第10章土建部分
10。
1地质特性描述
10.2隧道设计
10。
3电路缆隧道敷设
10。
4电缆井的设计
10。
5交叉穿越
第11章电缆通道附属设施
11.1防水设计
11。
2通风设计
11.3照明设计
第12章电缆通道防火
第13章环境保护和劳动安全
13。
1环境保护
13。
2劳动安全
附：
电缆线路部分机电材料表
第1章总述
1。
1设计依据
根据山东电力集团公司文件集团发展〔2010〕776号《关于下达农村电网改造升级工程2010投资计划的通知》。
经国网经研院审定后该工程可行性研究报告.
省公司下发的该工程设计中标通知书。
设计依据的主要规程、规范：
《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
《城市电力电缆线路设计技术规定》DL/T5221—2005
《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》DL/T5033—2006
《电缆防火措施设计和施工验收标准》DLGJ154
《建筑结构荷载规范》GB50009—2001
《混凝土结构设计规范》GB50010—2002
《砌体结构设计规范》GB5003—2001
《国家电网公司输变电工程典型设计-电缆敷设分册》2006年版
《国家电网公司输变电工程典型造价—35kV～110kV电缆线路分册》2007年版
《关于全面开展“资源节约型、环境友好型,新技术、新材料、新工艺”试点输电线路建设的通知》国家电网基建［2008］286号
《关于全面实施“两型三新"线路设计建设工作的通知》国家电网基建[2009］26号
《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》Q/GDW248-2008
1.2建设规模和设计范围
1。
2.1110kV凤凰站电源Π接于110kV邱长I、II线电缆线路，然后经电缆隧道、电缆沟敷设，接入110kV凤凰站进线间隔。
电缆采用ZR—YJLW02—64/110—1×400mm²单芯交联聚乙烯绝缘铝护套电力电缆，路径长度为2*180米，电缆单长233米。
（其中Π接邱长I线需将Π接点处YJLW02-64/110—1×300mm²电缆中间断开，加一段YJLW02-64/110—1×300mm²单芯交联聚乙烯绝缘铝护套电力电缆长度约为20米，做中间接头，然后将凤凰站电源1＊400电缆Π接在邱长I线1*300电缆上；而Π接邱长II线为新建电缆工程采用YJLW02—64/110-1×400mm²电缆，并在Π接点处已考虑预留电缆，邱长II线施工完毕后即可将凤凰站电源1＊400电缆Π接在邱长II线1＊400电缆上）。
Π接处采用交联电缆干式T接头共6套，邱长I线中间接头采用整体预制结构式接头共3套，进线侧采用GIS终端6套。
1。
2。
2本工程新建电缆隧道180m，与凤凰站南侧出线电缆沟（变电室设计）连接，经电缆沟敷设（电缆布置于最下层层架）至电缆夹层分至GIS进口。
1。
3接入系统概况
1）工程建设必要性：
随着蓬莱市下辖的12个镇（街）、1处省级经济开发区和1处省级旅游度假区等区域用电负荷增长，建设110kV凤凰站输变电工程是必要的.有利于完善110kV电网结构，提高供电可靠性和电压质量，满足该供电区域内用电需求。
2）批复的接入电力系统方案
根据凤凰站位置,110kV凤凰变电站2回110kV进线分别从邱长I线和邱长II线电缆Π接接入。
凤凰站远景规模安装2×50MVA有载调压变压器，电压等级110/10kV，110kV进线2回.本期规模安装1×50MVA有载调压变压器.
3）凤凰变电站进出线规划
110kV凤凰站位于蓬莱市蓬泉路北，银蓬培训中心南，符合蓬莱市土地利用总体规划，符合土地管理法律，法规的有关规定。
远景规模：
内桥接线，10kV出线24回。
本期规模：
内桥接线，10kV出线12回.
凤凰站向北出线电缆隧道1条，为2.4m（内宽）×2。
1m（内深）电缆隧道。
设计范围：
1）以上电缆线路的本体设计
2）工程概算书的编制
3）线路走廊清理设计
1。
4建设环境及通道清理
1）电缆线路路径沿线地面、地下建构筑物等建设环境情况
电缆线路路所经地带前为绿化带后为葡萄园。
地面上无其它附着物，无顺行其它管线。
2）无拆、改地下管线及地上三线（电力线、通信线、广播线）、路灯等市政设施情况。
1。
5主要技术经济特性
1.5。
1主要技术指标
1）电缆型号和长度，回路数
电缆型号为YJLW02-64/110—1×400mm2.单长0。
23km。
该线路均为双回线路。
2）电缆附件类型及数量
1×400GIS电缆终端，预制,铜6只
1×400干式T接头，预制,铜6只
1×300干式中间接头，预制，铜3只
电缆接地保护箱4只
电缆直接接地箱2只
铜轴电缆YJV—8。
7/10-1*240100米
铜轴电缆ZR-YJV—8。
7/10—1*240200米
3）电缆通道长度（含通道类型、结构型式、施工方式等）。
由110kV邱长I、II线Π接进入电缆隧道，然后电缆沟接入110kV凤凰站进线间隔.电缆隧道内宽、内高分别为2.4m、2.1m，壁厚250mm，底板为C15混凝土垫层,全长180m.
1.6造价分析
1.6。
1投资合理性分析
工程概况:
线路路径长度0。
23km，为双回线路.电缆采用电缆隧道、电缆沟敷设。
电缆型号为ZR—YJLW02—64/110-1×400mm2.工程地形：
平地占100%。
本段工程为短线路工程，不适合与通用造价进行对比分析。
工程本体投资为400万元,单位投资为1058.2万元/km，主要材料指标：
1×400mm2GIS终端头20只/km，1×400干式T接头20只/km，1×300mm2电缆中间10只/km；直接接地箱6.7台/km，保护接地箱6。
7台/km。
按照以上工程量计算,其投资是合理的.
1。
7通用设计应用情况
电缆工程通用设计应用情况按下
工程
概况
电气
电压等级
110kV
敷设回路数
2
线路长度（km）
0。
23
电缆型号
YJLW02-64/110-1×400
接地方式
一侧直接接地，一侧经保护器接地。
土建
主要敷设方式
2。
4×2。
1m电缆隧道、电缆沟
…
…
土建设施长度（km）
0。
18
…
…
主要敷设方式
通用设计模块编号
…
…
长度（km）
0。
23
…
…
其它
1.8“两型三新”应用情况
“两型三新”输电线路建设是全寿命周期管理理念在输电工程建设中的具体体现，“两型三新”在本工程中的应用具体如下：
a）路径选择；
b）电缆电气部分；
c）电缆通道部分；
d）电缆通道附属设施部分;
e）其他。
第2章电缆线路路径
2。
1电缆线路路径选择应遵循原则
1）与城市总体规划相结合,与各种市政管线和其他市政设施统一安排，且应征得城市规划部门认可；
2）避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害；
3）满足安全要求条件下使电缆长度较短;
4）便于敷设和维护；
3）宜避开将要挖掘施工的地段.
2.2变电站进出线及通道情况
110kV凤凰站北侧
凤凰站南侧、西侧出线电缆隧道1条，距路边1米.
2.3电缆线路路径方案
电缆Π接后向东沿电缆隧道进入站内,地形为平地。
线路无特殊地段、无其它特殊障碍物，土建构筑物无需采取特殊处理措施。
2。
4路径收资及协议
本工程在初勘期间,向有关部门介绍了本工程的路径方案情况，有关单位对线路路径走向提出了各自的建议。
经协调，蓬莱市人民政府同意本工程上述路径方案,已回文。
第3章环境条件
3.1环境温度
气象资料的来源于向当地气象台站收资，向当地供电公司等部门调查、了解以及现场查访当地村民。
根据规程指出的“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，经收资归纳统计整理后，确定本工程设计气象条件汇总如下表。
本工程设计气象条件汇总表：
气
温
（℃）
最高
+40
最低
-20
最大风
-5
覆冰
—5
安装
—10
外过电压
+15
内过电压
+10
年平均气温
+10
风
速
（m/s）
最大风
27
覆冰
10
安装
10
外过电压
10
内过电压
15
覆冰
覆冰厚度（mm）
10（导线）/15（地线）
冰的比重
0。
9
电缆隧道、夹层敷设电缆持续允许载流量选取的环境温度：
最热月日最高气温平均值取35℃。
因隧道电缆数量较多，未装设机械通风时，环境温升增加15℃考虑。
3。
2雷暴日数确定
本工程防雷设计时年平均雷暴日数按40取值。
3。
3土壤冻结深度、土壤热阻系数确定
土壤冻结深度按0。
5m考虑。
电缆热阻率取2。
0K.m/W。
3。
4电缆线路路径所经地区地震设防烈度
本工程沿线最大地震动峰值加速度为0。
15G，对应地震基本烈度为7度
第4章污秽条件
4。
1污区等级划分确定污区划分原则
根据《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》（GB/T16434-1996）,国家电网公司《电力系统污区分级与外绝缘选择标准》（Q/GDW152—2006），山东电力集团2008年5月发布的《山东电力系统污区分布图（2007年版）》及现场实际情况
根据《山东电力系统污区分布图》（2007年版），线路所经区域污秽等级为c级，盐密值为：
0.25～0.35mg/cm2。
第5章电缆敷设方式与排列
5。
1电缆敷设方式选择
电缆敷设方式的选择应视工程条件、环境特点、负荷需求、电缆类型等因素，且按满足运行可靠、便于维护的要求和技术经济合理的原则来选择。
110kV邱长线Π接点至凤凰站西侧出站电缆沟接口无其它电缆线路规划，线路较短，无机械性外力、过热、腐蚀等危害影响,考虑电缆隧道敷设安全可靠。
故电缆线路采用电缆隧道敷设,进入凤凰站间隔处为电缆沟敷设。
5。
2电缆排列布置
站外隧道、电缆沟两回电缆分置隧道一侧，在最下两层采用平形排列。
双侧支架电缆隧道最上层层架敷设导引光缆.
电缆隧道终端处及直线段每20m处设电缆标志桩。
第6章电力电缆及附件的选型
6。
1电缆选型及电缆的技术特性
电缆导体材质选择：
考虑铜导体电缆较铝导体电缆连接接触电阻小许多，可靠性及安全性高、事故率亦低很多，本工程采用铜导体电缆.
电缆绝缘类型选择：
交联聚乙烯绝缘电缆属于干式绝缘类电缆，不存在绝缘油流淌、干枯问题，不受落差限制,绝缘性能稳定，且绝缘允许温度高、介质损耗小，加之采用干式交联、三层共挤工艺有效解决水分混入绝缘层问题，能够有效保证加工质量.故本工程采用交联聚乙烯绝缘电缆。
电缆内外保护层选择：
电缆内护层的作用是防止电缆绝缘层受潮、机械损伤及光和化学侵蚀性媒质等，主要有铅和铝两种护套。
铅护套重量较大,敷设技术要求高，抗外力破坏能力较差，弯曲半径较小;相比而言铝护套重量轻,敷设、运输、更换都较为方便，机械强度较好，抗外力破坏能力较好，对邻近通信线屏蔽系数较好，并且无污染，因此本工程选用防水性能好的皱纹铝护套。
电缆外护层的作用是保护电缆的金属屏蔽层，同时应具有绝缘性能良好、耐磨、耐腐蚀等性能。
本工程线路位于蓬莱市西部，临近交通干道,大气污染比较严重，必须考虑电缆外护层防腐蚀及抗老化性能;考虑到电缆回路较多的防火要求，因此本工程电缆外护套选用聚氯乙烯护套
电缆截面的选择:
110kV凤凰站位于蓬莱市,主变远景设计容量为2×50MVA主变，现只上一台主变，根据公式S=√3IU，则电缆载流量为524A。
单回ZR-YJLW02-64/110—1×400型阻燃交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯外护套波纹铝护套单芯铜电缆在空气中的水平排列载流量942A。
经换算校验，本工程电缆选用400mm2电力电缆能够满足隧道、夹层敷设（环境温度50度、考虑防火槽盒热阻）、最大载流量满足匹配要求。
本工程电缆选用110KV铜芯、交联聚乙烯绝缘、波纹铝护套、聚氯乙烯外护套（阻燃）、阻水、单芯、400mm2电力电缆ZR—YJLW02—64/110－1×400。
电缆技术参数
项目
参数
额定电压（kV）
64/110
标称截面（mm2）
400
绝缘厚度（mm）
17。
5
波纹铝套厚度（mm）
2。
0
外护套厚度（mm）
4。
5
电缆外径（mm）
89
20℃时最大直流电阻（Ω/km）
0。
047
90℃时最大交流电阻（Ω/km）
0.0621
每相工作电容（µF/km）
0。
14898
电缆重量（kg/m）
9.16
tgδ≤
5×10-4
弯曲半径
20倍电缆直径
标准载流量（空气中平行敷设40℃）
924
标准载流量（土壤直埋敷设25℃）
730
导体最小允许短路电流（kA/3S）
32
金属套最小允许短路电流（kA/3S）
26
电缆在环境温度不低于0℃条件下敷设时，无须预先加温.电缆敷设落差不受限制,电缆敷设最小弯曲半径不小于2。
2m，电缆线芯长期允许工作温度不得超过90℃.短路时（最长持续时间不超过5S）线芯温度不得超过250℃。
本工程电缆不设备用相.
YJLW02－64/110型电缆由于采用了波纹铝金属密封套结构,因此既具有较高的机械性能，同时又具有良好的防水性能，该电缆适合敷设在潮湿环境或地下水位较高的环境中，并能承受一定的压力.
6.2附件选型
开断Π接110kV邱长线电缆的中间接头采用整体预制式；凤凰站站户内GIS电缆头的最小电弧距离1200mm，最小爬距3150mm。
110kV交联电缆干式Y形接头，分支主体采用热固性树脂或绝缘橡胶真空注射而成,为全干式结构，分支主体为一整体，此接头为不可插拨式,以后停电维护麻烦。
而110kV交联电缆干式T接头，采用环氧树脂整体浇铸接头本体，并以三相干式插拔式终端与本体连接完成电缆线路的Π接。
T接头的特点：
体积小，整个接头体积仅为800x495x250mm,占地小同时对接头井尺寸没有特殊要求。
安装简单,由于设计采用预制式本体和可插拔技术，简化了部件，为施工带来很大方便.同时由于采用紧凑设计的弹簧压力应力锥设计，电缆开剥距离短,因此电缆准备时间缩短。
整个接头安装时间与人员配备与普通接头一样。
免维护接头安装和运行过程中不充气或充油，避免了日后运行过程的寻检和维护。
允许水下运行,考虑到接头运行环境可能进水，因此本产品设计并试验证明可抗3米水压.
运行方式灵活可靠，由于采用了可插拔设计,因此用户可选择在运行以后按需要拔除支线，在支线部分用堵头（需另配）堵上后，主线继续运行（注意：
在拔除支线前，必须确保整个线路断电和处于接地保护）。
另外，由于接头三相接地设计互相不连通，因此在某相线路故障后允许其他两相继续运行，因此选择此干式T接头。
干式T接头结构图：
GIS终端头采用干式，可插拔，死密封/密封圈结构；应力锥材质硅橡胶；绝缘套管材质环氧树脂.出线杆与电缆铜导体采用嵌块锁紧/连接管变形/扭力控制断头螺栓压接方式。
尾部密封管具有独立屏蔽、铠装及机械式电缆外护套固定，并使用胶带/热缩管密封。
金属护套接地采用焊接/机械连接方式,接地引线必须能够承受在接地故障时流过金属套和（或）金属屏蔽短路电流。
温升：
正常时≯90℃;短路时≯250℃。
使用寿命不低于30年。
护层保护器要求：
冲击电流5kA时残压乘以1.4倍值不高于电缆护层绝缘冲击耐压.最大工频电压作用下，能承受4kV、5s而不损坏。
最大冲击电流作用下，累计400A、20次作用而不损坏。
箱体内连接板截面尺寸应与护层连接电缆截面配合,部件间连接应有较好导电性能。
箱外壳应为不锈钢,内衬玻璃钢护罩，密封良好，防护等级IP33。
电缆附件的技术特性:
GIS终端参数表
序号
项目
单位
标准参数值
1
基本结构
预制式
2
导体出线杆
材料
铜
400
引出端外径
mm
GB/T22381
与电缆导体连接方式
压接（铜）
3
应力锥
材料
投标人提供
结构
预制式
4
环氧套管
材料
环氧树脂
结构
预制式
内部耐受压力
MPa
投标人提供
5
应力锥压紧装置
材料
投标人提供
结构
投标人提供
6
终端规格
mm2
400
7
与GIS组合电器连接配合高度
mm
470
8
质量（不包括电缆）
kg
投标人提供
9
额定电压，U0/U
kV
64/110
10
最高运行电压，Um
kV
126
11
雷电冲击耐受电压峰值
（正负极性各10次）
kV
550
12
导体温度
正常运行时
℃
90
短路时
℃
250
13
额定电流
A
不小于连接电缆
14
短路电流
kA/s
不小于连接电缆
15
SF6气体最小工作压力
MPa
投标人提供
16
终端设计使用年限
年
≥30
注:
参照GB/T22381有两种尺寸，投标人应承诺按招标人要求提供与之配套电缆GIS终端。
整体预制结构式接头参数表
序号
项目
单位
标准参数值
1
基本结构
整体预制式
2
导体连接管
材料
铜
300
与电缆导体连接方式
投标人提供
3
橡胶绝缘件
材料
投标人提供
结构
整体预制
4
防腐层
投标人提供
5
保护铜壳
投标人提供
6
接头规格
mm2
300
7
最大外形尺寸（直径×长度）
mm
投标人提供
8
质量（不包括电缆）
kg
投标人提供
9
额定电压，U0/U
kV
64/110
10
最高运行电压，Um
kV
126
11
雷电冲击耐受电压峰值
（正负极性各10次）
kV
550
12
导体温度
正常运行时
90
90
短路时
250
250
13
额定电流
A
不小于连接电缆
14
短路电流
kA/s
不小于连接电缆
15
适应的环境温度范围
℃
投标人提供
16
接头敷设方式（隧道、浸水等）
投标人提供
17
绝缘法兰及外护层
两端对地雷电冲击峰值
（正负极性各10次）
kV
37.5
两端对地直流耐压（1min）
kV
20
18
终端设计使用年限
年
≥30
第7章过电压保护、接地及分段
7.1电缆线路雷电、操作过电压保护措施
本工程电缆线路通过站内变电站避雷针及站内避雷器进行防护，以保护电缆终端头，防止雷电波入侵,危及电缆安全.
7。
2电缆线路接地方式及其分段
本工程线路较短，线路两端最大护层感应电压经计算不大于50V，线路不分段.电缆护层保护方式均为间隔侧护层经保护器接地，Π接处安装接地箱接地。
7。
3接地装置的布置
当发生短路故障或遭受雷电冲击和操作冲击电压作用时，在金属护层处会出现过电压，根据《高压电缆选用导则》（DL/T401—2002）110kV电缆外层的绝缘水平为：
1min工频耐受电压为24kV,雷电冲击耐受电压（峰值）为37.5kV。
电缆隧道内应用-5×50镀锌扁铁与站内接地网、护层保护接地可靠连通.
第8章电缆支持与固定
8。
1电缆支架选择及布置
电缆沟、隧道支架安装纵向间距0.8m一组（电缆沟内支架由变电室设计）.采用镀锌钢支架,镀锌钢支架安装纵向间距8m一组。
钢结构支架采用连续焊接的方式，焊缝平整.焊缝不得有气孔、夹渣等缺陷，焊面应平齐且无焊瘤和毛刺。
焊缝高度大于5mm.安装支架时，应轻拿轻放；支架上翘5°为宜。
沿电缆隧道两侧，各敷设一根-5×50镀锌扁铁作接地线兼回流线。
两端分别与终端处接地装置相连接。
为了使电缆护层免受冲击电压的破坏，电缆接头处均应埋设集中的接地装置,其工频接地电阻，要求实测结果不得大于10Ω
电力支架表面光滑无毛刺。
电力支架适应使用环境并耐久稳固，保证运行10年内防腐层不出现脱落现象.
电力支架应能满足所需的承载能力，支架横撑在能承载1500N平均恒定荷载的同时，在可能短暂上人时,最不利位置应能承载980N的集中附加荷载。
机械化施工时，计入纵向拉力,横向推力和滑轮的重量。
具体尺寸见下图：
8。
2电缆固定金具选择及布置
电缆在进出电缆沟、隧道及转角处及用玻璃钢电缆卡子加以固定.玻璃钢电缆卡子分单相式,电缆在电缆沟、隧道、夹层平行排列.
考虑短路电动力的影响，电缆沟、隧道敷设直线段每6m玻璃钢电缆卡子固定一次。
第9章通讯干扰
本工程电缆线路附近没有重要通信设施，毋需采取防护措施。
第10章土建部分
10.1地质特性描述
本工程位于山东省的蓬莱市郊区。
线路所经地区为平地。
上覆地层主要为粉质粘土及松砂石。
承载力标准值fk=110~120kPa。
最高地下水位埋深一般为－2.5m，地下水对基础无腐蚀性。
沿线无大的水利工程规划，无大的内涝积水区。
10.2隧道设计
a）结合市政管线综合规划要求、现场地质勘查情况，地下无其它管道与其交叉。
b）隧道底部电缆排水坡度0。
5％设计.
c）电缆通道的覆土按0。
2米设计。
d）采用开挖施工隧道，其地下为松砂石、粘土.
10.3电路缆隧道敷设
电力电缆线路采用电缆隧道敷设方式。
新建双回电缆线路用ZR—YJLW02-64/11
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