黑龙江某热电厂送出线路工程可行性研究 第6部分 送电线路路径选择及工程设想.doc

xx热电厂送出线路工程 第6部分送电线路路径选择及工程设想 批 准： 审 核： 校 核：编 制： 2 0 10 年9月6.1 概述6.1.1设计依据受xx省电力有限公司委托开展本工程可行性研究工作。 我院计划发展部下达的xx热电厂送出线路工程可行性研究项目任务卡。6.1.2 工程名称 xx热电厂送出线路工程。6.1.3 建设规模和设计范围本工程位于xx省哈尔滨市境内,起点为平南热电厂，终点为哈南变电所，电压等级为220kv，线路长度为14.5km，其中14km采用同塔双回路设计，哈南变电所出口0.5km采用2个单回路设计，单双回路均采用2lgj-500/45钢芯铝绞线。设计范围包括xx热电厂到哈南变电所送电线路的本体设计和影响范围内的通信保护设计及工程投资估算编制6.1.4线路路径长度、沿线地形分布线路路径长度、地形分布情况见下表 线路路径长度、地形分布情况表 表6.1-1项 目线路路径路径长度（km）14.5线路形式双回路14km 单回路20.5km地形分布(km)平地14km 占100%20.5km 占100%6.1.5主要技术经济指标主要技术经济指标表6.1-2区 段工程静态总投资(万元)平均每公里综合投资(万元)送电线路本体投资(万元)平均每公里本体投资(万元)双回路3412243.711782127.28单回路255255153.32153.32 主要材料每公里用量表6.1-3区 段铁塔耗钢量(t/km)混凝土耗量(m3/km)土石方量(m3/km)双回路56.7126.69956单回路86.53162.224756.2 变电所概况及线路路径6.2.1变电所站址与电厂厂址概况本期工程为哈南变电所至平南热电厂的线路出线，其中，哈南变电所为扩建间隔，平南热电厂为新建电厂。6.2.1.1 哈南变电所站址情况哈南变电所位于哈尔滨市南岗区内，变电所出口地势平坦。本期两回220kv从变电站东侧出线，其中1回利用原有间隔，另1回为扩建间隔，出线间隔如图6.2-1所示。图6.2-1哈南变电所出线示意图6.2.1.2 平南热电厂厂址平南热电厂位于哈尔滨市平房区内，新建电厂向东出线，本期2回220kv线路，如图6.2-2所示。图6.2-2平南热电厂出线示意图6.2.2线路路径方案的拟定原则6.2.2.1 根据电力系统规划要求，综合考虑线路长度、地形地貌、地质、水文气象、冰区、交通、林木、矿产、障碍设施、交叉跨越、施工、运行及地方政府意见等因素，进行多方案比较，使路径走向安全可靠，经济合理。6.2.2.2 避开军事设施、城镇规划、大型工矿企业及重要通信设施，减少线路工程建设对地方经济发展的影响。6.2.2.3 尽量避让已有的各种矿产采空区、开采区及规划开采区、不良地质地段，尽量避让林木密集覆盖区，少占用林地。6.2.2.4 尽可能靠近现有国道、省道、高速公路及乡村公路，改善线路交通条件。6.2.2.5 充分考虑地形、地貌、避免大档距、大高差、相邻档距相差悬殊地段，并力求避开严重覆冰地段。6.2.2.6 在路径选择中，充分体现以人为本、保护环境的意识，尽量利用省、市分界地区，城镇、乡镇之间结合部，尽量少占用基本农田，避免大面积拆迁民房。6.2.2.7 减少与已建送电线路交叉跨越数量，特别是高电压等级的送电线路，以降低施工过程中的停电损失，提高线路运行的安全稳定性。6.2.2.8 综合协调本线路与沿线已建、在建、拟建送电线路、公路、铁路及其它设施间的相互关系。6.2.3 路径方案本段线路起始于哈尔滨市平房区平南热电厂，止于哈尔滨市南岗区哈南变电所，线路航空距离为12.3m。本期送电线路工程在哈尔滨市经济开发区的规划范围之内，规划局指定路径区域，经过现场踏勘和对沿线主要部门进行详细收资并取得原则性协议基础上对线路进行细微调整后规划出两个路径方案，分别为北方案和南方案。由于两个方案的走廊狭窄，所以两方案均采用同塔双回路线路。线路路径详见x491k-s-01。6.2.3.1 变电所出口出线根据系统资料，本期出线的两条220kv线路中间相隔6条220kv线路，根据规划局指定的线路走廊，需平行已有的平南甲乙线，所以本次出线的两回220kv线路需跨越已有的6条正在运行的220kv线路，本段线路采用单回路设计，长度为20.5km。跨越方案图如下图所示。6.2.3.2北方案线路路径北方案线路自哈南变电所向东出线后，平行已有的220kv南东甲线和220kv南平线，在曙光村东北跨越京哈高速，拟建立交桥，经过东闵家窝堡，王家窝堡后跨越拉滨铁路，之后向北跨越220kv南东甲线及平南线，跨越哈五公路后线路向南转，再次跨越220kv南东甲线及平南线进入平南热电厂。北方案线路全长15km，曲折系数为1.22。北方案线路路径全线为平地，沿线多为大田与经济田，也有少量的成片林及4排以上的防风林。成片林主要以松树为主，防风林以杨树为主，全线交通便利。6.2.3.3南方案线路路径北方案线路自哈南变电所向东出线后向右转，钻越已有的500kv永哈甲乙线后平行永哈乙线，经过五一村后跨越京哈高速公路，再经过正红四屯，东闵家窝堡，在石家窝堡附近跨越拉滨铁路，之后在后长岭子东北侧跨越哈五公路，之后线路向北再次钻越500kv永哈甲乙线，进入平南热电厂。南方案线路全长16.4km，曲折系数为1.33。南方案线路路径全线为平地，沿线经济田，成片林及4排以上的防风林较多,成片林成片林主要以松树为主，防风林以杨树为主，全线交通便利。6.2.3.4 方案比较及推荐路径方案 南方案和北方案的哈南变电所出口出线单回路数相同，这里仅对双回路部分进行综合比较。南方案和北方案路径长度，地形地物，交叉跨越等情况对比见表6.2-1北方案和南方案对比表 表6.2-1项 目北方案南方案线路长度（km）1415.4曲折系数1.221.33交通条件较好较好地形比例平地100%100%地物比例大田4.2km5.7km经济田5.6km5.3km林地2.8km2.9km草地1.4km1.5km主要交叉跨越（次）等级公路33铁路11水泥路22220kv线路40500kv线路04静态投资双回路3412（万）3754（万）由上表可以看出，两个方案地形，地物，交叉跨越及交通运输状况基本相同。但北方案和南方案相比，路径长度短1.4km，静态投资减少342万，并且根据规划局的意见，本工程推荐北方案。6.2.3.5 推荐路径方案特点北方案路径长度为14.5km，沿线地形全部为平地，地物以旱田为主，另有少部分林地和草地，其中耕地占70%，林地占20%，草地占10%。北方案重要交叉跨越如下表所示：表6.2-2序号交叉跨越数量1高速公路12国道23等级公路24铁路15柏油路、水泥路66220kv电力线 6766kv电力线48 10kv电力线79380v电力线1010通信线1011地埋光缆26.2.4 各个方案对电信线路和无线电台站的影响分析本工程系中性点直接接地系统的送电线路新建工程。在影响范围内，根据收集资料及现场踏勘，本工程线路沿线影响范围内的一级和二级通信线路，都为光缆线路，故不存在对重要通信线路的危险影响及干扰影响等问题。对三级和三级以下的通信线路的影响及保护措施，待施工图设计阶段明确，其费用已列入工程的概算中。根据从广电局和地震局的收集到的资料，本段线路不涉及无线电台及地震台。6.2.5 对树木砍伐、拆迁及环境影响的分析我院对本工程在当地林业部门进行了详细的收集资料，已经取得了双城市林业局，南岗区林业局的初步意见，线路大部分位于田地、经济田及草场中，沿途有少量的成片林及4排以上的防风林，主要为松树，杨树可以进行跨越，允许少量砍树，哈尔滨市林业局及平房区林业局协议正在办理中。本工程沿线路径未经过集中的居民区，仅有少量房屋拆迁；线路避开了工业园以及规划区，没有工厂等设施拆迁。线路的两个方案均不经过国家级、省级、市、区级保护区，因此对环境不会产生影响。6.2.6 线路协议情况本工程线路沿线经过哈尔滨市平房区，南岗区以及双城市。6.2.6.1已取得协议单位线路路径方案与沿线主要部门原则协议情况见表6.2-3所示表6.2-3单位内容要求开发区管委会同意南北两个方案，但提出北方案作为首选方案已取得书面协议平房区环保局同意已取得书面协议平房区交通局同意已取得书面协议平房区武装部同意已取得书面协议南岗区林业局同意已取得书面协议南岗区环保局同意已取得书面协议南岗区武装部同意已取得书面协议双城市国土局同意已取得书面协议双城市林业局同意已取得书面协议双城市武装部同意已取得书面协议哈尔滨市广播电视局同意已取得书面协议哈尔滨市地震局不涉及地震台已取得书面协议哈尔滨市广电局同意已取得书面协议哈尔滨市文物局正在办理xx省高速公路管理处有拟建高架桥，同意跨越已取得书面协议空军93163部队正在办理平房区林业局正在办理平房区国土局正在办理6.2.6.2收资遗留问题（1）哈尔滨市国土局、哈尔滨市警备区、哈尔滨市环保局、哈尔滨市文物局我院按其要求已提交书面材料，等待答复。（2）空军93163部队本工程在平南热电厂出口处涉及空军93163部队空域，我院已提供资料供其进行评估，目前还未有结果，本工程暂列100万占空补偿费。6.3 气象条件6.3.1气象条件的选择6.3.1.1 设计气象条件选取原则设计气象条件的选取一般决定于如下四个因素，即设计可靠性标准、气象原始资料的分析选取、气象资料的概率处理方法，以及线路所经地区实际气象灾害调查。本工程依此原则选择气象条件。6.3.1.2 设计气象条件选取依据本工程设计气象条件的选取，以下列有关规定及资料为依据：110750kv架空输电线路设计技术规范中的有关规定。 建筑荷载规范gb50009-2001。线路沿线附近各气象台站的原始气象资料及灾害资料。线路沿线及附近已有电力线路及通信线路的设计及运行情况。6.3.2设计基本风速的选择6.3.2.1 设计风速可靠性标准依据110750kv架空输电线路设计技术规范，本工程的基本风速、基本冰厚应采用30年重限期，基本风速按当地气象台、站10 min时距平均、离地面10m高处的年最大风速，并采用极值型分布模型概率统计分析。6.3.2.2 风速资料的选取本工程线路经过哈尔滨市，我们收集了哈尔滨市气象台的气象资料，用于本工程最大设计风速的计算选取。20世纪70年代以前均使用“维尔达”风压板，每日定时观测4次或3次，每次取2分钟平均值，并取每年中的最大值作为年最大风速值。20世纪70年代以后，改用el型电接式风速风向仪，实行连续自动记录，并从中选用最大的自记10分钟平均风速值作为年最大风速值。由于各台站风速值中存有两种风速仪的记录，这就需对风速资料统一进行次时换算，而且，为符合设计规程规定的可靠性标准，尚需进行风速高度换算及频率换算（即风速的可靠性概率计算）。有关换算方法见下款所述。6.3.2.3 风速资料的统计计算本工程采用的风速高度、次时及频率换算公式按有关规定选用如下：（1） 高度换算采用如下指数换算公式：式中:、vi分别为距地面以上的统一换算高度，m和该高度处的换算风速，（m/s）；hx、vx分别为距地面以上的时间观测高度，m和该观测高度处的观测风速，（m/s）；与气象台地面粗糙度有关的系数。对a类区系指近海海面，海岛、海岸、湖岸及沙漠等，取a=0.12；对b类区系指空旷田野、乡村丛林、丘陵、房屋比较稀疏的中、小城镇及大城市郊区，取b=0.16；对c类区系指有多层和高层建筑且房屋比较密集的大城市市区，取c=0.2。本工程取b=0.16。（2） 次时换算采用东北地区次时换算公式：v10=1.04v2+2.20式中:v10自记10分钟平均风速（m/s）；v24次定时2分钟平均风速（m/s）；（3） 频率换算概率统计方法的选择最大风速的概率统计方法，国内外有极值i型（耿贝尔）和皮尔逊iii型两种方法。我国送电线路110750kv架空输电线路设计技术规范推荐采用的也是极值i型法。因此，本工程采用极值i型（耿贝尔）法对风速资料进行频率换算，其公式如下：v=vp（cv+1）式中v需求的某高度某频率风速（m/s）；vp历年最大风速平均值（m/s）；cv离差系数；cv=（v10/vp-1）2/（n-1）1/2；离均系数，30年一遇=2.1887；n统计年数。（4）建筑结构荷载规范（gb50009-2001）中的按 “全国基本风压分布图”进行“风荷载” 计算的最大风速计算公式为：vo=（1600*wo）1/2式中：vo 最大风速，（m /s）；wo基本风压 (kn/m2),该值在“全国基本风压分布图”中查取。 哈尔滨气象台站30年一遇离地面10m高10分钟平均最大风速 表6.3-1台 站哈尔滨气象台站 统计计算值（m/s）22.7荷载规范风压换算值（m/s）28.16.3.2.4 设计风速推荐值由表3.1看出，统计计算值为22.7m/s，在国家颁布的建筑荷载规范风压值中，哈尔滨相应的10m高风速为28.1m/s,因此本工程10m高最大风速取28.1m/。6.3.3 年平均气温根据沿线各气象台站的观测资料查知，各地年平均气温大多在4左右。参考设计规程（dl/t 5092-1999）中有关规定：“如地区年平均气温在317范围之内，取与此气温值临近的5的倍数值, 地区年平均气温小于3和大于17, 分别按年平均气温减少3和5后,取与此临近的5的倍数”，因此，本工程年平均气温取-5即可，但为了提高导线的抗震能力，同时考虑该地区已有500kv永哈甲乙线的年平均气温取值情况,本工程年平均气温取-10。6.3.4 最低及最高气温对通过地区的气象资料查知，各气象台站的历年最高气温均低于40，历年最低气温不低于-40。故工程段最高气温取40，最低气温取-40。6.3.5 覆冰根据对电业局、气象台站的收资调查及参考附近已运行多年的500kv永哈甲乙线路工程的设计、运行情况，本工程的设计导线覆冰厚度推荐采用10mm，地线覆冰厚度根据110750kv架空输电线路设计技术规范要求取15mm，比重0.9，相应风速为10m/s。6.3.6 雷暴日根据本工程实际情况，并且参照以往该地区工程，本工程雷暴日采用40日/年。 6.3.7 微气象调查6.3.7.1 大风灾害1964年8月4日5日，受台风影响，牡丹江、合江、松花江、哈尔滨地区的27个县、市刮了一夜8级大风。1974年5月上半月，哈尔滨市风灾严重，5日上午出现9级大风，全市大棚温床损失严重。1977年10月14日晚7时30分左右，哈尔滨局部地区发生了一次短时间强雷暴大风天气。它是由一条飑线上夹带陆龙卷造成的。龙卷狂风带宽约300m，约以超过10级风的风力自西南向东北移动，其路径是薛家王岗马家沟红旗大街三棵树。受此龙卷风影响，薛家水泥变压器台被吹倒，王岗附近一单位的围墙被刮倒69m，倒、歪水泥电杆15根，有1人被大风刮出15m远。市缝纫机厂1180m2厂房的铁皮房顶被全部吹走，其下落的最远距离达730多米。1982年4月份，哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江、佳木斯、绥化先后出现5级以上大风18次。5月和6月，xx省发生8次7级9级大风。1983年4月16日，哈尔滨市受暖高脊控制，气温急剧上升，夜间起风，风速逐渐加大。17日下午风力达7级8级，瞬间风力达9级10级。1987年7月3日13时前后，有一飑线从肇东起经呼兰、哈尔滨到阿城，飑线所经之地形成一股强大的龙卷风。哈尔滨城区在此龙卷风影响下，天空乌云密布，狂风大作，持续约5min6min。本工程线路不在以上大风灾害的区域内。6.3.7.2 冰雹灾害1972年7月6日，哈尔滨市郊区降雹30min，大如鸡蛋，蔬菜成灾5成以上达3万余亩。1975年6月2日，哈尔滨、阿城、宾县等地降雹，最大直径3.5cm，地面积雹2cm4cm，大如乒乓球、鸡蛋黄一般。哈尔滨市郊区30%蔬菜叶被打光或打死。1990年6月21日，哈尔滨市南岗区、香坊区和太平区降雹，大如蛋黄，地面积雹犹如积雪，再加上暴雨袭击（中心区雨量为60.4mm），使交通中断16处，居民受灾4000余户，打断小树无数。1997年6月6日11日，哈尔滨市受冷涡天气系统影响降雹，农作物受雹灾74.6万亩，绝收28.6万亩。6.3.7.3 导线覆冰哈尔滨气象站1954年2007年实测最大一次导线覆冰观测资料见表6.3-2。哈尔滨气象站1954年2007年最大覆冰统计表表6.3-2现象日 期南 北 向东 西 向直径（mm）厚度（mm）最大重量（g/m）直径（mm）厚度（mm）最大重量（g/m）雾凇1980.4402925251716将哈尔滨气象站1954年2007年实测最大覆冰换算为标准冰厚，南北向为1.6mm，东西向为1.1mm。6.3.7.4现场调查情况本次水文气象专业人员分别走访了哈尔滨市电业局和送电工区，对本次线路附近已建线路运行过程中的风、冰灾害情况进行了调查。据电业局及送电工区相关人员介绍：本次线路附近已建线路在运行过程中从未出现过因大风或导线覆冰导致线路跳闸或损坏的情况。6 3.8 设计气象条件成果根据上述资料的统计，分析及论证，并参考110750kv架空输电线路设计技术规范中有关规定及全国典型气象区划分，以及已有线路的设计运行情况，选定本工程设计气象条件如表6.3-3所示。设计气象条件成果表 表6.3-3序号代 表 情 况温度（）风速（m/s）冰厚（mm）1最低气温-40002平均气温-10003最 大 风-528.104覆 冰-51010（15）5最高气温40006安 装-151007大气过电压(无风)15008大气过电压(有风)151009操作过电压-1015010冰的比重0.911雷暴日数40注：括号内数值为地线覆冰厚度6.4 导线和地线选型及其防振措施6.4.1 导线的选择根据系统规划论证，本工程选用2lgj500钢芯铝绞线。根据现行的铝绞线及钢芯铝绞线（gb 117983）所列500mm2钢芯铝绞线选取了lgj500/35、lgj500/45 、lgj500/65三种钢芯铝绞线。其主要机械和电气特性见表6.41。钢芯铝绞线主要机械和电气特性表6.41导线型号lgj500/35lgj500/45lgj500/65铝线根数454854铝线直径（mm）3.753.603.44铝截面（mm2）497.01488.58501.88钢线根数777钢线直径(mm)2.502.803.44钢截面（mm2）34.3643.1065.06总截面（mm2）531.37531.68566.94外径(mm)30.0030.0030.96直流电阻（/km）0.058120.059120.05760拉断力（n）113520121695146300重量（kg/m）1.6421.6881.897弹性模量（mpa）630006500069000膨胀系数（1/）20.910620.510619.3106通过对导线经济、力学性能以及运行经验各方面进行综合比较，并借鉴已有工程经验，本工程推荐线路导线选用2lgj500/45;6.4.2地线选型根据系统规划，本工程地线一根为普通地线，另一根为16芯opgw6.4.2.1地线选择原则地线及opgw应满足热稳定的要求，这是因为当线路发生故障时，地线或opgw上会通过很大的短路电流，使地线或opgw温度急剧升高，很可能导致地线及opgw的损坏。因此，必需按热稳定的要求来选择地线及opgw。6.4.2.2 短路电流哈南变电站及平南热电厂出口短路电流最大均为50ka。6.4.2.3分流线型号选择由于本工程线路长度较短，根据本工程短路电流水平，结合工程实际，选择lbgj-150-40ac铝包钢绞线做分流线。分流线主要性能参数表见表6.42。分流线型号及性能参数表 表6.42地线型号lbgj15040ac国家标准yb/t 1241997结构根数19单丝直径（mm）3.15公称直径(mm)15.75计算截面（mm2）148.07最小计算破断拉力（n）9062020直流电阻（/km）0.2935计算重量（kg/m）0.697综合弹性模量（mpa）98100膨胀系数（1/）15.51066.4.2.4 opgw光缆选择opgw线的热稳定性能及其弧垂力学特性应与另一根普通地线（分流线）相配匹，参照上款所述地线选择，本工程opgw参数如表6.4-3。opgw力学技术参数表6.4-3型 号opgw标称外径（cm）15.5光缆芯数16标称截面（mm2）130标称重量（kg/km）625额定抗拉强度（kn）85模量(kn/ mm2）114dc电阻(/km)0.37最大短路电流容量（ka2sec）150短路电流时间0.3s6.4.3 安全系数、最大使用张力、平均运行张力6.4.3.1导线力学特性的计算原则本工程导线的使用张力，是采用安全系数法和控制平均运行张力的上限占破坏张力的百分数计算得出的。导线的设计安全系数为2.5，导线的平均运行张力上限占破坏张力的百分数为25。6.4.3.2 地线力学特性的计算原则本工程地线的使用张力，是采用在档距中央、导线与地线之间的距离满足0.012档距1m的原则计算得出的。6.4.3.3 导线、地线的安全系数、最大使用张力、平均运行张力本工程所使用的导线、地线的设计安全系数、最大使用张力、平均运行张力上限占破坏张力的百分数，以及平均运行张力的上限，详见表6.44。导地线设计安全系数、最大使用张力、平均运行张力上限表6.44电线型号拉断力（n）tmax（n）安全系数t平（n）tp（%）lgj500/45121690486762.53042325lbgj15040ac90620340652.661559117.26.4.4 导、地线防振措施本工程导地线采用防振锤防振，导线防振锤型号为fr4，地线防振锤型号为fr2。电线防振锤安装数量见表6.45。防振锤安装数量 表6.45电线型号档 距（m）防振锤型号123lgj-500/454504518008001200fr4lbgj-150-40ac3503517007011000fr26.4.5导线防舞本工程附近有500kv永哈甲乙线等线路运行调查，并根据从哈尔滨市电业局了解到的资料，上述未发现舞动情况，因此本工程不采用防舞措施。6.5 绝缘配合、防雷和接地6.5.1 线路沿线污区划分根据xx省电力系统污区分布图，本工程的污区等级为ii级，但经现场沿线踏勘调查，本工程途经规划建设中的工业区，考虑到这些潜在的污源会对线路产生影响，因此本回新建线路按照提了一个污秽等级，即按iii级污秽区考虑。6.5.2 绝缘配合6.5.2.1 绝缘子类型的选择当前，用于我国送电线路的绝缘子主要有三类：盘形悬式瓷绝缘子（简称瓷绝缘子），盘形悬式钢化玻璃绝缘子（简称玻璃绝缘子），棒形悬式复合绝缘子（简称复合绝缘子）。瓷绝缘子是送电线路上采用最普遍、应用年代最久的绝缘子，其优点是具有良好的绝缘性能、耐天侯性能及耐热性能，质量稳定，运行可靠性高，老化率低；缺点是该绝缘子出现零值老化后，必须用仪器测试，因此增加了线路运行维护的工作量。玻璃绝缘子具有长期稳定的机电性能，以及良好的耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击的性能，该绝缘子最大的优越性，是当绝缘子出现零值老化时自爆，可免除检测零值的运行维护工程量，但也存在着产品质量的稳定性不如瓷绝缘子，由于生产工艺以及产品库存期不足等因素，其自爆率波动较大。复合绝缘子具有重量轻，抗污闪能力强，施工方便等优点，但该绝缘子运行经验较少，尤其是在长期负荷作用下产生蠕变而影响其强度。综上所述，三种不同型式的绝缘子，各有利弊。本工程导线悬垂绝缘子暂按棒形悬式复合绝缘子设计，跳线绝缘子和耐张绝缘子暂按盘形悬式钢化玻璃绝缘子设计。6.5.2.2 绝缘子机械强度选择根据110750kv架空输电线路设计技术规范的规定：盘型悬式绝缘子机械强度的安全系数应不小于表6.5-1所列数值。盘型绝缘子机械强度安全系数 表6.5-1线路运行工况最大使用荷载断 线断 联安全系数盘式绝缘子2.71.81.5复合绝缘子3.0经计算，直线悬垂绝缘子串采用单联120kn级合成绝缘子，重要交叉跨越采用双联120kn级合成绝缘子；耐张绝缘子串采用160kn级的瓷或玻璃绝缘子，进线档采用120kn级的瓷绝缘子6.5.2.3 绝缘子型式及片数选择本工程导线悬垂串、跳线悬垂串及耐张串所使用的绝缘子参数见表6.5-2；耐张绝缘子采用防污型瓷绝缘子，使用片数及泄露比距见表6.5-3。瓷、玻璃及合成绝缘子技术参数表 表6.5-2绝缘子型号结构高度（mm）盘径（mm）爬电距离（mm）额定机电破坏负荷（kn）工频湿耐受电压（kv）雷电冲击耐受电压（kv）u160bp/155d15530045016045130u120bp/146d14628045012045120fxbw4-500/120235063401203951000使用片数及爬电距离 表6.5-3悬挂方式绝缘子型式绝缘子片（支）数泄露比距（cm/kv）备注悬垂绝缘子串fxbw4220/1201支2.88用于导线悬垂串及跳线悬垂串跳线绝缘子串fxbw4220/1201支2.88耐张绝缘子串u160bp/155d163.2用于lgj-500/45导线耐张串u120bp/146d163.2用于进线档导线耐张串6.5.2.4塔头空气间隙的确定根据110750kv架空输电线路设计技术规范要求，带电部分与杆塔构件的间隙，在相应风速条件下，不应小于表6.5-4所列数值。带电部分与杆塔构件的最小间隙表6.5-4工 况海拔1000米及以下地区雷电过电压1.90m操作过电压1.45m工频电压0.55m6.5.3 防雷和接地6.5.3.1 防雷设计遵照有关规程规定，本工程拟采用如下防雷保护措施：（1）全线架设双地线。双回路地线对中导线的保护角最大为0，单回路地线对边导线的保护角为不大于15，采用此措施可有效降低线路的绕击跳闸率。（2） +15，无风时，档距中央导线与地线之间的距离（s）应满足s0.012l+1的要求（公式中l为档距长度，m）。（3）两地线的水平距离不大于导地线垂直距离5倍。6.5.3.2 接地设计根据本工程实际情况，特考虑接地设计方案如下：（1） 每基杆塔均四腿接地，接地装置的工频电阻值应符合规程要求。在逐塔配置接地装置时，应根据实际土壤电阻率及地质勘测报告提高一级选配。 （2）居民区中的接地装置，宜围绕杆塔基础敷设成闭合环型。（3）在土壤电阻率较高地区，可采用上、下环加放射带，或浅埋环加放射带的接地装置。（4） 在土壤电阻率2000m的地区，可采用68根总长度不超过500m的放射形接地体。放射形接地体应采取长短结合的方式布置。（5） 放射形接地体每根的最大允许长度应不超过表6.5-5所列数值。 放射形接地装置每根的最大长度 表6.5-5土壤电阻率（m）500100020005000最大长度（m）406080100（6）在高土壤电阻率地区可采用放射带与降阻模块联合使用，当采用放射形接地装置时，如在杆塔放射形接地带每根长度1.5倍的范围内有土壤电阻率较低的地带，可采用外引接地。（7） 浅埋接地体的埋设深度：耕地不小于0.6m，平丘地区不宜小于0.5m。 接地材料采用12圆钢，引下线采用445热镀锌扁钢，每基铁塔的工频接地电阻在雨季干燥时不得超过表6.5-6数值： 允 许 工 频 电 阻 值 表6.5-6土壤电阻率（.m）100100-500500-10001000-2000工频接地电阻（）101520256.6 绝缘子串及金具6.6.1 金具选择本工程的金具零件原则上采用原电力工业部一九九七年修订的电力金具产品样本中的产品。导线悬垂线夹采用节能型固定线夹，地线悬垂线夹采用耐磨型固定线夹，耐张线夹采用液压型。金具的设计安全系数在最大使用荷载情况下不小于2.5，在断线、断联情况下不小于1.5。6.6.2 绝缘子串及金具6.6.2.1 导线悬垂绝缘子串（1）导线悬垂绝缘子串一般采用单联，单联悬垂绝缘子串采用120kn级复合绝缘子及120kn系列金具。（2） 导线在大垂直荷重或重要交叉跨越档采用双联，双联悬垂绝缘子串为双挂点悬挂，采用120kn级复合绝缘子，采用120kn及210kn系列金具。6.6.2.2 导线耐张绝缘子串导线耐张绝缘子串采用双联，双联耐张绝缘子串采用160kn级瓷或玻璃绝缘子，采用160kn及300kn系列金具。6.6.2.3 变电所及电厂进线档采用的金具导线在变电所及电厂进线档采用双联，双联耐张绝缘子串采用120kn级瓷绝缘子，采用120kn系列金具。6.6.2.4 跳线绝缘子串跳线绝缘子串采用120kn复合绝缘子及120kn系列金具。6.7 导线相序本工程线路路径很短，根据110750kv架空输电线路设计技术规范规定，不需要进行换位，为满足哈南变电所与平南热电厂的相序一致，在单双回路变换及电厂进线档处进行相序调整。6.8 导线对地和交叉跨越距离根据110750kv架空输电线路设计技术规范的规定，导线在最大计算弧垂时，对地及对各种交叉跨越物的最小垂直距离，或导线在最大计算风偏情况下，与交叉跨越物及平行物间的最小净空距离，应满足表6.8-1的要求。导线对地和交叉跨越距离表6.8-1被 跨 越 物 名 称220kv线路最小垂直（或净空）距离（m）备 注居民区7.5非居民区6.5交通困难地区5.5公路8.0标准轨铁路至轨顶8.5电气化铁路至轨顶12.5电气化铁路至承力索或接触线4.0不通航河流4.0至百年一遇洪水位电力线路、弱电线路4.0特殊管道5.0建筑物垂直距离6.0风偏净距5.0在导线最大计算风偏情况下的净空距离树木自然生长高度风偏净距4.0垂直距离4.5果树、经济作物3.56.9 铁塔和基础6.9.1 铁塔6.9.1.1主要设计依据铁塔设计依据下列规程、规定：（1） 110750kv架空输电线路设计规范（报批稿）（2） 110-500kv架空送电线路设计技术规程（dl/t5092-1999）（3） 架空送电线路杆塔结构设计技术规定（dl/t5154-2002）（4） 送电线路铁塔制图和构造规定（dlgj136-1997）（5） 钢结构设计规范（gb50017-2003）（6） 建筑钢结构焊接技术规程（jgj81-2002 j218-2002）6.9.1.2 塔型选择本工程为哈尔滨地区平南热电厂到哈南变电所220kv送电线路工程，位于哈尔滨地区。整个工程线路总长为15公里，采用2x500mm2导线双回路设计，在进入变电构架前通过分歧塔分为两个单回路进变电构架。本工程基本为平地，个别遇有林带区段采用跨树方案。双回路直线塔和耐张塔均采用鼓型塔；单回路直线塔推荐采用酒杯型铁塔，耐张塔推荐采用“干”字型铁塔。这几类塔型在送电线路中被广泛应用，具有成熟的设计、加工、安装和运行经验，经过多年运行考验，安全可靠，且便于施工和运行维护。双回路复导线（2x lgj500/45）采用sz501、sz502、sz503型直线塔。其水平档距分别为350m、410m、500m；垂直档距分别为450m、550m、650m。呼称高15.057.0m范围之内。双回路复导线（2x lgj500/45）采用sj501（020）、sj502（2040）、sj503（4060）、sj504（6090）型耐张塔，sj504（6090）兼终端塔和分歧塔。其水平档距均为450m；垂直档距均为650m。呼称高为18.033.0m。单回路复导线（2x lgj500/45）采用zb503型直线塔，其水平档距为500m，垂直档距为650m，呼称高为18.0450m。单回路复导线（2x lgj500/45）采用gj502（2040）型耐张塔，djc（060）终端塔，其水平档距均为450m；垂直档距均为600m。呼称高分别为15.033.0m。本工程全部路径地处平地农田，铁塔采用平腿设计。全线铁塔一览图见x491k-s-02。6.9.2 铁塔优化设计6.9.2.1 直线塔优化设计 直线塔设计的指标决定全线的造价，因此我们对直线塔进行了大量的优化工作。对塔身断面方型或矩型、塔身坡度的选择、斜材的布置方式等影响铁塔的单基指标的因素进行了多方面综合比选。6.9.2.2 耐张塔优化设计 根据110750架空输电线路设计规范（报批稿）耐张塔在断线工况下，导线的断线张力为最大使用张力的70%，地线的断线张力为最大使用张力的100%，耐张塔又需做锚塔和操作塔，因此，耐张塔的纵向荷载比较大，故对耐张塔设计成方型塔身比较适宜。由于转角塔的荷载较大，处于长期受力状态，因此，耐张塔塔身按最小轴布置。耐张塔的单基重量详见全线铁塔一览图。6.9.2.3 各种塔型材料1. 本工程铁塔的主材和部分斜材采用q345b热轧等边角钢，其它材则采用q235b热轧等边角钢。节点板一般采用q235b钢板，重要节点采用q345b钢板。2. 铁塔除底脚板等局部构件采用焊接以外，一般均采用螺栓连接。本工程的m16螺栓采用4.8级，m20、m24螺栓采用6.8级粗制镀锌螺栓。塔脚及局部结构采用焊接，各构件焊接时所用焊条为e43、e50型焊条。6.9.2.4 铁塔防腐本工程全部铁塔构件，均采用热镀锌防腐。6.9.2.5登塔措施本工程一般直线塔及转角塔均采用弯钩式脚钉，脚钉一般采用m16160的规格，按400-450mm左右的间距从下往上正、侧面均匀交错排列。排列时，当遇到用脚钉代替螺栓时，则脚钉的直径及强度等级与所代替的螺栓相同。6.9.2.6 防盗措施为保证线路的安全运行，全线铁塔自塔脚以上8米范围内采用防盗螺栓。用以防止运行时铁塔构件丢失，增加线路运行的可靠性。6.9.2.7 防松措施在风荷载作用下，常常引起导线及塔的振动，致使铁塔部分螺栓自然松动。为防止螺帽松动或脱落给塔的安全运行造成危害，拟在全塔除防盗螺栓外均采用防松装置。6.9.3 基础优化设计6.9.3.1 主要设计依据 （1） 110750kv架空输电线路设计规范（报批稿）（2） 110550kv架空送电线路设计技术规程（dl/t5092-1999）。（3） 架空送电线路基础设计技术规定（dl/t5219-2005）。（4） 混凝土结构设计规范（gb50010-2002）。（5） 建筑地基基础设计规范（gb50007-2002）。本工程路径以平地为主，其地质条件主要为软塑、可塑和硬塑粘土。结合以往220kv线路的设计、施工经验，我们综合考虑在平地硬塑地区采用掏挖基础，在平地软塑、可塑地带采用直柱式柔性基础、部分刚性台阶式基础和灌注桩基础。由于本工程地处寒冷地区，冻土深度为1.8m，故而不推荐使用斜插式基础。全线基础一览图见x491k-s-03。6.10 环境影响的预防及劳动安全6.10.1 环境影响及预防6.10.1.1 对通信线路、无线电通讯、广播电视等干扰的预防为避免或减小送电线路对通信线路、无线电通讯、广播电视台站的影响，在选择线路路径时，除严格执行有关输变电工程设计规程外，还应满足送电线路所经地区涉及到的通信线路、无线电广播、电视转播台站及其他有关设施的要求和规定，满足安全距离要求，并同有关单位达成共识。对通信线路确有影响的地段，设计应考虑架设良导体屏蔽线，或采取其他有效措施对通信线路进行保护。（1） 对通信线路干扰的预防措施在本送电线路影响范围内，如果有通信线路的电磁影响超过了有关规程规定的要求，则可采用加装屏蔽线、安装放电器（保安器）、改变通信线路路由或改用通信光缆等措施予以解决。（2） 对无线电通讯、广播、电视转播等干扰的预防措施无线电干扰水平（ri）的要求是：距送电线路边相导线投影外20m处，无雨、无雪、无雾天气，频率0.5mhz时的无线电干扰限值220kv不应超过53（db）。本工程采用lgj500/45导线，其ri值小于53（db），符合规程要求。6.10.1.2 对交通干扰的预防对线路所经地区需要跨越的公路、铁路等，均取得有关交通、铁路等管理部门的意见，按照有关规定和要求，满足其安