泉兴茅兰沟110kv线路工程初步设计说明书.docx

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泉兴茅兰沟110kv线路工程初步设计说明书

图号

S06002C-A01-01

工程编号：

J06002

工程名称：

兴泉-茅兰沟110kV线路

设计阶段：

初步设计

建设单位：

承德供电公司

兴泉-茅兰沟110kV线路工程

初步设计综合部分

总说明书

说明书目录

1.总论

1.1设计依据

1.2工程名称及编号

1.3设计范围

1.4设计所依据的主要规程、规范

1.5主要技术经济指标

2.线路路径

2.1路径概况

2.2路径概述

2.3推荐路径方案

2.4路径说明

2.5线路经过的行政区和交通情况

2.6主要交叉跨越统计

2.7变电所进出线布置

3.气象条件

3.1气象条件的选择

3.2地形概况

3.3气象条件选择结论

4.导线和地线

4.1导线

4.2地线

5.绝缘设计及金具选择

5.1绝缘设计

5.2金具选择

6.防雷设计

6.1防雷措施

6.2接地装置

6.3接地电阻

7.导线对地及交叉跨越距离

7.1对地距离

7.2交叉跨越

7.3与弱电线路交叉角

7.4线路与房屋﹑树木的最小距离

8.杆塔与基础

9.通讯保护

10.附件

1.总论

1.1工程设计依据

1.1.1关于《承德建平220kV输变电工程可行性研究》。

1.1.2承德供电公司计划处：

承德电网十五规划

1.2工程名称及编号

工程名称:

兴泉变至茅兰沟变110kV线路．简称兴泉-茅兰沟110kV线路.

工程编号:

J06002

1.3设计范围

1.3.1兴茅110kV线路本体设计.

1.3.2工程概算书的编制

1.4设计所依据的主要规程、规范

1.4.1《供用电技术规程汇编》

1.4.2《交流电气装置的接地》DL/T621-1997

1.4.3《送电线路基础设计技术规定》SDGJ62-84

1.4.4《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》SDGJ94-90

1.4.5中国华北电力集团公司文件华北电集生[2001]12号关于印发《2001年2月京津唐电网污闪分析总结会议纪要》的通知.

1.5主要技术经济指标

1.5.1线路额定电压:

110kV

1.5.2回路数及线路长度:

单回路线路全长23km。

曲折系数1.05

1.5.3地形划分:

全段

地形

23km

平地

15km

丘陵

5km

一般山地

3km

1.5.4线路所经地区为非居民区。

1.5.5全线不换位

1.5.6主要气象条件

最低温度:

-30℃

最大风速:

28m/s

结冰厚度:

10mm

年平均温度:

5℃

1.5.7导线型号：

LGJ-240/30（GB1179-83）

地线型号：

GJ-50；一根OPGW。

1.5.8海拔高度：

350-600m

1.5.9线路造价详见本工程概算书

1.5.10主要材料耗量（不包括损耗）

铁塔钢材：

193.02t

基础钢材：

43.5t

混凝土：

1650m3

导线LGJ-240/30:

63.6t

地线GJ-50:

10t;OPGW：

23km

绝缘子LXHY4-70:

1568片

LXY-100:

840片

2.线路路径

2.1路径概况

2.1.1初步设计路径基本遵循图上选线方案。

2.1.2路径充分考虑了施工、运行、交通方便，做到安全可靠、经济合理。

2.1.3路径尽量避开了重冰区、林区。

2.1.4路径尽量避开了城镇规划区、人口密集区，尽量减少了房屋拆迁，减少对生态

环境、群众生产、生活的影响。

2.1.5路径充分考虑了地方政府对路径的意见。

2.1.6路径尽量避开了矿区和以探明但尚未开采储有重要矿藏地段。

2.1.7路径尽量避开了滑坡、冲沟等不良地质地带和严重影响安全运行的其它地区。

2.1.8路径考虑了缩短线路长度、减少转角个数，降低工程造价。

2路径概述

输电线路的路径是线路建设重要内容之一，合理与否直接关系着技术经济指标，影响到建设资金、工程质量、施工条件、运行安全等综合效益。

因此必须从国家建设利益出发，路径走向放在勘测工作的首位，因此对路径方案进行优化。

基于上述指导思想，根据工程沿线实际情况，在对路径的初勘过程中做了以下方面的路径优化措施工作：

2.2.1做好选线工作

　　选线过程中，采用军用地图进行选取线工作，反映地形、地貌。

通过路径优化，对路径方案进行详细的技术经济比较。

2.2.2做好现场路径调查工作

调查了解沿线地方规划对路径的要求，结合电力规程及了解沿线地质情况和气象条件。

对重要跨越点（35KV线路等），满足跨越高度和水平距离；通信线与电力线相对位置，符合具体规定。

对施工协议难点、施工困难地段、交通困难地段、地质不良地段、线路走廊拥挤地段进行综合分析，技术经济比较。

2.3推荐路径方案

方案1：

线路自兴泉变向西出线后，右转经东山河南、赵杖子、双庙左转并跨过35kV线路，经南大营子、王家沟门、白花营、九神庙、右转经西河南至茅兰沟变电所。

方案2：

线路自兴泉变向西出线后，右转经火神庙、老烧锅、魏家营、周家营子骆驼山、东沟大西沟至王家沟门以后同方案1。

两个方案路径长度大体相当，方案2较方案1长约山势高，交通不便，树木又多。

因此推荐方案1。

2.4路径说明

2.4.1从路径图上可以看出路径明显受到如下因素的制约：

2.4.1.1沿线村庄虽然不多，但时有房屋阻碍，线路只能绕行，避免拆除大量房屋。

2.4.1.2本线路所经双庙一带，山势较高，路径选择受地形限制较大。

2.4.2地貌情况

本线路自兴泉110kV变电所出线，止于茅兰沟变电所，全线位于平泉县境内，路径大致为南北偏东走向。

树木不多，通过时，以跨越为主，少数地段只需砍伐铁塔占用位置树木，不砍伐通道。

2.4.3路径说明

本线路从兴泉变电所出线，右转经东山河南、赵杖子、双庙左转并跨过35kV线路，经南大营子、王家沟门、白花营、九神庙、右转经西河南至茅兰沟变电所。

2.5线路经过的行政区和交通情况

本线路工程只有平泉县1个行政区，属于承德市。

地形多为平地，双庙一带山势较高，其它地段为一般山地和丘陵。

线路路径附近有公路或土路相通。

2.6主要交叉跨越统计

2.6.1重要交叉跨越

序号

被跨越物名称

次数

说明

1

公路

1

2

35kV

2

3

10kV

16

4

通信线

15

5

低压线路

8

6

房屋

2

2.7变电所进出线布置

2.7.1兴泉变电所110kV出线布置

根据变电提供的资料，110kV向西出线，最终规模4回，本期1回。

由左起第1间隔用于本工程。

2.7.2茅兰沟变电所110kV出线布置

根据变电提供的资料，110kV线路向西出线，最终规模4回，本期1回。

面向线路由左起第3个间隔为本工程出线架构。

3.气象条件

3.1气象条件的选择原则

本工程线路收集了承德台的自记风速、年雷暴日1991~2005年的资料。

1，承德气象台风速资料均为自记10min时距平均最大风速，自记风速系列长度15年，满足规范作频率计算的要求。

换算方法如下：

V15=VH×（15/H）a

式中：

V15-15m高处风速

VH-Hm高处风速

H-风仪高度

a-地面粗糙指数（0.16）

2，最大风速的统计

对承德气象台的历年最大风速进行数理统计，求出其地面15m高处15年一遇10min时距平均的年最大风速，采用的极值分布法的公式如下：

VM=V（ФcV+1）

VM-最大风速（m/s）

V-年最大风速平均值（m/s）

V=ΣVI/N

CV-高差系数

Ф-离均系数

最大风速统计结果为平泉县最大风速23.85m/s

3，最大风速取值

由上述最大速的统计结果，最大风速小于25m/s.我们认为气象台站的资料是可靠的，但风速值与气象台站所处的位置有关，此风速虽可反映气象台站附近平地地带的风速概况，但不足以说明本工程所经山地的风速情况。

故我们认为本工程平地最大风速取25m/s是可行的。

以往设计的角度考虑，本工程全线均按28m/s风速设计。

4,年雷暴日采用平均值取法：

40日/年

3.2地形概况

本线路全长23km，除线路少数地段为一般山地、丘陵外，其余地形以平地为主。

沿线海拔350-600m。

地形趋势是中间高两端低。

3.3气象条件结论

根据上述各气象要素的选择和《设计规程》的有关规定，跟工程推荐以下气象条件：

气象条件

气温（℃）

风速（m/s）

覆冰（mm）

最高气温

40

0

0

最低气温

-28

0

0

年平均气温

5

0

0

最大风速

-5

30

0

最大覆冰

-5

10

10

安装情况

-10

10

0

大气过电压

15

10

0

操作过电压

10

15

0

冰的密度（g/cm3）

0.9

雷暴日数（日/年）

40

4.导线和地线

4.1导线

4.1.1导线型号

根据变电配合资料，本工程线路每相导线采用标称截面240mm2的LGJ型钢芯铝绞线,按照本工程沿线的气象条件,本工程推荐采用LGJ-240/30型钢芯铝绞线.

4.1.2导线物理特性

LGJ-240/30（GB1179-83）导线的物理特性如下:

铝股数/每股直径:

24/3.06mm

钢股数/每股直径:

7/2.4mm

铝股总截面积:

244.29mm2

铝包钢股总截面积:

31.67mm2

综合截面积:

275.96mm2

外径:

21.6mm

单位质量:

0.922kg/m

计算拉断力:

71.830kN

弹性系数:

7300kg/mm2

线膨胀系数:

19.6E-6

4.1.3导线最大使用张力及年平均运行张力

LGJ-240/30导线最大使用张力取10.62kg,安全系数2.63,规律档距大于240m时导线张力受覆冰控制。

4.1.4导线初伸长的处理

导线初伸长对弧垂的影响，施工架线按降温20℃的办法处理。

4.1.5导线排列方式

本工程每相导线LGJ－240/30型导线,垂直排列.

4.1.6导线防振措施

导线采取防振锤为防振措施.档距每端每根导线防振锤的安装数量原则如下：

档距≤350m1个

350<档距≤700m2个

700<档距≤1000m3个

防振锤型号FD-4

4.1.7导线换位及相序

按《设计规程》，导线不换位。

营子变电所110kV进线相序，按提供的资料，面向变电所看，三相相序由左到右依次为A、B、C。

挂兰峪110kV变电所进线相序，按变电提供的资料，面向变电所看，三相相序由左到右依次为A、B、C。

4.2地线

4.2.1地线型号

按《设计规程》地线与导线配合的要求，本工程全线采用1根为GJ-50（1X19-9.0-1270-B-GB1200-88）型镀锌钢绞线作为架空地线。

另一根为OPGW。

根据《设计规程》地线必须满足热稳定的要求，即当送电线路导线发生单项短路时，流经每根地线的短路电流小于地线的允许电流。

考虑地线有重合闸保护，按线路的主保护和开关动作时间，并计入短路电流非周期分量的热效应后，短路电流持续时间取0.3秒。

建平单项短路电流为1.26KA，最大短路电流发生兴泉变出口处。

（地线允许电流7.62KA）。

满足热稳定要求。

4.2.2地线的物理特性

型号

GJ-50（1X19-9.0-1270-B-GB1200-88）

承力截面积mm2

49.46

计算外径mm

9

钢股数/每股直径mm

7/3

单位质量kg/m

0.4237

温度线膨胀系数

11.5E-6

弹性系数kg/mm2

18500

4.2.3地线最大使用张力和安全系数

GJ-50地线最大使用张力34kg,安全系数3.5;当规律档距分别小于275m时,张力受年平均气温控制,规律档距分别大于275m受覆冰控制。

4.2.4地线塑性伸长处理

GJ-50地线塑性伸长对弧垂的影响按降温10℃处理。

4.2.5地线运行方式

GJ-50地线采用逐杆塔接地的方式运行。

4.2.6地线防振

GJ-50地线采取防振措施。

档距每端每根线防振锤的安装数量原则如下：

档距≤300m1个

300<档距≤600m2个

600<档距≤900m3个

防振锤型号FG-50

5.绝缘设计和金具选择

5.1绝缘设计

5.1.1污秽等级的确定

本工程全线位于平泉县境内,根据华北电力集团公司2001年10月确定的电力系统污区分布图,本工程全线为三级污秽区。

5.1.2外绝缘水平

根据中国华北电力集团公司文件华北电集生[2001]12号关于印发《2001年2月京津唐电网污闪分析总结会议纪要》的通知，新建线路在三级污秽区，导线悬垂绝缘子串及跳线悬垂绝缘子串按泄漏比距不低于3.2cm/kV设计,耐张绝缘子串考虑到其悬挂方式,不易积污且易自清洗的特点,整串的泄漏比距按泄漏比距不低于2.5cm/kV设计。

5.1.3绝缘子绝缘子型号及片数

考虑到近几年华北地区已建成线路的运行经验,本工程导线悬垂绝缘子串采用采用防污型悬式玻璃绝缘子。

耐张绝缘子串采用普通型悬式玻璃绝缘子

LGJ-240/40导线悬垂绝缘子串在三级污秽区均采用LXHY4-70防污型玻璃绝缘子,每串9片，整串的泄漏比距为3.27cm/Kv；耐张绝缘子串在三级污秽区均采用LXY-100普通型玻璃绝缘子，每串10片，整串的泄漏比距为2.9cm/Kv

5.1.4本工程使用的绝缘子技术特性见下表：

绝缘子型号

LXY-100

LXHY4-70

结构高度mm

146

146

公称直径mm

255

255

泄露距离mm

320

400

1分钟干耐受kV

75

75

1分钟湿耐受kV

40

45

冲击耐受电压kV

110

110

最小击穿电压kV

110

120

最小机械破坏负荷kN

100

70

连接型式标记

16mmA

16mmA

绝缘子重量kg/片

4.1

4.8

5.1.5绝缘子机械强度安全系数

玻璃绝缘子机械强度设计安全系数:

最大使用荷载:

2.7

断线情况:

1.8

断联:

1.5

基准条件:

额定机械破坏负荷

5.2金具选择

本工程采用的导线绝缘子串连接金具及地线金具,主要选自电力金具产品样本，一些非标准金具随工程自行设计加工，个别摘自厂家产品型录。

5.2.1金具的安全系数

按照《设计规程》,金具的安全系数,最大使用荷载情况不小于2.5,断线﹑断联情况不小于1.5。

6.防雷设计

6.1防雷措施

6.1.1全线架设一根地线,且逐杆塔接地.

6.1.2地线与导线在档距中央的距离,在大气过电压无风情况下,满足≥0.012L+1的要求（L为档距）。

此外，按照《设计规程》9.0.2条的规定,为保持高铁塔的耐雷性能,塔高超过40m有地线的铁塔,绝缘子片数应比9片增加1片同型绝缘子。

6.2接地装置

本线路经过居民区杆塔接地装置经过非居民区时采用方环加放射线型。

接地装置材料选用φ10圆钢，埋设深度为0.8m。

接地装置和铁塔的连接采用螺栓连接，接地体引出线应热镀锌。

每基杆塔所配型号将根据终勘定位时现场土壤电阻率值选配。

6.3接地电阻

按《设计规程》的要求,每基铁塔不连地线,在雷雨季节干燥时的工频电阻,不得超过下表数值:

土壤电阻率（Ω.m）

工频接地电阻（Ω）

≤100

10

100以上至500

15

500以上至1000

20

1000以上至2000

25

2000以上

30

7.导线对地及交叉跨越距离

7.1对地距离

7.1.1本工程按非居民区设计。

导线对地距离,依据《设计规程》不小于下表所列数值：

地区类别

导线对地距离（m）

非居民区

6

交通困难地区

5

注:

交通困难地区指车辆、农业机械不能到达的地区。

7.1.2导线与山坡、峭壁、岩石之间的净空距离，在最大计算风偏情况下，不应小于下表所列数值：

线路经过地区

导线净空距离（m）

步行可以到达的山坡

5

步行不可以到达的山坡、峭壁和岩石

3

7.2交叉跨越

交叉跨越时,本线路与被交叉跨越物的距离,按《设计规程》应符合下表要求.

被交叉跨越物名称

最小垂直距离（m）

备注

公路

7.0

至路面

不通航河流

4.0（至百年一遇洪水位）

6.5（至冬季冰面）

弱电线路

3.0

电力线路

3.0

7.3与弱电线路交叉角

依据《设计规程》,本线路与弱电线路交叉角不小于下表要求:

弱电线等级

I级

II级

III级

交叉角

45゜

30゜

不限制

7.4线路与房屋、树木的最小距离

7.4.1《设计规程》第16.0.4条明确规定，送电线路不应跨越屋顶为易燃材料做成的建筑物，对耐火屋顶的建筑物，亦应尽量不跨越。

据此，本工程线下和边线两侧有碍运行安全的房屋，按拆除考虑。

耐火顶的房屋，如建设单位能取得当地政府同意跨越协议文件，则可以跨越，但导线与建筑物之间的垂直距离，在最大计算弧垂情况下，不小于下表所列数值：

线路电压kV

110

垂直距离m

5.0

线路边导线与建筑物之间的距离，在最大计算风偏情况下，不小于下表所列数值：

线路电压kV

110

水平距离（m）

4.0

注：

导线与城市多层建筑物之间的距离，指水平距离。

7.4.2送电线路通过公路、水渠、田间道路，线下树木应砍伐通道。

通道净宽度不小于线路宽度加主要树种高度的2倍。

送电线路通过林区按跨越考虑。

在下列情况下，如不妨碍架线施工，可不砍伐出通道：

（1）树木自然生长高度不超过2米；

（2）导线与树木（考虑自然生长高度）之间的垂直距离，不小于4m

7.4.3线路通过果林、经济作物不应砍伐出通道，导线与果林、经济作物以及街道、行道树之间的垂直距离，不小于下表所列数值：

线路电压kV

110

垂直距离（m）

3

8．杆塔与基础

8.1杆塔设计依据

《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》SDGJ94-90

8.2铁塔选型

8.2.1直线塔

根据本工程特点，选取1B-ZM、1B-ZM2、1B-ZM3直线塔。

8.2.2耐张转角塔

选取1B-J1、1B-J2、1B-J3、1B-J4塔。

8.2.3铁塔材料

全线铁塔自地面至平口范围内均采用防盗螺栓。

全线铁塔各构件的连接螺栓均需配有扣紧螺母。

直线塔悬垂串及跳线串做防鸟刺。

所有铁塔的铁构件，均采用热镀锌防腐措施。

8.2.4登塔措施

铁塔采用设置脚钉做为登塔设施。

8.2.5杆塔特性表

杆塔型

呼称高

水平档距

垂直档距

转角度数

基数

1B-ZM1

18

350

450

20

1B-ZM2

21

400

600

20

1B-ZM3

21

500

700

8

24

5

36

3

1B-J1

18

450

700

0º~20º

3

1B-J2

18

450

700

20º~40º

3

1B-J3

18

450

700

40º~60º

4

1B-J4

18

450

700

60º~90º

2

合计

68

8.3基础设计

本工程路径于平泉境内，沿线所经地区，山势较低。

全线地质条件：

所经地区主要为山区，多数以黄土碎沙为主，少数以裸露岩石以强风化~中风化为主；地下水对基础材料无腐蚀性。

全线土壤的标准冻结深度为1m。

8.3.1基础选型

铁塔为主柱配筋台阶式现浇混凝土基础。

8.3.2基础材料

各型基础混凝土标号：

基础保护帽：

C15

主柱配筋基础：

C20

碎石灌浆垫层：

砂浆为M100

水泥：

普通硅酸盐水泥

9.通信保护设计

9.1概述

兴泉-茅兰沟110kV线路全长23km.经核实多为三级以下通信线。

9.2设计原则

本工程通信保护设计中采取的标准、计算公式、常数等均执行国家现行DL/T5063-1996标准和设计规程。

对地电压不超过允许值时，不必采取保护措施。

对通信线的干扰影响噪声电动势的允许值：

1，省、地区（市）及以上电话局的电话回路为4.5mv。

2，县及以下电话局的电话回路为10mv.

3，业务电话回路为7mv.

9.3危险影响和干扰影响计算

本工程对一条通信线分别进行了电磁危险影响计算和干扰影响计算，未超过允许值。

本线路对沿线通信线距离和角度均满足国家有关规定的要求。

10.附件

1，设计任务委托书

2，原则协议