《可研设计说明书》doc版.doc

SK701C-A01-01 11- SK701C-A01-01（工程编号+版本号+图纸编号）马坡220kV送电 工程初步设计总说明书北京电力经济技术研究院2014 年 8 月 10 日批 准 人：批准人签字01审 核 人：审核人签字01 审核人签字04审核人签字02审核人签字03审核人签字05校 核 人：校核人签字01 校核人签字04 校核人签字07校核人签字11校核人签字03 校核人签字06 校核人签字09校核人签字10校核人签字02校核人签字05校核人签字08设 计 人：设计人签字01 设计人签字04 设计人签字08设计人签字21设计人签字18设计人签字10设计人签字11设计人签字12 设计人签字15设计人签字20设计人签字17设计人签字02设计人签字05设计人签字09 设计人签字14 设计人签字19设计人签字16设计人签字03设计人签字06设计人签字07 设计人签字13 专业负责人：专业负责人签字01 专业负责人签字02 目 录1 总的部分11.1 设计依据11.2 建设规模和设计范围22 系统部分32.1马坡220kV变电站建设必要性32.2变电站建设规模42.3 接入系统方案42.4 电气计算43 通信部分94 线路路径104.1 变电站进出线布置104.2 线路路径方案104.3 线路主要交叉跨越114.4 走廊清理115 气象条件135.1 气象条件选择原则135.2 推荐设计气象条件146 导线和地线146.1 导线156.2地线167 绝缘配合167.1污区划分167.2 绝缘子型式选择167.3 绝缘子片数选择167.4 绝缘子机械强度设计安全系数167.5 空气间隙168 防雷和接地168.1 防雷保护168.2 接地装置169 绝缘子串和金具169.1 金具选择原则169.2 金具串选择结果169.3 导线串型169.4 主要金具选择1610 导线对地及交叉跨越距离1610.1 对地距离1610.2 交叉跨越距离1610.3 与弱电线路交叉角1610.4 导线与树木之间的距离1611 杆塔1611.1 杆塔选型1612 基础1612.1 沿线岩土工程条件1613.其它部分1613.1树木问题1613.2跨房问题1613.3 通讯保护设计1613.4 “两型三新”应用情况1613.5标准工艺应用策划1613.6单项线路工程初步设计专项评审表1613.7对比分析表16 SK701C-A01-011 总的部分1.1 设计依据1.1.1 国网北京经济技术研究院于2014年7月25日在北京召开的“马坡220kV输变电等工程可研报告审核会”精神。1.1.2 国家电网公司部门文件-基建技术201421号-国网基建部关于开展2014年钢芯高导电率铝绞线等推广应用工作的通知。1.1.3北京市规划委员会建设项目规划条件2014规条市政字0248号。1.1.4 设计依据的主要技术文件和规程、规范(1) 北京市电力公司所发北京市电力公司架空输电线路通用技术标准（2012）；(2) 110kV750kV架空输电线路设计规范（GB50545-2010）； (3) 架空送电线路基础设计技术规定（DL/T 5219-2005）；(4) 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T 620-1997）；(5) 架空输电线路外绝缘配置技术导则（DL/T 1122-2009）；(6) 架空送电线路铁塔结构设计技术规定（DL/T 5154-2002）；(7) 输电线路对电信线路危险影响和干扰影响防护设计规程（DL/5033-2006）；(8) 输电线路对无线电台影响防护设计规程（DL/T 5040-2006）；(9) 交流电气装置的接地DL/T621-1997；(10) 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；(11) 钢结构设计规范（GB 50017-2003）；(12) 高耸结构设计规范（GBJ135-2006）；(13) 电力设施抗震设计规范（GB50260-96）；(14) 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）；(15) 混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）；(16) 500kV架空送电线路勘测技术规程（DL/T 5122-2000）；(17) 电力工程气象勘测技术规程（DL/T 5185-2002）；(18) 电力工程水文技术规程（DL/T 5084-1998）；(19) 岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）；(20) 建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）；(21) 中国地震动峰值加速度区划图（GB 18306-2001图A1）；(22) 输变电工程建设标准强制性条文实施规程（Q/GDW248-2008）；(23) 国家电网公司十八项电网重大反事故措施（国家电网生2012352号）1.2 建设规模和设计范围1.2.1工程概况根据北京电网规划，需要建设马坡220kV变电站，本期建设规模：马坡220kV变电站本期安装220/115/10.5kV、180MVA有载调压变压器2台，220kV侧采用双母单分段接线，进出线4回（2回西马、2回预留）。考虑到2017年张喜庄110kV变电站将投运，其规划站址位置位于西马至马坡站220kV路径南侧，本期220kV线路建设考虑张喜庄变电站的供电电源。为了实现变电站顺利发电，本工程实施马坡架空送电工程。工程名称马坡220kV送电工程电压等级220、110kV四回新建线路长度四回塔挂220 kV双回线：16.5km沿线地形平地100导线型号JL3/G1A-400/35型钢芯高导电率铝绞线四分裂地线型号2根OPGW72芯新建铁塔数量53基（耐张塔23基）1.2.2 设计范围(1) 220kV架空线路的本体设计；(2) 线路影响范围内的电信线路和无线电台（站）的干扰与危险影响的保护设计；(3) 工程概算书编制；2 系统部分2.1马坡220kV变电站建设必要性（1）负荷需求根据顺义地区规划建设的实际情况，以顺义新城为发展中心的顺义地区经济正在快速增长，一大批以首都机场为中心的工业正在快速发展，根据地区规划情况，地区负荷增长点主要在空港组团、机场组团2大组团地区。根据分地块分用地性质的负荷预测方式，空港组团负荷预测约为250MW，机场组团到饱和负荷将达到700MW。如果考虑到张喜庄等周边地区的负荷约50MW，预计地区总负荷约为1000MW。如果仅由孙河变电站提供的3回110kV电源线路，高丽营变电站3回110kV电源线路，西马提供的4回110kV线路以及仁和变电站部分线路供电很难满足该部分的负荷总体需求，因此至少需要建设1座220kV变电站为地区提供电源支持，满足负荷增长需求。（2）主网架需求根据北京电网规划，马坡220kV变电站建成后，将作为地区重要的220kV枢纽变电站运行。高丽营站是地区重要的220kV变电站，是顺义500kV变电站重要的负荷下送通道之一；孙河站是地区重要的220kV变电站，是城北500kV变电站重要的电力下送通道之一。西马和马坡220kV变电站建成后，将成为连接2座重要的220kV变电站的连接点，转供来自顺义500kV变电站的电源，为周边新建的220kV负荷变电站提供新的220kV电源点，形成新的220kV电力下送通道。（3）110kV网架需求从地区110kV电网角度分析：现状该地区主要为110kV及以下级别电网，110kV变电站有西辛变电站（231.5MVA）、大龙变电站（240MVA）、聚源变电站（250MVA），3座110kV变电站上级电源来自高丽营220kV变电站，规划顺义新城站（2014年开工预计2015年投运）和牛山南站（2016年建设2017年投运）也将接入丽仓线。如果发生N-1故障情况下，特别是高丽营方向的电源线路N-1故障情况下，将导致地区失去主要的供电电源，该地区存在大面积停电的风险，且该地区2017年还将规划建设张喜庄110kV变电站，其上级电源规划引自高丽营站，但现阶段看来，高丽营站规划张喜庄站电源路径方面存在较大困难，因此为了优化该地区110kV电网结构，并为规划新建110kV变电站提供电源，在该地区建设1座220kV变电站是十分必要的。通过分析，从各级电网情况及负荷需求等角度考虑，在顺义地区建设马坡220kV变电站是十分必要的。2.2变电站建设规模变电站终期规模：终期安装220/115/10.5kV 180MVA有载调压变压器4台；220kV进出线10回，采用双母单分段接线；110kV出线12回，采用双母线接线；10kV采用单母线分段接线，出线16回。变电站本期建设规模：马坡220kV变电站本期安装220/115/10.5kV、180MVA有载调压变压器2台，220kV侧采用双母线接线，进出线4回（2回西马、4回预留）；110kV侧采用双母线接线，出线6回（2回聚源，2回西辛，2回预留）。10kV采用单母线分段接线，出线16回，其中2台主变带10kV负荷，另2台主变不带。110kV切改工程：双破丽仓线，形成从马坡站双回110kV线路为南侧西辛110kV变电站供电，双回110kV线路为北侧聚源等110kV变电站接线形式。2.3 接入系统方案马坡220kV变电站作为220kV枢纽变电站运行，本期从西马220kV变电站引出双回电源为供电电源。考虑到2017年张喜庄110kV变电站将投运，其规划电源引自马坡站和西马站，其规划站址位置位于中关村临空国际高新技术产业基地内，西马至马坡站220kV路径南侧，建议本期220kV线路路径建设考虑张喜庄变电站的电源线路。同时根据顺义规划，河津营变电站规划切入西马变电站，形成西马河津营张喜庄马坡的接线形式。本工程新建220kV、110kV四回塔挂220kV双回线，线路路径长度约为16.5km。2.4 电气计算2.4.1潮流计算及线路截面选择本期运行：马坡220kV变电站为枢纽站运行方式，两台主变并列运行。终期：马坡220kV变电站为枢纽站运行方式，四台主变并列运行。现状220kV导线截面校核及选择：现状高丽营站西马和规划建设的未来城西马站线路为LGJ-2400导线，最大允许潮流约为567MVA。现状顺义高丽营线路LGJ-2630导线，最大允许潮流约为831MVA，规划建设的孙河未来城线路为LGJ-4400架空和2500mm2截面电缆的混合线路，最大允许潮流约为780MVA和762MVA。经计算，本期高丽营西马线路潮流很低，现状线路满足安全运行的要求。西马未来城线路潮流最大为不超过400MVA，现状线路满足安全运行的要求。孙河未来城线路潮流最严重情况下不超过700MVA，满足安全运行的要求。2030年系统需求考虑2030年北京电网接线，马坡站2回220kV线路至西马220kV变电站，2回至顺义500kV变电站，2回至潮白河220kV变电站，4回预留。马坡变电站、牛山西变电站、潮白河变电站、仁和变电站终期规模均为4180MVA。最严重的潮流为当牛山西220kV站失去顺义500kV站方向电源时，马坡西马双回线路将转带西马(4x180MVA)、高丽营（4x180MVA）、怀柔（3x180MVA）、潮白河（4x180MVA）、牛山西（4x180MVA）、马坡（4x180MVA）、未来城（3x180MVA）、孙河（2x180MVA）变电站，即本期建设的西马马坡线路将作为顺义500kV变电站的重要输送负荷通道为上述变电站提供电源。图2-2 马坡220kV变电站规划接线示意图图2-3 远景年正常方式时电网潮流图如图2-3所示，正常方式时顺义马坡双回线路潮流为2x（620-j91.1）MW，马坡西马潮流为2x（316-j88）MW。图2-4 西马马坡线路N-1方式电网潮流图如图2-4所示，西马马坡线路N-1方式时，顺义马坡双回线路潮流为2x（483.9-j70）MW，马坡西马潮流为706.6-j13.5MW。图2-5 顺义牛山西线路发生N-2方式时电网潮流图如图2-5所示，当顺义牛山西线路发生N-2情况下，即失去顺义牛山西高丽营的下送通道，顺义马坡双回线路潮流为2x（1063-j85.2）MW，马坡西马双回线路潮流为2x（753.1-j129.7）MW，即1528MVA（4010A）。图2-6 顺义马坡线路发生N-2时电网潮流图当顺义马坡线路发生N-2故障时，西马马坡潮流为2x（352.3-j2.1）MW。顺义牛山西双回线路潮流为2x（925.8+j77.6）MW。表2-2 各种运行方式下西马马坡线路潮流运行方式西马马坡单回线路潮流（MVA）电流(A)2xLGJ-630是否满足4xLGJ-400是否满足正常运行方式6031581满足满足顺义马坡线路N-2352923满足满足西马马坡线路N-17061853满足满足顺义牛山西线路N-27642005不满足满足由上表可知，根据北京2030年规划接线，2xLGJ-630型导线可以满足北京电网的正常运行、以及在顺义马坡线路发生N-2、西马马坡线路N-1的情况下安全运行要求，但是不能满足顺义牛山西线路N-2情况下安全运行要求。但是4xLGJ-400导线可以满足各种运行方式下安全运行要求。由此可见选择4xLGJ-400型导线可使北京电网运行方式更加灵活，并能满足北京顺义地区的2030年负荷发展需求。本期建设的马坡西马双回线路最大潮流为1528MVA（4010A），単回线路为764MVA（2005A）。综合考虑，本期建设的西马马坡线路将作为顺义500kV变电站的重要输送负荷通道，参考其最大潮流，线路截面按照4xLGJ-400选取。综合考虑，本期建设的西马马坡线路将作为顺义500kV变电站的重要输送负荷通道，线路截面按照4xLGJ-400选取。2.4.2 稳定计算本次稳定计算的目的是为了校验马坡接入系统后，能否满足系统稳定运行的要求。根据“电力系统安全稳定导则”的要求，计算条件如下：故障地点：220kV线路输送功率端送端发生故障；故障类型：三永故障形式，三相短路不重合；三永故障保护动作时序：三相短路故障，220kV线路快速保护的切除时间为0.15S。发电机和负荷模型：发电机模型，负荷模型采用40恒定电抗、60恒定功率；参考机组为三热1#机。经PSD稳定计算软件进行的稳定计算，在正常运行方式下马坡站母线及相关的220kV线路发生故障，并在0.15s切除故障元件，系统均可保持稳定。2.4.3 短路计算及主变阻抗选择根据北京电网2015年及远景规划接线情况，马坡220kV变电站主变并列运行，180MVA变压器按常规主变计算，分别选取普通阻抗变压器Uk12% =14，Uk13% =23，Uk23% =8和高阻抗变压器Uk12%=14，Uk13%=52，Uk23%=38进行短路计算；计算结果如表3。表3 马坡220kV 变电站短路容量表变电站变压器阻抗电压Uk%运行方式220kV三相单相马坡站Uk12%=14,Uk13%=23,Uk23%=8,2台主变并列11714MVA29kA10707MVA28.1kA4台主变并列19599MVA49.2kA18214MVA47.8kAUk12%=14,Uk13%=52,Uk23%=38,2台主变并列11714MVA29kA10707MVA28.1kA4台主变并列19599MVA49.2kA18214MVA47.8kA西马站Uk12%=13,Uk13%=44,Uk23%=31,2台主变并列16970MVA42.6kA15321MVA38.46.6kA4台主变并列19759MVA49.6kA19719MVA49.5kA3 通信部分3. 1 光缆路由现状目前相关地区已建如下光缆路由：北京市调长椿街站西直门站东直门站永安里站北京市调王府井站西大望站定福庄站顺义站高丽营站西马站孙河站东湖站花家地站东直门站光缆路由；西马站后沙峪站等光缆路由。3.2光缆路由建设马坡站西马站之间的光缆路由光缆沿马坡站西马站新建的架空线路架设，采用2根72芯（其中1根中8芯用于保护，64芯用于通信）OPGW光缆，单根光缆路径长度约16.5km，马坡站、西马站引入缆均采用2根72芯非金属管道光缆，单根光缆长度约500m，共计2km。马坡站、西马站保护缆均采用2根12芯非金属管道光缆，单根光缆长度约为200m，共计0.8km。4 线路路径4.1 变电站进出线布置4.1.1 关于西马220kV变电站出线情况220kV配电装置区位于变电站西侧。新建220kV双回电源线路分别经一基终端塔，由西侧垂直出线，依次引入北侧马坡一/二共2个间隔。出线档29m，架构高12.6 m，出线段防雷由站内避雷针与终端塔上避雷针联合保护。出线档每相导线张力不大于10kN。详见“西马220kV站出线平面图”。 4.1.2关于马坡220kV变电站进线情况220kV配电装置区位于变电站西侧。新建220kV双回电源线路分别经一基终端塔，由西侧垂直进线，依次引入中间西马一/二共2个间隔。进线档28m，架构高13.5 m，进线段防雷由站内避雷针与终端塔上避雷针联合保护。进线档每相导线张力不大于10kN。详见“马坡220kV站进线平面图”。 4.2 线路路径方案本工程路径选择根据北京市总体规划的要求，综合考虑线路长度、曲折系数、城镇开发规划、环境保护、交通条件、施工和运行等因素，路径方案唯一。新建四回线路：起自西马220kV变电站，平行北六环南侧南红线25m，并且沿高西中的220kV线路北侧30m向西；在高孙220kV线路东侧北转，平行其30m北上；跨过白马路后向东转，平行路中55m向东，在马坡站北侧跨过白马路后，由西侧进入变电站。新建线路路径长约16.5km，其中双回路约0.5km。新建路径曲折系数为1.8。线路路径基本为平地，经过的地区为顺义区，路径海拔高度在30m50m之间，沿途为绿化带和公路，交通方便。详见“路径示意图”。本工程新建路径不在易舞动地区，运行经验证明本地区无发生线路舞动跳闸的记录。4.3 线路主要交叉跨越本工程新建线路跨越统计序号被跨越物名称跨越次数1110kV线路3处210kV线路30处3380V线路154通信线15处5高速公路1处6公路28处7树林40处8果园5处9大棚5处10鱼池3处11河流1处12水渠5处4.4 走廊清理根据110750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）及北京市电力公司输电线路建设前期拆迁工作原则（2011年8月）的有关规定，并参照电力设施保护条例（及实施细则）（1997年9月）、建筑设计防火规范（GB 50016-2006）以及近年来北京市环保局对北京地区架空输电线路建设项目环评报告的批复意见，制定本工程架空线路走廊“场地清理”的统计原则。占用原线路走廊通道“场地清理”的也同样遵循本统计原则。4.4.1电磁敏感建筑物拆除参照近年其它220kV项目环评批复意见，学校、幼儿园及医院等电磁敏感建筑物按拆除考虑，避免跨越。范围是线路走廊内及两侧边导线外20米以内。 4.4.2 可燃材料屋顶建筑物拆除屋顶为可燃材料的建筑物应予拆除，避免跨越。拆除范围至边导线以外2.5米。 4.4.3 一般建筑物拆除根据设计规范及北京市电力公司近年来建设运行经验，新建线路对一般的建筑物（非电磁敏感建筑、屋顶为非可燃材料）暂亦按拆除考虑，避免跨越。拆除范围至边导线以外2.5米。 4.4.4 易燃易爆建筑物拆除根据设计规范，输电线路临近存放甲类火灾危险性的生产厂房、甲类物品库房、易燃、易爆材料堆料场以及可燃或易燃、易爆液（气）体储罐应予拆除。拆除范围是杆塔高度加3米的线路走廊内（还应满足其他的相关规定）。4.4.5 彩钢板厂房考虑在加固或换顶后跨越。跨越应与有关方面协商同意，取得书面跨越协议。（列算加固及必要的跨越补偿费用）。加固或换顶范围是线路两侧边导线外2.5米。4.4.6 温室大棚按拆除考虑。范围是线路两侧边导线外2.5米。4.3.7 连体建筑物整体拆除以上拆除建筑物时，连幢、连栋、连院的建筑物，按整体拆除考虑。 4.4.8 树木跨越和砍伐对非机场限高区段的成片树木采用高塔跨越，仅塔基砍树，运输通道、放线通道少量考虑零星砍树。导线对树木的跨越高度，在考虑自然生长高度后按北京市电力公司架空输电线路技术标准（2011版）所规定的“7米”垂直距离执行。对机场限高区范围内树木按砍伐或移栽考虑（低于2米的灌木不砍伐）。 零星树木、少量排树或其他适合砍伐通道的情况则考虑砍伐通道。砍伐通道时，其净宽度（以树干计）不应小于线路边导线外15米之间形成的范围，并按满足北京市电力公司架空输电线路技术标准（2011版）所规定的“7米”净距校核。5 气象条件 5.1 气象条件选择原则1)基本设计风速、基本高度、重现期的取值标准，依据110750kV架空输电线路设计规范GB 50545-2010规定取离地面10m高处，30年一遇10min平均最大风速做为设计的基本风速。2)其它气象要素的取值按照110750kV架空输电线路设计规范GB 50545-2010的有关规定。3)设计基准风速计算首先，主要依据建筑结构荷载规范（GB 500092001）附录D资料。建筑结构荷载规范中并未给出30年一遇风压或风速数值，需要进行重现期折算。根据北京地区的基本风压值10年一遇及100年一遇的风压，折算30年一遇的风压、风速，从而确定本工程基本风速。重现期折算计算公式：基本风压W=V2/1600(kN/m2)。北京地区依据原始风压参数10年一遇风压0.30kN/m2，对应基本风速V10为21.91m/s ；100年一遇风压0.50kN/m2对应基本风速V100为28.28m/s，算得平地30年一遇的基本风速V30=25.15m/s。根据建筑结构荷载规范附录D推荐的重现期折算公式D.3.4xn=x10+(x100-x10)(lnR/ln10-1)，计算得30年一遇基本风压W30为0.3954kN/m2，对应基本风速V30为25.15m/s。其次，根据建筑结构荷载规范所列，并应用重现期公式D.3.4折算结果，15年一遇的基本风压W为0.3352kN/m2，对应10m高度基本风速V为23.16m/s。按公式V=VZ(Z/10)折算（地面粗糙指数取B类，即0.16），对应15年一遇、15m高度风速为24.71m/s。根据北京地区（特别是本工程线路所在地区）原有线路设计和运行经验，平地220kV线路15年一遇、在15m高度的最大设计风速大多为25m/s，完全可以满足安全运行的要求并有一定裕度。第三，根据周边气象台站记录的10分钟时距平均的年最大风速数值，按照极值I型分布作为概率模型，计算统计30年一遇的基本风速结果小于25m/s。综合以上三种方法的计算结果，确定本工程线路对应在平地的基本风速为（30年一遇、10m高度、）25m/s。4)北京地区冬季干燥、较为寒冷，不易在电线上形成覆冰。北京地区架空线路的运行经验也证明，冰害不是北京电网的威胁，既有线路一般按照5mm覆冰设计，运行安全。本工程电气设计导、地线（含OPGW光缆）覆冰厚度取5mm较为适宜，结构设计地线（含OPGW光缆）覆冰厚度取10mm。另附：全国各城市风压分布表5.2 推荐设计气象条件本工程线路位于北京市境内，线路通过地区为平地。根据对本地区风压分布图的分析、计算，按设计规范的有关规定，经过上节论述，确定本工程的基本设计风速为25m/s，覆冰厚度取5mm。具体气象条件见下表：本工程气象条件一览表 条件工况气温风速m/s覆冰厚度mm最高气温4000最低气温-2000年平均气温1000覆 冰-5105基本风速-5250外过电压无 风1500有 风15100内过电压10150安装情况-10100雷暴日数40日/年注：基本风速为离地高10m/50年一遇；冰密度取0.9g/cm3；地线覆冰比导线增加5mm。6 导线和地线6.1 导线6.1.1 导线选型根据我院系统专业的计算结果，本期建设的马坡西马双回线路最大潮流为1528MVA（4010A），単回线路为764MVA（2005A）。综合考虑，本期建设的西马马坡线路将作为顺义500kV变电站的重要输送负荷通道，参考其最大潮流，线路截面按照4xLGJ-400选取。国家电网公司部门文件-基建技术201421号国网基建部关于开展2014年钢芯高导电率铝绞线等推广应用工作的通知要求：本工程线路每相导线采用四分裂JL3/G1A-400/35型钢芯高导电率铝绞线。6.1.2 导线物理特性JL3/G1A-400/35型钢芯高导电率铝绞线取自国家电网集中规模招标平台上标准参数，其物理特性如下：结构铝单线股数/直径根/mm48/3.22镀锌钢线股数/直径根/mm7/2.50计算截面积合计mm2425.24铝mm2390.88钢mm234.36外径mm26.8单位长度质量kg/km1347.320时直流电阻/km0.0716额定抗拉力kN103.67弹性模量GPa65.0线膨胀系数1/20.510-66.1.3 导线架设本工程新建四回中220kV双回线路西马至马坡220kV变电站。 6.1.4 导线张力JL3/G1A-400/35-48/7导线安全系数取2.5时，其最大使用张力为39.395kN。导线年平均运行张力取试验保证拉断力的25%，为24.621kN。6.1.5 进出线档导线最大使用张力出线档，每根导线最大张力不超过10kN。6.1.6 导线塑性伸长处理新导线其线本身受力后存在着塑性伸长的问题，考虑到塑性伸长对导线弧垂的影响，根据设计规范的有关规定，本工程采用降温法补偿导线的塑性伸长，结合以往设计、施工及运行经验，本工程导线的塑性伸长对弧垂的影响均按降低温度25处理。6.1.7 导线防振新建线路导线220kV线路每相导线由四分裂JL3/G1A-400/35-48/7型钢芯高导电率铝绞线子导线组成，子导线间安装间隔棒，型号为FJZ-445/27阻尼型间隔棒进行不等距安装,起到防振作用。当档距小于500米时，导线不安装防振锤，在档距大于500米时，按档距大小安装一定数量的防滑型防振锤进行防振。对于大档距、重要交叉跨越处，导地线还加装预绞丝护线条进行保护。6.1.8 导线联接本工程JL3/G1A-400/35-48/7型导线采用接续管以液压的方式进行联接，接续管型号采用JYD-400/35型。6.1.9 导线防舞根据“国家电网基建2010536号文关于印发国家电网公司在建输电线路工程防舞设计要点的通知”精神，在线路设计中需考虑防舞动问题。本工程所处地区为非舞动区，同时通过与线路的运行及产权单位了解，本工程路径所在地区未发生过线路舞动，经综合考虑，本工程不再另加其他防舞动装置。6.2地线6.2.1 地线选型根据可研审核意见及系统、通信提资需求，根据短路热稳定计算结果，参照110kV750kV架空输电线路设计规范有关规定，根据铁塔使用情况对导、地线进行配合计算，以及OPGW和分流地线热稳定计算。本工程新建线路铁塔地线采用2根72芯OPGW复合光缆， 6.2.2 地线物理特地线主要技术参数表线路名称OPGW-17-150-572芯外径 (mm)16.6单位重 (kg/km)853综合截面 (mm2)150额定抗拉强度RTS (kN)116直流电阻20(/km)0.45弹性模量（GPa）103.6线膨胀系数（1/）15.510-6短路容量(+40200)(kA.s)1476.2.3 地线运行方式全线地线采用逐基铁塔接地的方式运行。7 绝缘配合7.1污区划分按高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准（GB/T16434-1996）及高压架空线路和变电站污区分级与外绝缘选择原则 （Q/GDW152-2006)，根据2010年北京电力系统污区分布图，综合考虑沿线自然条件、污秽情况调查及污湿特性，结合该地区已建送电线路设计及运行经验，将本工程划分为d级污秽区（基本等同于级污秽区），泄漏比距按不小于3.20 cm/kV(额定电压)，耐张、悬垂、跳线绝缘子串均按此配置。污秽区等级分项指标级污秽区泄漏比距上限 (cm/kV) 3.20220kV总爬电距离上限 (cm)7047.2 绝缘子型式选择220kV输电线路的导线绝缘子型式从制造材料来分，大致可分为玻璃、瓷、合成三种。悬式瓷绝缘子，在我国高压输电线路中有广泛采用，其生产历史悠久、运行经验丰富，虽然瓷绝缘子存在老化问题，但近年来国产悬式瓷绝缘子的质量有所提高。目前国产瓷绝缘子的平均年老化率低于0.005%。国内外的运行实践证明，钢化玻璃绝缘子具有长期稳定的机电性能，还具有零值自爆，免除检测零值的特性，使线路运行维护工作量大大减少，但钢化玻璃绝缘子也有投产初期的零值自爆高的问题以及在居民及农田耕作区因自爆可能对人身安全存在潜在危险的缺点。复合绝缘子其重量轻，无零值、耐污性能好等优点，多用于级污秽严重的地方。综上所述，考虑到本线路为d级污区，污秽严重及本工程线路在电网中的重要性，本工程推荐耐张串推荐采用盘型大爬距防污绝缘子，悬垂串、跳线串采用复合绝缘子。绝缘子主要技术参数绝缘子型号U300BP/195FXBW-220/160-3FXBW-220/120-3公称结构高度(mm)19524702470公称直径(mm)330-连接形式标记242016公称爬电距离(mm)50570407040雷电全波冲击耐受电压(kV频一分钟湿耐受电压(kV)45395395额定机械负荷(kN)300160120备注双联耐张串悬垂串单、双联单联跳线串注：绝缘子型号仅为代号，不代表厂家产品。7.3 绝缘子片数选择根据110kV750kV架空输电线路设计规范规定，在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数，不应少于13片（单片绝缘子高度146mm）。线路通过污秽地区，防污设计应按照污秽等级及工频爬电距离选择合适的绝缘子片数。绝缘子片数由下式确定：式中：n每串绝缘子片数；U系统额定电压，kV）；l爬电比距（cm/kV）；Lo1每片悬式绝缘子的几何爬电距离（cm）；Ke绝缘子爬电距离的有效系数。根据北京市电力公司架空输电线路技术标准：双联绝缘子串的有效爬距按单串绝缘子爬距的90计算。根据已建220kV线路运行经验，本工程选择绝缘子片数如下：绝缘子型 号高 度H（mm）盘 径D（mm）单片（支）泄漏距离L0（mm）d级污区片（支）数爬电比（cm/kV）FXBW-220/120-32470-704014.16FXBW-220/160-32470-704014.16U300BP/195195330505173.3057.4 绝缘子机械强度设计安全系数绝缘子设计安全系数绝 缘 子 类 型盘型绝缘子棒型绝缘子最大使用荷载2.73.0断线情况1.81.8断联情况1.51.5验算情况1.81.8常年荷载4.04.0绝缘子机械强度的安全系数Ki按下式计算：式中：TR绝缘子的额定机械破坏负荷，kN； T绝缘子承受的最大使用荷载、断线、断联、验算荷载或常年荷载，kN。常年荷载是指年平均气温条件下绝缘子所承受的荷载。验算荷载是验算条件下绝缘子所承受的荷载。断线、断联的气象条件是无风、有冰、-5。7.5 空气间隙本线路经过地区海拔在1000米以下,依照设计规范要求，导线与杆塔构件之间的最小空气间隙不小于下列数值:工况间隙（m）说明运行电压0.55内过电压1.45外过电压1.90带电检修1.80带电检修时，考虑人体活动范围0.5m8 防雷和接地8.1 防雷保护本工程线路全部采用双根地线作为线路的防雷保护措施。铁塔逐基接地。220kV同塔双回路铁塔上地线对边导线的保护角不大于0。导线与地线在档距中央的接近距离S满足设计规范中的要求：S0.012L+1m。全线路除进出线档与站内避雷针联合保护外，基本架设双地线作为防雷保护。并且铁塔逐基接地，接地装置的型式根据土壤电阻率及杆塔基础型式，采用Q3方环放射型。8.2 接地装置本工程线路所有铁塔均接地。接地装置有两根引上线（引上线应热镀锌），采用M16螺栓连接到塔腿。接地装置的型号根据土壤电阻率选配。在雷季节,当地面干燥时,每基铁塔的工频接地电阻，不宜超过下列数值。工频接地电阻地形土壤电阻率(-m)最大工频接地电阻()平地0100710030073005007本工程线路主要采用Q5型接地装置。接地装置材料采用12镀锌圆钢，埋置深度为0.8m。接地装置要求保证相应的接地电阻。本线路基本平行北六环、白马路行进，沿高西220kV线路平行，基本处于非居民区。9 绝缘子串和金具线路跨越公用铁路、高速公路时，应采用独立耐张段（或耐张段内直线塔不超过2基）。线路跨越铁路、高速公路、高等级公路、35kV及以上输电线路、通航河流、居民区、重要的特殊管道时，跨越档两侧的直线塔导线绝缘子串须采用独立挂点双串，耐张塔及金具宜适当加强。9.1 金具选择原则为保证线路安全可靠。金具选择遵循以下原则：满足设计规范中6.0.3对金具强度的安全系数；运行情况(最大使用荷载)为2.5，断线、断联情况为1.5。除个别金具需单独另行加工外，尽可能选用97国标或企标金具，以利订货。9.2 金具串选择结果结合本工程特点，在考虑绝缘子配置方案后，导线用金具连接共设计了5种，其中悬垂串1种，跳线串1种，耐张串1种。9.3 导线串型序号类别代号强度(kN)用途1耐张串2NF22Y-4545-30P(H)2300双串瓷绝缘子，耐张塔2悬垂串2XF11-4500-16P(H)-1A1160单串复合绝缘子，直线塔3跳线串2TK-45-10H(P)1120复合绝缘子，耐张塔9.4 主要金具选择为了便于加工订货和运行检修，本工程线路普通导线绝缘子串联接金具及地线金具除个别金具外，一般采用1997年部颁标准线路金具。线路金具安全系数在最大荷载情况下不小于2.5，在断线、断联、验算情况下不小于1.5。对于一些非标准金具，主要是连接金具，需随工程设计加工。OPGW的金具由厂家配套提供。10 导线对地及交叉跨越距离 10.1 对地距离本工程新建线路所经过的地区，依据北京电网建设“首都标准”的要求，导线对地安全距离平地不小于15m。进出线档，按规程规定办理：居民区为7.5m，非居民地区6.5m。10.2 交叉跨越距离本线路与交叉跨越物的距离，按“设计规范”和“首都标准”应符合下表要求：导线对地及交叉跨越物的距离被交叉跨越物名称最小垂直距离(m)备 注平地、居民区15.0建 筑 物11.0铁路标准轨15.0至轨顶电气轨公路15.0至路面电力线 4.0至被跨越物树木7.0至自然生长高度通信线4.0至被跨越物注：在机场限高区与交叉跨越物的距离按规程规定办理。10.3 与弱电线路交叉角依据设计规范，本线路与弱电线路交叉角不小于下表要求：通信线等级交叉角4530不限制10.4 导线与树木之间的距离线路经过集中林区时，按跨越处理，机场限高区段内、塔基处树木及道路两旁的行树按去除考虑。依据北京电网建设“首都标准”的要求，导线与树木净距（自然生长高度）不小于7m。沿线主要树种名称自然生长高度(m)杨树30柳树20榆树20枫树20槐树25松树15葡萄3杏树611 杆塔铁塔设计依据110750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）架空送电线路铁塔结构设计技术规定（DL/T 5154-2002）输变电钢管结构制造技术条件（DL/T 646-2006）电力设施抗震设计规范（GB50260-96） 钢结构设计规范（GB50017-2011） 建筑结构荷载规范（GB50009-2011）输变电工程建设标准强制性条文实施规程（Q/GDW248-2008）11.1 杆塔选型 a)比选杆塔型式 12 基础基础设计依据的规程、规定110750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）架空送电线路基础设计技术规定（DL/T5219-2005）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）12.1 沿线岩土工程条件本工程走廊位于位于北京市海淀区，新建四回线路(温泉聂各庄)：起自温泉220kV13.其它部分13.1树木问题送电线路通过公路、水渠、田间道路，线下高大树木应砍伐，砍伐宽度按相应线路保护范围考虑。 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) 经过绿化区、防护林带，导线与树木（自然生长高度）的垂直距离不应小于7.0米。导线与对绿化区、防护林带树木之间的最小净距离在最大风偏情况下不应小于4.0米。由于本工程线路大部分在六环路、白马路两侧绿化带内，对于果园、成片的树木一般按跨越处理，对塔位处及线路沿线其它的零星树木按砍伐考虑。根据北京中建华房地产土地评估有限责任公司提供北京市电力公司马坡220kV输变电工程前期补偿价值评估，本工程塔基处需砍伐杨树、柳树、槐树等高大树木7850棵，占用草坪30570平方米。13.2跨房问题设计规程明确规定，送电线路不应跨越屋顶为易燃材料做成的建筑物,但跨越耐火屋顶的建筑物，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11.0m。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5.0 m。根据北京中建华房地产土地评估有限责任公司提供北京市电力公司马坡220kV输变电工程前期补偿价值评估，本工程塔基处应拆除非住宅房屋2715平方米，塔基处应拆除住宅房屋600平方米，拆除大棚1120平方米。13.3 通讯保护设计通过收资调查，本工程邻近的、级通信线都为光缆，本线路对其无危险、干扰影响。线路与个别级通信线相互间仅交叉或局部平行接近，平行接近地