S706CA010101线路本体说明书.docx
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S706CA010101线路本体说明书
检索号：
55-S706C-A0101-01
渝北万年110kV输变电工程
初步设计
输电工程部分
第一卷第一册
总说明书
重庆电力设计院
电力甲级A150002304号
工咨甲22820070002
二〇一三年三月重庆
渝北万年110kV输变电工程
初步设计
输电工程部分
第一卷第一册
说明书
批准：
审核：
校核：
编制：
总目录
架空部分
第一卷第一册55-S706C-A0101输电部分说明书及附图
光纤部分
第一卷第一册55-S706C-U0101光纤线路部分说明书及附图
目录
1工程概述1
1.1工程设计的主要依据1
1.1.1可行性研究报告及评审文件1
1.1.2工程设计有关的规程、规范1
1.2工程建设规模和设计范围1
1.2.1建设规模1
1.2.2设计范围2
1.3接入系统概况及建设期限2
1.4主要技术经济特性3
1.4.1电缆工程主要技术特性3
1.4.2架空线路主要技术特性4
1.5造价分析6
1.5.1与通用设计比较及合理性分析6
1.5.2与可研指标对比及结论6
1.6通用设计应用情况7
1.7“两型三新”应用情况7
1.7.1采用新技术进行路径优化8
1.7.2采用节能金具8
1.7.3基础9
1.8水土保持9
2线路路径及变电站进出线9
2.1变电站进出线布置9
2.2线路路径方案10
2.2.1路径方案选择原则10
2.2.2方案描述10
2.3走廊清理11
2.3.1线路走廊清理原则11
2.3.2线路走廊清理11
3电缆工程电气部分11
3.1电缆工程气象条件11
3.2电缆选型及截面选择11
3.3电缆构筑物的建设规模及电缆排列形式12
3.4电缆的蛇形敷设12
3.5电缆支架及抱箍12
3.6电缆构筑物内接地12
3.7电缆登杆方式13
4架空线路电气部分13
4.1气象条件13
4.1.1设计气象条件的选择原则13
4.1.2设计气温及雷暴日13
4.1.3设计基本风速13
4.1.4最大设计覆冰13
4.2设计采用的气象条件一览表14
4.3导线和地线14
4.3.1导线选型14
4.3.2地线选型15
4.4导、地线防振16
4.5绝缘配合16
4.5.1污区划分原则16
4.5.2污区划分16
4.5.3绝缘子选型17
4.5.4空气间隙17
4.6防雷和接地17
4.6.1防雷设计17
4.6.2接地设计18
4.7绝缘子串和金具18
4.8导线对地和交叉跨越距离18
5结构及土建部分19
5.1杆塔19
5.1.1设计依据19
5.1.2杆塔设计原则19
5.1.3杆塔规划及选型20
5.1.4杆塔结构节点优化20
5.1.5杆塔材质21
5.1.6焊接与防腐21
5.1.7杆塔螺栓防卸、防松措施21
5.2基础22
5.2.1基础设计依据22
5.2.2基础设计原则22
5.2.3工程地质地形概况22
5.2.4基础方案23
5.2.5基础材料25
5.2.6塔基自然环境保护和水土保持25
5.3电缆土建部分26
5.3.1设计依据26
5.3.2电缆通道27
5.3.3伸缩缝27
5.3.4人孔、电缆竖井27
5.3.5排水28
5.3.6通风28
5.4云万16#铁塔及基础论证28
6通讯部分30
6.1通讯现状30
6.2临时通讯方案30
6.3最终通讯情况30
7节能、水土保持、抗灾措施分析30
7.1线路架设方式选择31
7.2水土保持措施31
7.3抗灾措施32
1工程概述
1.1工程设计的主要依据
1.1.1可行性研究报告及评审文件
《渝北万年110kV输变电工程可行性研究报告》（收口版）
1.1.2工程设计有关的规程、规范
1）中华人民共和国国家标准GB50545-2010《110kV-750kV架空输电线路设计规范》。
2）中华人民共和国电力行业标准DL/T5154-2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》。
3）中华人民共和国电力行业标准DL/T5219-2005《架空送电线路基础设计技术规定》。
4）中华人民共和国国家标准GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》。
5）电力行业标准DL/T5221-2005《城市电力电缆线路设计技术规定》。
6）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-1997）。
7）《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）
1.2工程建设规模和设计范围
1.2.1建设规模
新建110kV万年变电站站址位于重庆市渝北区。
根据系统规划方案要求，我院拟定了万年变电站的本期电源线路由110kV云万线17#-18#档内开断进万年变电站的方案。
本工程接入110kV万年变电站最终方式采用电力电缆形式,电缆回数4回（来自220kV翠云站与110kV万紫山站各两回），新建电缆沟长度约68米（北侧约50米，南侧约18米）。
因本期新建万年变电站站址位于110kV云万线16#-18#档内线下的正下方，为确保本期新建万年变电站的安全施工和减少不确定因素，拆除原云万17#后，采用沿新建万年变电站西南方向绕行与原线路接通的临时过渡方案，临时架空段线路导线采用单分裂JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线，地线采用两根OPGW光缆（一根为12芯OPGW光缆，另一根为24芯OPGW光缆），线路路径长度约2×140m，同塔双回架设。
1.2.2设计范围
本工程设计范围包括：
a）由110kV万年东西线17#-18#段档内J1号和J2号开断点两侧，新建云万G1#和云万G2#电缆终端四管塔，在临时方案拆除后，线路通过电缆下地方式，由开断点两侧新建电缆沟和变电站内的电缆隧道与电缆夹层进入新建110kV万年变电站GIS2#、3#、9#、10#间隔主体工程。
b）新建110kV万年东西线在开段点J1、J2号开断后的临时改接线路路径。
c）沿临时路径架设2根OPGW光缆（一根为12芯OPGW光缆，另一根为24芯OPGW光缆）。
d）在临时方案拆除后，由云万G1#、云万G2#电缆终端塔各新建2回无金属阻燃光缆进新建110kV万年变电站控制室（其中来自翠云站与万紫山站各1条12芯无金属阻燃光缆与24芯无金属阻燃光缆）。
e）本工程的概算编制。
1.3接入系统概况及建设期限
根据系统规划，110kV出线最终4回，本期4回（2回至翠云、2回至万紫山）；35kV最终6回，本期0回；10kV出线最终21回，本期14回，预留7回。
设计水平年取2014年，远景水平年取2020年。
1.4主要技术经济特性
1.4.1电缆工程主要技术特性
1）线路电压等级：
110kV。
2）线路架设方式：
架空和电缆敷设。
3）电缆敷设方式：
电缆构筑物均采用封闭式电缆沟。
4）构筑物建设规模：
根据可研审查纪要的要求，本工程电缆构筑物按照可敷设2回110kV电缆考虑构筑物尺寸，新建电缆总长度为1211米，新建电缆构筑物长度为68米（南侧18米，北侧50米）。
5）电缆构筑物剖面尺寸：
根据建设规模，本工程电缆沟道内空尺寸采用0.95（高）×1.2（宽）米。
6）电缆类型：
本工程电缆型号采用YJLW03-64/110kV-1x800mm²交联聚乙烯电缆。
7）电缆户外终端头类型及数量：
电缆终端塔处采用户外悬挂式电缆终端，站内采用电缆户内插拔式电缆终端头。
预计共需要110kVGIS电缆终端12个，110kV户外电缆终端12个。
8）预计接地箱用量：
根据金属护套的接地方式，预计使用110kV直接接地箱4套，保护接地箱4套。
9）本体电缆路径起止点：
a）线路北侧由J1开断点云万G1#电缆下塔由新建电缆沟进入新建110kV万年变电站3#、10#GIS间隔。
b）线路南侧由J2开断点云万G2#电缆下塔由新建电缆沟进入新建110kV万年变电站2#、9#GIS间隔。
10）沿线地形地貌：
全线丘陵地貌占100%;土石比：
岩石占60％、松砂石占20％、普通土占20％。
11）沿线海拔：
440米-460米。
本工程电缆部分主要经济及材料耗用指标见表1-1：
表1-1电缆部分主要经济及材料耗用
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
电缆型号
YJLW03-64/110kV-
1x800mm²
m
1211
2
110kV户外电缆终端头（坐式）
适用于800mm²
单芯电缆
只
12
定型产品
3
110kV户内插拔式GIS终端头
适用于800mm²
单芯电缆
只
12
4
避雷器
YH10W-102/266
只
12
5
直接接地箱
套
4
6
保护接地箱
套
4
7
现浇电缆沟槽
950mm*1200mm
m
68
1.4.2架空线路主要技术特性
1）线路电压等级：
110kV。
2）中性点接地方式：
中性点直接接地。
3）导线分裂数：
单分裂导线。
4）临时线路起止点：
起于110kV云万东西线北侧J1开断点，止于南侧J2开断点。
5）回路数及线路长度：
临时线路同塔双回线路架设，线路长度约为2×150m。
6）调整弧垂段长度：
原云万16#至云万G1#段146米，云万G2#至原云万19#段379米。
7）气象条件：
设计基本风速23.5m/s，同时气温10℃，最高气温40℃，最低气温-5℃，设计无覆冰。
8）沿线地形地貌：
全线丘陵地貌占100%;土石比：
岩石占60％、松砂石占20％、普通土占20％。
9）沿线海拔：
440米-460米。
10）人力抬运距离：
100米。
11）临时路径曲折系数：
1.2。
12）导地线型号：
a）临时线路导线采用JL/G1A-300/25钢芯铝绞线。
b）临时地线采用2根OPGW光缆（一根为12芯OPGW光缆，另一根为24芯OPGW光缆）。
13）绝缘子串：
a）耐张绝缘子串主要采用FXBW2-110/120型合成绝缘子，双联成串。
b）跳线串采用70kN型瓷绝缘子，单联成串。
14）杆塔使用量：
预计新建杆塔共计3基，（其中双回耐张终端四管塔2基，双回耐张角钢塔1基）。
15）主要交叉跨越：
架空输电线路交叉跨越110kV线路1次、规划道路1次。
16）杆塔型式：
角钢塔采用典型设计1D2模块，新建电缆终端钢管塔单独设计。
17）主要拆除量：
拆除原云万17#铁塔1基，拆除临时线路拆除后的临时G1#铁塔1基，拆除开断点J1至J2导线及地线105米，拆除临时线路拆除后的导线2×150米。
18）基础型式：
人工挖孔桩基础。
本工程架空部分主要材料耗用指标见表1-2：
表1-2主要材料耗用
序号
项目名称
单位
数量
1
线路长度
km
2×0.15
2
JL/G1A-300/25型导线
t
1.05
3
接地钢材
t
0.58
4
合成绝缘子
支
72
5
跳线绝缘子串
串
12
6
杆塔总数
基
3
7
双回转角角钢塔
基
1
8
双回终端钢管塔
基
2
9
塔钢材
t
75.09
10
基础钢筋
t
13.75
11
C25本体混凝土
m³
199.2
12
地脚螺栓
t
5.66
1.5造价分析
表1-3渝北万年110kV输变电工程主要造价表
造价
项目
可研
（万元）
初设
（万元）
初设-可研
（万元）
初设单位造价
（万元/km）
本体投资
395
静态投资
595
533
-62
动态投资
611
547
-64
1.5.1与通用设计比较及合理性分析
本工程线路为110kV云万东西线中间开断π入110kV新建万年变电站，因线路长度和电缆长度较短（线路路径长度为150m，新建电缆沟路径长度为68m）,仅使用两基终端四管塔和一基角钢塔，与通用造价无可比性，故本说明未列出渝北万年110kV输变电工程造价与通用造价的比较分析。
1.5.2与可研指标对比及结论
表1-4与可研指标对比表
对比项目
渝北万年110kV输变电工程（推荐方案）
可研工程量
初设工程量
对比变化量
线路设计条件对比
导线JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线。
地线一根采用12芯OPGW，一根为24芯OPGW
导线JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线。
地线一根采用12芯OPGW，一根为24芯OPGW
无
电缆设计条件对比
电缆
YJLW03-64/110-1×800mm2
电缆
YJLW03-64/110-1×800mm2
无
线路长度（km）
2×0.21
2×0.15
减少
电缆长度（km）
1.9
1.14
减少
铁塔形式
双回路电缆终端钢管塔
双回路角钢塔
双回路电缆终端钢管塔
双回路角钢塔
无
塔数（基）
本体2基电缆终端钢管塔
临时2基角钢塔
本体2基电缆终端钢管塔
临时1基角钢塔
减少
铁塔钢材（t）
81.34
75.09
减少
基础钢材（t）
33.6
13.75
减少
地脚螺栓（t）
6.0
5.66
减少
接地钢材（t）
0.55
0.58
增大
基础混凝土（m³）
370
199.2
减少
通过对比，初步设计阶段比可研阶段的工程量指标少，主要差别在电缆长度减少、线路长度优化缩短、杆塔使用量减少1基、铁塔钢材及基础材料量减少。
因此工程材料量发生改变使本体部分造价的降低。
1.6通用设计应用情况
根据本工程的实际设计条件，电缆下地两基终端塔位于人行道边，严重阻碍人行道修建的规划要求，故本工程根据园区规划的要求，本设计云万G1#和云万G2#选用小跟开钢管塔。
临时线路采用国家电网公司输变电工程典型1D2模块设计杆塔
本工程金具均采用97修订《电力金具产品样本》、电力金具电力行业标准中制定的金具，个别金具采用以往工程已使用过的厂家金具。
1.7“两型三新”应用情况
随着国家电网公司基建和运行管理体制的变化，工程建设的全寿命周期成本管理这一先进的工程建设管理理念已逐步走上前台。
为了进一步推进基建标准化建设，国家电网公司按照输电线路通用设计的总体原则，引入全寿命周期费用管理理念，按照“试点先行、总结完善、稳步推进”的工作步骤，开展“资源节约型、环境友好型，新技术、新工艺、新材料”（以下简称“两型三新”）输电线路建设。
“两型三新”输电线路建设是全寿命管理理念在线路工程建设中的具体应用，综合考虑工程建设成本与运行维护成本，体现线路各构成部分功能协调、寿命周期协调，对输电线路建设全过程进行统筹优化，全局优化，实现输电线路安全可靠和工程建设可持续发展。
“两型三新”贯穿输电线路工程规划、设计、施工、运行等全过程，集成应用多种等新技术、新材料、新工艺。
1.7.1采用新技术进行路径优化
我院在路径优化过程中，采用以下新技术，保证路径方案的合理性：
（1）利用计算机优化排位程序和GPS定位系统，精心做好排位、定位工作，做到线中有位，位中有线，确保整体最优、塔位合理。
（2）以GPS、RTK技术予以保证少拆民房、少砍树木。
（3）工程前期工作采用GPS进行现场障碍物，包括电力线路、铁路、公路、危险设施、民房建筑等的跟踪定位，填补地形图年代早地物信息不全的问题，对路径的方案选择提供可靠的支持。
1.7.2采用节能金具
悬垂线夹用在架空电力线路上悬挂导地线，是电力线路架设中使用最多的金具产品之一，其性能直接影响架空线路的使用寿命和线路损耗。
可锻铸铁制造的悬垂线夹（XGU）由线夹船体、压板及U型螺丝组成。
导线被压在船体内，受力集中，易疲劳断股。
铁磁材质的涡流和磁滞损耗很大，试验数据表明，每个可锻铸铁悬垂线夹就像一盏长明灯，在线路上无形地吞噬着巨大的能量。
虽然一次性投资小，但考虑不定期更换、日常维护和线损等因素后，性价比低。
响应我国倡导的创建节约性社会的精神，并考虑本工程导线截面大，电流大，因此本工程特采用主要由预绞式组成的节能型悬垂线夹。
1.7.3基础
本工程采用的原状土基础为人工掏挖式基础。
掏挖基础主要适用于无地下水的硬塑、可塑性粘土及强风化岩石的地质条件，基础施工时以土代模，直接将钢筋骨架和混凝土浇入掏挖成形的土胎内，充分利用了原状土承载力高、变形小的优点。
施工过程中避免了大开挖，减少了对环境的破坏，同时避免了对土体的过分扰动，能充分发挥地基土的承载性能，所以可大幅度节约基础材料和施工费用，掏挖基础对地质条件要求较高，适用于地质条件较好、地下水不高且开挖时易成形不坍塌的土质，本工程位于一般山地，直线塔基础可采用此类基础型式；人工挖孔桩基础在地形复杂、场地狭窄、高差较大，基础外露较高、基础外负荷较大的塔位使用时具有明显的优势，该基础施工开挖量较少，施工对环境的破坏小，能有效保护塔基周围的自然地貌，结合本工程特点拟在转角及终端塔采用该基础型式。
1.8水土保持
2线路路径及变电站进出线
2.1变电站进出线布置
110kV万年变电站位于重庆市渝北区内，110kV进出线最终4回，本期4回，均采用电缆方式进站，接入电源点来自至220kV翠云变电站和110kV万紫山变电站。
线路北侧由开断点J1号云万G1#电缆下塔由新建电缆沟进入新建110kV万年变电站3#、10#GIS间隔。
线路南侧由开断点J2号云万G2#电缆下塔由新建电缆沟进入新建110kV万年变电站2#、9#GIS间隔。
详见变电站进出线规划图《S706C-A0101-08》
2.2线路路径方案
2.2.1路径方案选择原则
设计经室内选线、现场勘查，调查沿线的地质地貌、水文、气象、污秽、森林覆盖、矿区分布等相关资料，确定线路走向。
线路路径选择应综合考虑施工、运输、交通条件和线路长度等因素，使线路走向安全可靠，经济合理。
拟建渝北万年110kV输变电工程临时路径走廊采用由开断点J1号绕变电站西南面至开断点J2号，本次设计可研阶段已取得相关部门原则性同意意见，临时路径走廊推荐方案二。
2.2.2方案描述
经渝北万年110kV输变电工程可研审查后，推荐可研推荐方案二，故在初设阶段只对推荐方案二做描述。
1）临时供电方案
拆除万云17#后，在原110kV云万东西线路正下方北侧开断点J1和南侧开断点J2新建两基电缆终端塔，然后沿地产集团铲平后的变电站场地西南面新建一基耐张塔临时G1#，绕开110kV万年变电站后，与原线路相接。
2）最终方案
待变电站建设完成,将新建临时G1#铁塔拆除，同时拆除J1-J2间架空线,从两侧终端塔（J1、J2）直接利用电缆敷设进入110kV万年变电站。
临时方案示意图详见临时线路接通示意图《S706C-A0101-04》
目前，本路径方案已取得了重庆市地产集团关于渝北万年110kV输变电工程线路路径意见的复函。
线路沿线交通主要可利用附近公路及机耕道，交通较为便利，预计平均人力抬运距离为200米。
全线丘陵地貌占100%。
交叉跨越：
架空输电线路交叉跨越110kV线路1次、规划道路1次。
2.3走廊清理
2.3.1线路走廊清理原则
线路跨越的房屋为耐火屋顶时，根据重庆市电力公司以往电力线路建设要求，对被跨越的房屋一般只考虑一定的赔偿，并提高跨越安全距离，按不拆迁考虑。
工程中对被跨越房屋满足跨越安全距离者，由建设单位产权者协商处理，达成跨越协议及补偿费用，设计单位在技术上配合。
线路跨非耐火屋顶的房屋时，需按拆迁考虑。
线路在跨越林区及成片林木时，尽量采取了提高线路的对地净空措施（适当提高铁塔呼称高）跨越，以减少对沿线地区自然环境的影响。
2.3.2线路走廊清理
由于本工程线路仅跨越110kV线路1次，无其他重要跨越，只需满足跨越110kV安全距离即可。
3电缆工程电气部分
3.1电缆工程气象条件
根据重庆地区已建和在建电缆线路的设计气象条件，并结合重庆地区的气象资料，确定本电缆工程的设计气象条件为：
地面以上极端最高气温43℃,年平均气温18.2℃,最低气温-1.8℃,最热月最高温度平均值33.7℃,最大风速25米/秒。
地面以下深埋处最热月平均地温33.7℃,土壤最大热阻系数1.2℃·m/w。
污秽等级d级。
3.2电缆选型及截面选择
本工程电缆敷设在新建电缆沟与站内夹层中，采用水平敷设，其电缆金属护套的接地方式采用直接接地和保护接地。
根据系统提资，考虑远期规划，110kV云万东西线部分架空下地电缆已采用电缆导体截面800mm2，建议本工程110kV线电缆导体截面采用800mm2，该截面的电缆在空气中敷设，其长期工作温度下的载流量为750A左右，长期传输容量为140MVA，满足本工程的需要。
电缆型号选择为:
YJLW03-64/110kV-1x800mm²交联聚乙烯电缆。
3.3电缆构筑物的建设规模及电缆排列形式
经与辖区所属的江北供电局函接，根据现有规划和系统测算，本工程电缆构筑物推荐的建设规模如下：
电缆沟按2回110kV电缆敷设规划，本工程110kV电缆均采用水平排列。
3.4电缆的蛇形敷设
考虑到电缆的负荷电流变化时，由于温度的变化引起的热膨胀所产生的机械力很大，为避免损坏电缆，使电缆的热膨胀均匀地被吸收而不会集中在线路的某个局部，本电缆沟内的电缆采用蛇形敷设方式。
3.5电缆支架及抱箍
本方案电缆沟内采用角钢支架，为避免形成磁闭合回路，电缆抱箍采用铝合金抱箍，并与尼龙扎带配合使用。
3.6电缆构筑物内接地
电缆沟、竖井墙壁两侧需预埋两根-6×50接地镀锌扁钢,地面下设置接地体，接地体采用-6×50镀锌扁钢，埋深0.3米以下（垫层底基面为准），每隔20米焊接一根Φ12接地引出线连通所有接地镀锌扁钢。
要求电缆构筑物内的接地电阻不大于10Ω。
3.7电缆登杆方式
根据以往设计运行经验，本工程采用户外电缆终端头（座式），电缆头安装于电缆平台上，详见电缆上塔布置图《S706C-A0101-19、20》。
4架空线路电气部分
4.1气象条件
4.1.1设计气象条件的选择原则
（1）根据“新国标”的规定，基本风速、设计冰厚按照30年重现期确定。
设计基本风速按照离地面10米高、10分钟时距平均的年最大风速为样本。
（2）根据线路路径附近已建电力线路、通信线路的设计、运行经验，以及沿线气象灾害的调查资料。
4.1.2设计气温及雷暴日
参照本设计路径附近电力线路的设计运行经验，以及《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-1997）的规定，根据当地气象台站的资料和水文气象报告，确定本工程设计气温为：
最高气温40℃，最低气温-5℃，年平均气温15℃。
平均年雷暴数为45天。
4.1
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