初步设计说明.docx
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初步设计说明
目录
1总论1
1.1设计依据1
1.2设计范围1
1.3工程主要参数及主要材料耗量1
2.两端变电所进出线及线路路径2
2.1两端变电站进出线2
2.2路径3
2.3交叉跨越3
3气象条件3
4导线和地线的选择及其防振4
4.1导线选择4
4.2地线选择4
4.3导线和地线防振5
5绝缘设计及金具选择5
5.1绝缘配合及绝缘子选择5
5.2空气间隙6
5.3接地6
5.4金具6
6导线对地和交叉跨越距离7
7ADSS光缆线路7
7.1杆塔型式及交叉跨越8
7.2光缆的连接8
7.3ADSS光缆与杆塔的连接8
7.4光缆及光缆金具9
7.5材料9
8铁塔和基础9
8.1铁塔设计9
8.2基础10
1总论
1.1设计依据
1.1.1华瑞钢铁公司（业主）委托本工程线路设计。
1.1.2采用的规程、规范：
a）《110kV-500kV架空送电线路设计技术规程》DL/T5092-1999；
b）《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154-2002；
c）《架空送电线路钢管杆设计技术规定》DL/T5130-2001；
d）《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T5219-2005；
e）有关行业标准和规定。
1.2设计范围
1.2.1由110kV倴荣I、II回线N10-N11档双回路T接至华瑞钢铁公司110kV变电所，同塔并架的架空输电线路本体设计。
为叙述方便，面向T接点右侧线路设计暂命名为“110KV倴荣I回线华瑞支I回线”,简称：
“110kV华瑞I回线”。
左侧线路设计暂命名为“110KV倴荣II回线华瑞支I回线”，简称：
“110kV华瑞II回线”。
1.2.2沿110kV华瑞I、II回线架设ADSS光缆一条。
1.2.3由本工程ADSS光缆引起的T接点至110KV倴荣I、II回线N12间的更换ADSS光缆设计。
1.2.4本工程概算的编制。
1.3工程主要参数及主要材料耗量
1.3.1电压等级：
110kV
1.3.2架空导线型号：
LGJ-240/40钢芯铝绞线
1.3.3架空地线型号：
GJ-50钢绞线
1.3.4回路数：
双回路，线路长度约4.1km。
1.3.5主要材料耗量
材料
总量
单位指标
铁塔钢材（含钢杆）
144.4t
35.2t/km
基础钢材（含钢杆）
16.22t
3.95t/km
C20混凝土（含钢杆）
456.7m3
111.4m3/km
C10混凝土（含钢杆）
4.1m3
1.0m3/km
导线：
LGJ-240/40
24.2t
5.9t/km
地线：
GJ-50
3.54t
0.86t/km
FXBW-D-Y-110/70
86只
21只/km
FXBW-D-Y-110/70加长150mm
89只
22只/km
FXBW-Y-110/100
46只
11只/km
FXBW-Y-110/100加长150mm
46只
11只/km
FD-4
245个
FG-50
78个
ADSS光缆
5km
Ø10圆钢
582kg
142kg/km
注：
ADSS光缆长度包含T接点至倴荣双回线N12段更换光缆长度。
2.两端变电所进出线及线路路径
2.1两端变电站进出线
2.1.1出线：
本工程线路由110kV倴荣I、II回线N10-N11档双回路T接，详见图《T接点平面示意图》（S0606C-A01-04）。
2.1.2进线：
本工程线路从华瑞钢铁公司110kV变电所南侧进线，110kV华瑞I回线由东数第二间隔进线，110kV华瑞II回线由东数第一间隔进线，其相序为面向变电所从左到右A、B、C。
详见图《110kV华瑞钢厂变进线布置示意图》（S0606C-A01-05）。
2.2路径
本工程线路全线位于滦南县境内，线路起自110kV倴荣I、II回线N10-N11档终止于华瑞钢铁公司110kV变电所。
具体路径走向如下：
110kV倴荣I、II回线N10-N11档双回路T接，经T接塔（J1）向东南跨过滦柏干渠前进约856米至J2，然后左转向东跨过坨港铁路前进约396米至J3，再左转向北前进约788米至J4，线路再左转继续前进约1192米至唐山－乐亭公路北侧（J5），再左转向西北方向前进约752米至华瑞钢铁公司110kV变电所南墙外终端塔J6，线路经终端塔进110kV进线架构。
本线路所经地段全部为平地。
具体路径详见图《路径图》（S0606C-A01-03）。
本工程线路路径报批及跨越唐山坨港铁路协议，由华瑞钢铁公司负责。
2.3交叉跨越
全线共有交叉跨越22处，其中：
铁路1处公路1处
35kV线路1处10kV线路11处
380V线路1处土路3处
河2处院（有平房）2处
砍杨树Φ1501500棵
3气象条件
根据现场调查和参照110kV倴荣I、II回线路的设计，取最大设计风速为25m/s，最高温度为+40℃、最低温度-20℃，覆冰厚度为5mm。
据此，本工程依据规程按典型Ⅳ级气象区设计，参数如下：
气象条件
温度
（℃）
风速
（m/s）
冰厚
（mm）
最高气温
40
0
0
最低气温
-20
0
0
大气过电压
有风
15
10
0
无风
15
0
0
最大风速
-5
25
0
年平均气温
10
0
0
复冰
-5
10
5（比重0.9）
操作过电压
10
15
0
安装情况
-10
10
0
雷暴日40/年
4导线和地线的选择及其防振
4.1导线选择
按业主要求，本工程线路导线选用LGJ－240/40钢芯铝绞线（GB1179－83标准）。
导线物理特性
项目
LGJ-240/40
钢股/直径+铝股/直径
7/2.66+26/3.42
钢截面（mm2）
38.9
铝截面（mm2）
238.85
铝钢截面比
6.14
总截面（mm2）
277.75
外径（mm）
21.66
弹性系数（N/mm2）
76000
线膨胀系数（1/℃）
18.9X10-6
计算拉断力（kN）
83.37
最大使用张力（kN）
31.68
最大设计应力（N/mm2）
114.06
平均运行应力（N/mm2）
71.28
安全系数
2.5
导线单位长度自重（kg/m）
0.9643
4.2地线选择
为防止雷电直击导线，架空送电线路上架设双地线，按《设计规程》本工程采用GJ－50钢绞线（1X7-9.0-1126-B-GB1200-75）与导线配合。
GJ－50地线物理特性
项目
GJ-50
股数×股径
7X3.0
总截面（mm2）
49.46
外径（mm）
9
弹性系数（N／mm2）
181400
线膨胀系数（1/℃）
11.5X10-3
计算拉断力（kN）
55.7
最大使用张力（KN）
14.64
最大设计应力（N/mm2）
295.96
安全系数
3.5
导线单位长度自重（kg/m）
0.424
4.3导线和地线防振
按《设计规程》的规定，导地线需采用防振措施，本工程导地线防振措施采用防振锤，其型号分别为FD－4，FG－50。
5绝缘设计及金具选择
5.1绝缘配合及绝缘子选择
根据华北电力系统2006年污秽区分布图划分和现场勘查，本工程按Ⅲ级污秽区设计。
按《设计规程》规定，220kV及以下线路Ⅲ级污秽区要求爬电比距应不小于2.5-3.2cm/kV。
由于本工程线路距荣程钢厂较近，所以爬电比距按Ⅲ级污秽区上限取值。
导线直线串及跳线绝缘子选用FXBW-D-Y-110/70硅橡胶合成绝缘子，单支成串。
跨越南外环路、35kV线路及坨港铁路等重要交叉跨越处采用双支成串。
导线的耐张串绝缘子选用FXBW-Y-110/100硅橡胶合成绝缘子。
合成绝缘子，其泄漏比距依照能源部[1993]45号《关于频发电力系统电瓷防污闪有关规定的通知》取同级污秽区瓷绝缘子爬电比距的3／4。
所以本工程选用的硅橡胶合成绝缘子的爬电比距不小于264cm。
根据唐山供电公司反措要求,本工程双回并架线路考虑差绝缘，因此，110kV华瑞II回线用加长150mm硅橡胶合成绝缘子（灰色）。
合成绝缘子的物理特性如下：
产品型号
FXBW-D-Y-110/70
FXBW-D-Y-110/100
额定电压kV
110
110
额定机械负荷kN
70
100
结构尺寸mm
1240
1240
爬电距离mm
≥2640
≥2640
雷电全波冲击闪络电压kV
580
580
工频闪络电压kV
380
380
总重量kg
5
5
为防止鸟害事故，双回直线塔上导线悬垂绝缘串上方，双回路转角塔上导线跳线绝缘子串上方，地线横担均加装防鸟刺。
5.2空气间隙
本工程各线路带电部分与杆塔各部位的最小间隙满足规程的有关规定，即：
外过电压
≥1.0米
内过电压
≥0.7米
运行电压
≥0.25米
带电作业组合气象条件为+15℃,风速10m/s在杆塔带电作业的部位满足1000mm另加300—500mm人体活动范围的要求。
5.3接地
5.3.1全线杆塔逐基埋设接地装置，接地装置形式为方环型加射线。
材料均为ф10圆钢。
接地装置与杆塔的连接采用螺栓连接，接地引出线应热镀锌。
每基杆塔所配型号将根据终勘定位时现场实测土壤电阻率值选配。
对不同土壤电阻率，杆塔应分别配置相应的接地装置，杆塔接地电阻率在雨季干燥时满足下表要求：
土壤电阻率（欧.米）
100～500
500～1000
1000～2000
2000以上
工频接地电阻（欧）
15
20
25
30
5.3.2为了防止雷击导线全线架设双架空地线。
导线与架空地线在+15℃无风时，在档距中央的接近距离满足规程中S≥0.012L+1（米）的要求。
杆塔上两架空地线之间距离不超过架空地线与导线垂直距离的5倍。
地线对边导线的保护角在25º以内。
5.4金具
5.4.1本工程各型金具主要采用水利电力部1997年修订的《电力金具产品样本》中定型金具。
个别非标准金具按工程设计加工。
金具强度设计安全系数按下列情况取值:
运行情况:
2.5
断线情况:
1.5
5.4.2线路主要金具选择
线路主要金具型号如下:
导线耐张线夹NY-240/40（液压型）
导线悬垂线夹XGU-4
地线耐张线夹NX-2
地线悬垂线夹XGU-2
导线接续管JYD-240/40（液压型）
地线接续管JY-50G（液压型）
导线防振锤FD-4
地线防振锤FG-50
6导线对地和交叉跨越距离
确定导线与地面、树木建筑物、铁路、道路、河流及各种架空线路的距离，根据导线的最大弧垂及最大风偏等进行计算。
按DL／5092《110kV-500/kV送电线路设计技术规程》规定执行。
交叉跨越时，本工程线路与被交叉物的距离，按《设计规程》应符合下列要求:
被跨越物名称
距离（米）
备注
居民区
7.0
非居民区
6.0
电力线
3.0
弱电线路
3.0
公路
7.0
果树
3.0
铁路
11.5
7ADSS光缆线路
依据业主要求由T接点起至华瑞钢铁公司110kV变电所，沿本工程线路架设ADSS光缆。
在T接点本工程ADSS光缆采用一进二出接头盒与110kV倴荣双回线ADSS光缆连接。
由于T接点处110kV倴荣双回线ADSS光缆断开后，T接点至N12段ADSS光缆长度不够光缆熔接要求，需更换此段光缆。
新建ADSS光缆线路长度（含更换光缆280m）约4.38km。
7.1杆塔型式及交叉跨越
ADSS光缆线路使用的杆塔及交叉跨越同本工程架空线路。
根据有关规程规定要求，ADSS光缆最大弧垂必须满足光缆与其它建筑物、树木、通讯线路最小垂直净距，列表如下：
跨越物
距离
居民区
6米
非居民区
5米
低压线
1米
10KV
2米
35KV
3米
110KV
4米
通讯线
1米
铁路
7.5米
公路
6米
跨越房屋时
大于1米
7.2光缆的连接
T接点各设1个一进二出接头盒，线路中间设1个接头盒，华瑞钢铁公司110kV变电所进线架构上设1个终端盒，具体位置待施工设计时确定。
7.3ADSS光缆与杆塔的连接
7.3.1铁塔与光缆的连接：
采用弓型夹子与塔的主材相连，在其上连接一根角钢，通过角钢与光缆连接金具相连。
该装置在直线塔上每基安装一套，在耐张塔上每基安装两套。
7.3.2钢杆与光缆的连接：
钢杆预设ADSS光缆挂点。
7.3.3华瑞变架构与光缆的连接，光缆由设在架构杆上的夹具沿杆引下至地面并预留10米的长度，在杆上由导引线夹固定。
7.4光缆及光缆金具
光缆芯数与110kV倴荣线光缆芯数相同，为12芯，所用光缆结构和光纤特性，应符合电力行业标准《全介质自承式光缆》（DL/T788-2001）。
全线所挂110kV输电线路档距均小于300米，所经地区为典型Ⅳ级气象区。
本设计不包括变电所内设计。
ADSS光缆直线和转角分别采用悬垂和耐张金具和铁塔上的连接装置连接，同一耐张塔两耐张金具间的光缆用导引线夹和铁塔固定，以免和铁塔摩擦；光缆防振采用ADSS光缆防振鞭，防振鞭个数按档距小于245米挂一个，大于等于245米挂2个的规定来确定。
为了防止金具预绞丝末端产生电晕对光缆产生损坏，内绞丝末端加装防晕环。
7.5材料
所有与光缆连接的铁部件均采用A3F号钢，采用热浸镀锌防腐。
8铁塔和基础
8.1铁塔设计
8.1.1铁塔选型
本工程杆塔采用双回鼓型镀锌螺栓铁塔及钢管杆。
全线共计6种杆塔型式，计入不同呼称高共8种。
全线杆塔型式、呼称高、数量及重量可见《杆塔一览图》（S0606C-A01-06）。
本工程杆塔数量共计19基，型式及数量如下：
110JGu33-151基
110JGu33-241基
110JG32-182基
110ZGu31-273基
110ZGu31-183基
110SF-14.51基
110SJ1-21钢杆1基
110SZ1-21钢杆7基
8.1.2铁塔主要设计原则
（1）设计依据的规程、规范
1）《110-500kV架空送电线路设计技术规程》（DL/T5092-1999）
2）《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL／T5154-2002）
（2）铁塔设计
铁塔的构造与连接方式，所有铁塔都采用螺栓连接，现场组装，塔身上、下段主材采用单、双包角钢对接连接，螺栓有单排、双排两种布置方式。
（3）铁塔使用的主要材料
1）铁塔角钢均采用热轧等边角钢。
钢种分别为Q235和Q345。
铁塔构件中的圆钢、钢板均为Q235。
2）铁塔各构件均采用螺栓连接，螺栓采用4.8级和6.8级。
3）铁塔10米以下螺栓及全塔脚钉采用防盗螺栓，其余防松。
跨越南外环路、35kV线路及坨港铁路等重要交叉跨越处采用全塔防盗。
4）本工程铁塔构件焊接时所用焊条采用E43、E50型焊条。
（4）铁塔防腐
铁塔全部钢材采用热镀锌防腐。
（5）登塔措施
铁塔采用脚钉做为登塔设施，双回路塔对角安装。
8.2基础
8.2.1地质水文概况
本线路地处唐山市滦南县境内，线路沿线全部为平地。
地质资料参照附近110kV线路倴乐、倴港及倴荣等线路，按可塑性粘土、亚粘土计，地下水位较深，一般在5米以下，最大冻结冰深度为0.8米。
具体参数为：
计算重度γ=16kN/m3
计算上拔角α=20°
地基承载力特征值[R]=150kN/m2
8.2.2基础型式的选择
铁塔基础采用主柱配筋台阶式现浇混凝土基础，钢杆基础由厂家配套提供。
各种基础型式及指标详见《基础一览图》,图号：
S0606C-A01-07。
8.2.3基础主要设计原则
（1）设计依据的规程、规范
1）《110-500kV架空送电线路设计技术规程》（DL/T5092-1999）；
2）《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T5219-2005。
（2）基础主要材料
1）钢材
普通碳素结构钢Q235（GB700-88）。
2）水泥
普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥（GB175-1999）。
3）混凝土标号
基础采用C20混凝土。
底脚螺栓保护帽采用C10混凝土。
（3）防腐措施
全部外露钢材表面用热镀锌防腐。
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