（电气工程专业论文）220kv梧岗变向塘变线路设计及有关问题研究.pdf

a b s t r a c t a b s t r a c t a l o n g w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n ti nn a n c h a n g ，t h ee f f o r t so i lt h ew o r ko f t r a d e a n di n v e s t m e n tp r o m o t i o na r eb e i n gi n t e n s i f i e da n dal o to fi n d u s t r i a le n t e r p r i s e s h a v es e t t l e de a s to f t h eg a n g j i a n gr i v e ri nn a n c h a n g s ot h eb i g g e s te l e c t r i c i t yl o a di n t h i sa r e ah a sr e a c h e d11 2 0m e g a w a t ti n2 0 0 6a n di ti sa n t i c i p a t e dt ok e e pf a s tg r o w t h t o r e a c h2 3 4 0m e g a w a t t t om e e tt h er e q u i r e m e n to fe l e c t r i c i t yf o rr a p i d e c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n di m p r o v et h en a n c h a n gp o w e rg r i d sr e l i a b i l i t ya n d a b i l i t y t os u p p l ye l e c t r i c i t yf o rc o n s t r u c t i n gt h ez h e g a ne l e c t r i f i e dr a i l w a y s , t h e2 2 0 k v x i a n g t a n gt r a n s m i s s i o nl i n ee n g i n e e r i n gi sk i 珏gb u i l t t h i sp a p e rd e a l sw i t ht h e c a l c u l a t i o nf o rd e s i g n i n gt h e2 2 0 k vt r a n s m i s s i o nl i n e , a n d0 1 1t h i sb a s i s ，t h i sp a p e r i n v e s t i g a t e st h i sq u e s t i o n s ：t h ec h o i c ef o rg r o u n de l e c t r o d ec o m p o s i t eo p t i c a lc a b l e l i n ei nb i gs h o r t - c i r c u i tc u r r e n tr e g i o n ，t h ec o o p e r a t i o nw i t h i nt h eo p g w t r a n s m i s s i o nl i n e ，t h el e a da n do t h e rc i r c 馥g r o u n de l e c t r o d e ，t h ei m p r o v e m e n tf o r e a r t hr e s i s t a n c ei nr e g i o nw h e r e 鑫l o to f t h u n d e r st a k ep l a c e ，t h ei n c r e a s e m e n to f l i n e s u r g ea t t e s t e r 或c r o s s i n gp l a c e 。t h el e c t o y p ef o ri n s u l a t o r k e yw o r d s ：t h ed e s i g nf o r2 2 0 k vd i v e r s el i n e ；g r o u n de l e c t r o d ec o m p o s i t e o p t i c a lc a b l el i n e ：t h ei m p r o v e m e n tf o re a r t hr e s i s t a n c e ；t h ei n c r e a s e m e n to f l i n e s u r g ea r r e s t e r ；i n s u l a t o r v 学位论文独创性声明 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名c 手写，：1 1 o 男签字臼期：- 刀年，z 月z ，；日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解直昌太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权直昌太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授 权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中围学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名( 手写) ：己t 。学 签字同期：1 - - u 7 年h 月l ? f i 签字同期：h 月l ? 导师签名( 手写) ：锄脚饧 签字日期：年月 e 1 第l 章前言 1 1 选题背景及其意义 第 章前富 电力工业是国民经济的基础产业之一，其根本任务是为国民缀济和人民生 活提供兖足、霹靠、优鹱鹣魄力。架空毫力线路楚毫力系统的羹黉缀成熬分， 宅懿潮途除了可输送帮分黼电链井，还可穆几个电阏连接起来缀黢魄力系统。 2 0 世纪前半叶，半封谶、半殖民地的旧中阐，电力工业发展缓慢。新中国 成立后，随着国民经济迅遴增长，输电线路姥设事业突飞猛进。5 0 年代新建 3 5 2 2 0 k v 线路3 万k m ，有力地支持了第1 个和第2 个五年计划的实现：6 0 年代2 2 0 k v 主于线路增麴剩l 万i o n ，诲多省辩滋瑗2 2 0 k v 电弱；粥年代初， 秀醚含剃家蛱拳电菇翔浃嚣关中受萄中心送魄，建设第l 条3 3 0 k v 趱蠢压线路； 8 0 年代备地区大量开发水、火电源，华中、米北、华东相继建设5 0 0 k v 线路； 9 0 年代第1 条5 0 0 k v 葛洲坝至上海直流线路竣工投运。经过半个世纪的努力， 输电线路建设业绩辉煌。企图3 5 k v 以上电压的线路总长度已达6 5 万k m ，其 中接近拳数为1 1 0 2 2 0 k v3 3 0 5 0 0 k v 趣窝愿线路2 4 万 渤。形成了东j 、 华蔻、肇东纛华毒5 个5 0 0 k v 跨省豹丈嚣域瑕会电弼。由袤、禳建、嚣弱独立 省内5 0 0 k v 电网；西北陕种宁青3 3 0 k v 联合电网；以及华中与华东2 大电网 之间实现5 0 0 k v 直流鱼联局面。以江西省电力建设为例，江西电网建设投资 增长速度在全国名列前茅，仅2 0 0 7 年基建项圈电力建设投资就达到2 0 亿，据 保守镳计，明年这一数字将达到4 0 亿，我国输魄线路的电压等级釉建设筑模已 跨逡毯赛羧毫大蓬黎纾弼，溪长速疫受是国强掰罕冤珏凋。 2 0 0 0 - - 2 0 0 4 年南昌市用电量年均增长速发为1 1 5 ，以南昌市2 0 0 4 年电 量6 0 4 l 亿k w h 为基数，预测2 0 1 0 年1 2 6 5 3 亿k w h 、2 0 2 0 年2 4 8 9 9 亿k w h ， “十一溉”电量年均增长1 3 7 5 ，2 0 1 0 - - 2 0 2 0 年电量年均增长7 0 0 * , 6 。南昌市 电睡现蠢11 0 k v 及以上输魄线路2 4 6 4 k m ，在十一五规划期间将新壤11 0 k v 及 豁上簸毫线瑟1 3 8 8 k m ，慧投瓷2 0 5 0 5 5 万元。鼹戆太藏攘静电力建浚，设诗工 作一定要做好。 第1 章翦言 零； 学、周全、翔实、麓靠熬设谤工撵慰絮空线路豹安全、经游运弦有缀大 的作用。 2 2 0 k v 向塘输交电工程是2 0 0 6 年的江西省电力公词基建项目。根据负荷 预测，2 0 0 6 年南昌供电地区赣江以东区域最大用毫负荷达1 3 1 0 箍瓦，靠稀有 2 2 0 k v 交堍菇不能灌是要求。辗撂瘩昌撰龟嚣2 2 0 k v 变电容量平餐诗算，考 虑囱塘2 2 0 k v 变电皴建成后，2 0 0 6 年供电区2 2 0 k v 变电容裁才能满足要求。 此外，浙赣铁路电气化改造工程拟在江西境内新建1 3 座牵引站，工程计划2 0 0 6 年上半年建成投运，计划接入向塘变。2 2 0 k v 向塘输变电工程是十分熏要的， 2 2 0 k v 梧岗交瀚塘交线路工程是其中的线路工程。本谋趱研究韵怒整个2 2 0 k v 援岗交囱螗变线路王程豹设诗过程，重煮对大短路电滚壤提下豹o p g 髯光缆豹 选取、接地形式的改进、绝缘子的选型做了阐述，同时以本工程为例归纳了 2 2 0 k v 线路设计中常用到的计算，对同类型的工作有参考意义。 1 2 线路设计工作的内容 线路设计工作就是严格遵照我凰现行的国家标准、行业标准、导则及规定， 对线路路径进行勘察，选定最优方案，充分论证导线和地线、绝缘配念及防雷 设计，确寇各种电气距离，认粪选糟秆塔等等，主要迸行架空线旃设计计算、 其中薰熹为架窆电线在各种蕊载帮不弱悬挂方式下设毒 和安装巾豢采用豹弧 鬃、纛力、线长及应力变化等计算p 】。 设计悬工程的灵魂，勘察设计是工程建设的先行，正程勘察设计是电力基 本建设的熏要环节。工程能够如期建成授运，保证质量，节约投资，楚否鞭得 好的效益，设计是关键毪豹环节。祷什么样酌勘察设计就会疆瑶行么样静墨程 建设瑷曩，勘察设谤在工程建设中超羞龙头据援。 1 3 线路设计工作的譬要性 1 3 1 先肆作用 任何一项电力线路工程建设项躁在论证可行性研究阶段就要对建设项目进 行资料收集，获取一定足够数爨的原始基础资料，根据遮些基础资料进行分析， 2 第1 章前言 研究，从而决定工程项目是否投资而提供工程所需要的资料。如建设项目的地 理位置、环境、水文地质资料、地形地貌、地下文物资料、地质灾害评估等基 础资料，都是由勘察设计工作来完成的，并对这些数据资料进行科学、可靠的 分析汇总，对工程建设的正确决策提供科学的依据。 1 3 2 骨干作用 我国的电力工程建设的设计原则是：“安全、适用、经济、合理”，这就是 评价工程设计好与坏的重要标准和依据，工程设计优劣在工程建设中就会出现 明显的差异，一个好的设计不仅安全、可靠、经济合理、科技先进、综合指标 达到最优，并非是那些偏执于一个方面最优、最先进，而是节能与环保、社会 效益与经济效益能够兼得。有些优秀的设计，通过认真正确组织施工，还能够 得以千古名扬。如，我国的赵州桥、故宫博物院因结构合理、造型优美、宏伟 壮观，不仅在中国而且在世界上也都被人们所注目的；近代也有许多优秀的建 筑。如：人民大会堂、上海东方明珠等一些建筑不仅美观大方，而且经济适用， 具有很高的科技含量和学术价值。然而，随着社会经济的发展，大规模的工程 项目纷纷要求上马，也出现了重立项上马，轻勘察设计的问题，致使一些豆腐 渣工程屡屡出现事故，除给国家造成严重的经济损失外，还给人民群众带来了 极大的灾难和痛苦。因此，我们说一个合理的设计成果能够造福人类，一个不 合理的设计不仅给人民群众的生命财产造成隐患，甚至会造成经济上的重大损 失，以及长期的不合理使用，把终生遗憾留在社会上。 1 3 3 贯穿于工程建设的全过程 每个工程项目从立项、选址开始就要进行勘察测量、规划设计，收集工程 建设所需的基础资料，为工程建设决策提供依据。项目确定后，要进行方案论 证及按优秀设计方案进行设计，这些选择都要以勘察设计的结果作为基础。设 计完成后要进行图纸会审和技术交底，这些设计图纸就是施工中监理人员实施 监理的依据和检查标准，处理在施工中出现与勘察设计有关的问题。工程竣工 验收、工程质量检查都是以设计图纸为依据。 第1 章藏言 1 4 藏力设计的现状 我国是世界能源消费大国，煤炭消费总量居世界第一，电力消费总量居世 界第二位，因家嘏网公司穗出了加侠建设壑强电两，加强城市窀阏建设于改选， 努力实现各级电阚协调发袋，墩潢遐经济快速发震黥霭装。傻是，在电力大发 展的今天，电力设计的发展速度严重滞质于电力建设的发展速度。在备级电力 设计部门，用规划指导设计，科技进步工作做的很不够，通常在设计时思想保 守，不敢也没有把先进技术和设备用到设计中去，这样瓯不和于建设坚强电嘲， 落不羁于奄溺酶运行维护，更不利予提高企盟懿经济效蘸。 。5 谍嚣来源 本课题是2 0 0 6 年江西省电力公镯基建项醋。江西省电力公司i i 行公开设计 籀标选出7 设计萃霞。该壤嚣2 0 0 6 年饕羔，当年裁投产运露。本潆题裁是农翘 步设计的基础上进行施工图设计，包括从捂崩变2 2 0 k v 构架出线，至向塘变 2 2 0 k v 构架止的线路本体设计。 该线路已经安全运行1 年零4 个月，与本线路附近的2 2 0 k v 向塘丰城线 路迸稃对院得知，本线路滗论楚麸安全运行籀标，还是觚运行维护费弼都优手 辩方，年霍走跳藏次数失0 ，实际发生运霞维护费为2 0 0 0 尉公墨零，对比 2 2 0 k v 向塘事城线路，年雷击跳闸次数为4 ，实际发生运行维护费为5 0 0 0 元 公里年。每年节约运行维护赞用6 万元，此外还有巨大的企业效益。 1 6 本文的主要工作及结构安排 1 8 。 本文圭要研究鹩工作 本文针对南昌供电公葡2 2 0 k v 梧岗向塘线路沿线的气候、地形地貌。进 稃分轿，并利弱凌有毫力技术，迸露7 线路设计王作，并完成全窑图纸，主要 王作如下： ( 1 ) 线路威力、弧垂计算，接地的选型； ( 2 ) 阐述犬短路电流情况下的0 p g w 光缆的选取： 4 第l 章前言 ( 3 ) 讨论接地形式的改进： ( 建) 论述绝缘子的遗溅。 1 。巷。2 本文结构安排 第一章是前言部分，窳鼹介绍了选题背景及其意义和2 2 0 k v 电路线路设计 的现状，并且提出了本文的研究重点和方向。 第二章奔绍了本工瑕的王程概提。 繁三、霆、五章是零文静重熹，龟莛终纛舜震静主要疆究置豫，终者分臻 对犬缀路电流情况下的o p g w 光缆的选取、接地形式的改进、绝缘予的选型进行 了阐述。 第六章是本线路设计正作所用到的各种计算。 第七章为结束语，其中镪括了对本工作鲍愍结及对今后进步王作提出的 震羹。 s 第2 掌工程概缴 2 1 设计总论部分 2 1 1 设计依据 第2 章工程概况 1 ) 本工程初步设计文件 2 ) 江西省电力公司文件赣电基1 1 2 0 0 6 15 号江西省电力公葡关予向交塘 交至囱塘零萼l 交2 2 0 k v 输变电等工程初设事套熬援复 3 ) 楣威国家规稷规范 2 1 2 设计规模及范潜 2 1 2 。1 建设规模 耄压等缓2 2 激v ，线爨全长1 3 。9 3 k m ，全线双翻路架设。 导线全线采用2 x l g j 3 0 0 ，2 5 型钢芯铝绞线；地线采用l 根光纤复合地线 ( o p g w ) ；另1 根采用j l l b 2 0 a 9 5 5 5 型钢芯铝包钢绞线。 2 1 2 2 设计范豳 本工稷线路包括扶梧淡变2 2 0 k v 麴黎基线，至羯螗变2 2 0 k v 构架止豹线路 本体设计、通信保护及危密防护设计、概预算书的编制。 2 1 3 建设萃位及期限 建设单位：南昌供电公司 施工荦位：江西省火电建设公司 慈行单位：鸯墨供毫公司 2 1 4 主要经济和材料耗用指标 6 第2 章工程概况 寝2 ，1 经济和材料耗用指标表 杆塔总数直线塔耐张转角塔1 1 漏凝土电杆 移垮傻耀情况 4 2 纂3 l 基基 曲折系数 l + 1 5 2 平均档疆3 3 1 米特种轷塔 | 技 1 3 7 1 2 吨公 术导线地线9 8 2 公斤公里( 不含光缆) 熙 经 济 杆塔部分4 4 7 7 吨公里 接缝巍7 7 彩公里锈砉| 基藤鹅分 撵 绝缘子3 5 l ，3 片公里金具1 3 5 吨公里( 不含光缆) 标 合成绝缘子2 1 9 6 赢公里混凝土 2 。2 患力系统部分 2 2 1 说明送电线路在电力系统中的地位和作用 南鼹县向塘镇自2 0 0 5 霉成立开发区，招商弓l 资工作成果显著。2 2 0 k v 梧岗 变自德变线路是2 2 0 k v 巍璇变电菇豹电源线，承拯羞鸯素昌县囱壤镶及周边广 大戆嚣豹供电任务，+ 分熬要。 2 2 2 送电线路的输送电力容量及导线截筒j 黩择 线路正常时的最大输送电力容量为2 4 0 兆伏安，线路同秤双网架设，导线 采羯裁瑟3 0 0 m m 2 夔分裂键蕊锯绞线。 2 2 3 变电所进出线 按照可研和初步设计，2 2 0 k v 向塘变电站2 2 0 k v 迸线2 回，1 1 0 k v 出线6 回，万溪交2 回、斗门交2 瓢、罗家集1 回、瓣东工业园l 匿，1 0 k v 远麓出线 豹瑟，零期2 蚕。 7 第2 章工程摄况 2 3 线路路径部分 2 3 1 路径方案的选择 本工程线路麸梧游交2 2 0 k v 梅黎窭线螽，囱衷架设0 3 4 k i n 至j 2 转角；然 爨右转8 5 。囊南架设1 4 3 k i n ，跨越水渠、橱抟建材厂至犬昌村j 3 转角：再友转 1 7 。继续向南架设0 2 7 k i n ，跨越村道至j 4 转角；再右转3 r 继续向南架设 0 4 k i n ，跨越村邋至唐家附近j 5 转角；又左转2 7 。继续向南架设3 7 7 k i n ，途径 三家村、五星村、西岗、j e 漆，跨越承穗、永柒、抚河鼙周家辩邋砰转角；再 表转3 3 。继续自东毒架设0 9 k m ，至j s 转是；髯志转2 5 。继续囱枣架设0 。4 5 k i n ， 跨越水塘、树道麓j 9 转角；然聪右转5 3 。继续向西南架设0 4 5 k i n ，至钱溪树附 = i 臆j 1 0 转角；又左转3 1 5 。继续向南架设2 5 7 k i n ，途径喻家、棠墅村，跨越水 莱、村道至j 1 2 转角；又友转1 2 。继续向南架设1 8 9 k m ，至眷溪附近j 1 3 转角； 群右转钌4 继续囱西南粲设0 7 1 k i n ，至j 1 4 转角；霉右转5 3 。商器架设0 0 8 k i n ， 至囱壤变2 2 0 k v 构絮止。全线鼹径长度约必1 4 公遐。 各路径方案要从路径长度，可利用的铁路、公路、水路等交通条件，沿线 路地形、地势、水文、地质情况、特殊气象区，污秽地区，森林资源，矿产资 源，跨越河流，各种障碍物，选用的线路转角及线路曲折系数等倩况，来说明 务路径方案豹蕊劣。经过瓣各路径方案熬选择，除扶鼓零上看出各方案豹优劣 稷度钋，还要从线路安全运行、方便施工、降低造价、经济运行、障碍物的处 理及大跨越情况等方面进行全面分析比较后，来说明推荐的路径方案。 选择路径应尽量避开重冰区、不良魄质哦带、原始森林区以及严蓬影响安 全运费的其它穗嚣，并应考瘩与邻遥设蘸，翔毫台、梳汤、弱电线路等豹耱互 影豌。 2 3 2 气象条件 根据工程实际情况，采用江西省典型类气象区，设计最大风速为3 0 n 体， 最大覆冰厚度为1 0 r a m 。舆体数据如下表： 表2 2 气象条襻组舍袋( 疆类区) 8 第2 章工程概况 项目数值 最高 4 0 最簸 一1 0 大 覆球 巧 气 最大风 5 温 度 安装 0 ( ) 内过电压 1 5 癸遘毫压 1 5 年平均 1 5 最大风 3 0 风 覆冰 1 0 速安装 l o ( m s ) 蠹过电压 1 5 努过电压 l o 覆冰厚度( 咖) 1 0 冰的比重 0 9 南昌市年平均雷暴耳数 5 8 5 冀每在辫近，霹气象条终缝合骰了局部瀵熬，这在鞋下骰详缨论述。 2 4 机电部分 2 4 1 簿线 黪线的机械物理特性如下表： 袁2 3 导线的机械物理特性 计算截股数及每股直径 单位重爨 瞬时破坏 温度线 型蟹 血 应力 膨胀系 弹性系数 ( r a m 2 ) 锈黢钢芯 k g k m m 犟 k g m m z 数 l g j - 3 0 0 ，2 5 3 3 3 3 l4 8 x 2 8 57 x 2 2 21 0 5 82 4 2 32 0 5 x l 酽6 5 0 0 0 9 第2 掌工程概况 表2 3 导线的机槭物理特性( 续) 计算截股数及每股直单位震瞬时破 温度线弹性系数 鞠疑 鬃k g k m坏瘟力 膨蒎篆 磁婶 溅号 蛾，m m 2 数( m m 2 ) 铝股钢芯 1 5 2 8 l1 2 x 3 。27 ，c 3 26 3 9 25 2 9 1 7 1 1 0 。9 1 0 0 0 珏肛墨l a - 9 5 ，s 5 l l o 34 9 76 9 1 s1 6 6 x l 扩1 0 5 4 0 0 o p g w 导线采用双分裂l g j 3 0 0 2 5 钢芯铝绞线，安全系数k = 2 6 6 ，簸大使用应力 om = 8 9 3 8 m a p ，年平海运行应力oc p - 5 9 4 4m a p 。 2 4 2 地线及其绝缘 地线采用1 根光野复食地线( o p g w ) 兼于譬她线；另l 根采用舭b 1 a 9 5 5 5 型钢芯铝包钢绞线。 2 4 3 导线耱遮线豹防振 根据设计规程第7 0 5 规定，在稻距不超遭5 0 0 米，平均运行张力的上限( 拉 断力力嚣委分数) 分翔举超避导线1 6 、蟪线1 2 ，粼胃豁不安装黪振籀施， 本工裁导、地线的年擎均运 亍成力均按2 5 孵时破塥皮力选取，敬导、地线均 需要采用防振锤防振，其型号为： 导线：l g j 3 0 0 2 5防振锤选用f d 5 燎线：o p g w 光缆选糟专桶防鬣金其 熬线：嚣覆转2 0 a 0 9 5 蹲5茨缀锤选曩f 臻3 2 4 4 绝缘配合和防雷接地 2 4 。4 1 绝缘配合设计 缝缘强度区段豹翅分；裰撵汽嚣省毫力系统污区分部溺，本工程建赴江 嚣珏类污秽区，因此该线路爬电比躐选用2 。5 c m k v 。 绝缘予型式：根据绝缘子的特性，结合南昌供电公司现有运行经验，本工 程选用复合绝缘子和玻璃绝缘子。 1 0 第2 章工程概况 2 4 4 2 防雷接地 耱鬟保护：禳攥江蘧豢耄力公霉文终赣电塞【2 5 】4 9 号巍露餐龟力公 司关予印发送一步降低2 2 0 k v 线路故漳魏阚率反事故措施的通翔及初步设计 审查意见，本工程线路全线架设双避雷线( 光缆兼避雷线) ，逐基接地防雷保护， 采用乙c 接地型式。导线与溅雷线在档距中央的距离( t - = 1 5 ，光风) ，满足 s o 0 1 2 l + l 米( 2 1 ) 式中；s 导线与滋嚣线静距离( 米) ；l r 档距( 米) 。 援蟪装置：撮据现场精勘和l ：5 0 万江疆销缝厦圈、l ：钧菇稳质矿产图， 线路所缀地段岩性主要有： 潦地( 水田) ：第四系念新统，粉质粘性士、砂土等。 山坡、岗地：第四系中更新统( q 2 a 1 ) ，粉质粘性土、砂土等 自黧系上统枣雄组( i 波2 ) ：泥砉、涉繇澎镣。 孛露吉赛双耩出群下驻群( p t 2 1 ) ：鬏岩、移喾、千教岩等。 罾宁晚期元古代早期( r n 3 ( 1 ) a ) ：富斜花冈岩。 地质构造； 拟建工程位于扬子准地臼( 一级) 江南台隧( 二级) 中九岭一高台山( 八 字脑) 螽拱( 三级) 中地郄冁西隆( 四级) ，懿体表瑗秀鄱阳盆撼，区域构造稳 定。 地震地质和矿产地质 根据中国地震动反应谱特征周期区划图( 1 ：4 0 0 万) ，沿线地隰地震抗震设 防烈成为小于6 度。 搬搬l ：2 0 万地质矿产圈( 永修幅、菇安幅) 、薪建县志及现场踏勘调 套，羧建王翟经过翦憋磐采基有嚣采徐蓬熬轳产资源。 水文地质条件 威陵区( 山坡) ，地下水主要为覆盖层中的空隙水，埋藏较深；在山坡间的 洼地( 水田) ，地下水主要为覆盖层中的空隙水，埋藏较浅。 檄据当地建筑经验，沿线地区地下水对弦凝士结构无腐蚀性，对钢结构有 嚣薅镰攘。 综上所述，工程地璜多为粉质粘性，土壤电阻率不大予3 1 0 2 q m ， 按照江两省杆塔接地通用形式。应采用乙c 形式敷设，要求接地电阻值不大于 第2 章工程概况 1 5 q 。 2 5 5 绝缘子串及金其组装圈 2 5 。5 1 金具组合 本工程金具按求跑帮2 0 0 0 年矮发耄力衾具产晶撵本栝准设计，金其强 度设计安全系数：运行情况i 2 5 ，麟线、叛联情况1 5 。 2 5 。5 2 绝缘子选择 按照导线放线情况，最大使用应力om = 8 9 3 8 m a p ，最大使用张力为3 0 5 缱， 按照蘩条金其豹2 。5 鹃安龛系数，瘦选震l o 穗级豹绝缘子。 悬垂绝缘子串：采用f w 4 2 2 倒l o o 合成绝缘子组成垂直排列单联悬夔绝 缘子串，每串1 支合成绝缘子；交叉跨越时采用f x b w 4 。2 2 0 1 0 0 合成绝缘予组 成垂或排列单联悬垂绝缘予串2 串，每串1 支合成绝缘予。 虢线绝缘子率：采用f c l 0 0 p 玻璃绝缘子组成瀵壹摊翔举联悬垂绝缘子攀； 繇率1 6 冀缝缘予。 耐张绝缘予串：转角及终端杆塔采用f c l 0 0 p 玻璃绝缘予组成双联薅| 张绝缘 予串，进线档采用单联耐张绝缘子串：每串1 6 片绝缘予。 本工程采用分裂导线，但是采用垂鸯排剜，因此不需要采用间隔棒。 2 5 。6 导线对地和交叉跨越距离 2 5 6 1 导线对缝距离翻 在居民区、非居民区，导线对地最小距离为7 5 米。 2 5 6 。2 导线对被交叉跨越物的最小距离 导线与建筑物豹最小夔直距离为6 米，边导线与建筑物的最小距裹为5 米 ，显其寿念也g w 甥当，因此在工程中选用它作为o p g w 的分滚线是适宜的。 设计时，铝包钢绞线的具体型号和配置长度的选择应与o p g w 综合考虑， 并根据组合地线的热稳定校验结果来确定，以确保短路电流产生的热效应不超 避遣线组合中任何一支静允许德。 3 2 6 大短路电流工程中o p g w 和分流线的选撵及配置 3 2 6 1 本王程豹o p g w 和分漉线豹选择 下面迸一步论述犬短路电流工程中的0 p g w 和分流线的选择及配置，该线路 起鑫梧岗交电辩，盘予新蘸静离塘交奄站。板撂工程簧求，其审梧凑南塘2 2 0 k v 1 8 第3 章瓶大短路电流情况下的o p g w 光缆的选取 线路的1 根地线选用o p g w ，另l 根地线需选配妨o p g w 相适应的良导体分流线或 普通地线。 甏貘选择豹o p g w 秘分滚线夔参数霓表3 。2 。 表3 2o p g w 的主疆参数” 参数o p g w - 0 1o p g w - - 0 20 p g w 一0 3 芯数个2 42 4 2 4 价格( 万元k m “)4 8 0 8 83 8 3 8 3 3 3 诗羹截嚣m 21 4 36 39 1 ? 6 直径m1 61 l1 2 8 5 直流电阻( 7 0 ) ( o k m l ) 0 2 9 7 0 6 9 30 ，4 7 7 0 3 s 允许短路电流k a 2 51 0 4 71 5 9 0 单健重量( k g l ( m “) 6 1 52 9 94 1 8 轹称撬拉强度( 【矗)孽2 ，24 4秘4 最夫_ ：柞应力( n m 1 )2 7 0 92 9 1 72 8 5 6 使用应力( n “) 1 1 6 11 2 51 2 2 4 弹性模量( k n m ”) 9 9 7 01 0 3 5 1 0 3 1 线膨胀系数( x t 0 “) ” 1 7 21 6 81 6 8 上述耪精夔选餍是耄量锯毽锅绞线其有簧蹇瓣爨攘强度。瑟獯囊线路全长 1 4 k m ，鼹径较长，遮形复杂，承田、求塘约占7 0 ，遣形条件襄气象条件并不十 分理想，大档距、有些跨越，因此选用机械强度较高的铝包钢绞线也有利于安 全运行。根据厂家提供的标准，在铝钢截面、煎量基本相近的条件下，铝包钢 绞线( j l b 4 1 5 0 ) 比钢芯镪绞线( l g j - 9 5 5 5 ) 的计算拉断力高1 6 ，二者的拉 重魄分嬲隽0 。1 3 ( k n k m k g ) 窝0 。l l ( 勰薮衫l ( g ) 。 系统短路电流静大小鄹热效应静持续对间怒选择o p g w 和分流线截面的主要 依据。根据单相接地短路电流曲线，由远景系统的计算结果可知，2 2 0 k v 向塘 变电站出口短路电流为5 0 k a , 如果按2 0 1 5 年的系统规划，接地短路电流计算结 果为3 2 9 l l 【a 。 3 。2 。鑫。窆远景鬣翻 豳该工程“单相接地斑路电流曲线”可知，在电厂和变电站附近，短路电 1 9 第3 牵农太短路电溅情况下的o p g w 光缆的选取 滋较大，嚣噩| ：爨选溺豹o p g w 及与其著联运移豹分滚线豹截瞩、霾量黟壹绞也 必然较大。两短路电流值随着与电厂、变电站距离的增大迅速降低，劂时由于 短路电流在短路点两边地线组中的分配随着与电厂、变电站距离的增大而趋于 平衡，而在厂、站附近，天部分的短路电流都流向厂、站一边的巅亟线缀合，因 两流经o p g w 及分滚线豹黢路毫漉隧着距灌厂、交壤站爨褰豹缮大瑟降低熬速 度更快。 该工程的线路长，大部分地段的短路电流与厂站附近相比j t t 4 , ，厂站出口 高达3 1 5 0 k a ，而在6 2 8 3 的地段内低于l o k a ，由于线路中间部分短路电 流较小，所戮设计时选用截面、重鬃和赢径较夺静0 p g w 及分流线霹裔效节省 投资，劳降低铁塔受赞。 如果短路电流持续时阋按o 3 s 计算，在导体短路起始温度为十4 0 、o p g w 允许最高温度不超j 尊+ 2 0 0 c 、铝包钢绞线最高温度不超过十3 0 0 c 的条件下。 分流线允许短路电流按下式计算( 0 p g w 的允许短路热容藿一般由翻造厂提供) 瓣： i = 、f i 焉c 唔i n a ( t 2 磊- 2 0 ) + l ( 3 4 ) 式中：r 2 0 一2 0 时电阻； d 一电阻温度系数，l ； c 一热容凝，j ( k m ) ： 卜短路燕稳定时闻，( s ) ： t l 一建线初始瀣度，； t 2 一缝线短路宠诲潺疫，。 京热稳定计算孛，耪塔接熬电礁取1 0 q ，大缝毫隧率取2 0 0 q 委，嚣端j - 戢的等效接地电阻按0 0 2q 计算。 设计中，o p g w 和良导体分流线应逐塔经专用引流线可靠接地，o p g w 和 分流线型号、长度由组合地线的热稳定校验结果确定，但当线型改变时需延长 至下相邻的耐张塔经遴行。 投据热稳定诗算结果，o p g w 、分滚线及罄逶地线配置方案照表3 3 。 表3 3o p g w ，分澈线及簧通地线配麓方寨 第3 章程大短路电流情况下的o p g w 光缆的选取 l 距离删 281 782 o p g wo i ) g 孵一l0 p g 霹一lo p ( i w - - 2o p 6 w 一1 a p g w l 1 分浚线j l b 4 1 5 0j l b 4 1 5 0j l l b i a - 9 5 5 5嚣s 4 1 5 0蟊b 4 1 5 0 3 2 6 3 确定的配置方察 上述结论是满足短路热稳定对地线要求的理论计算，及对计算选择的光缆 和分流线的强度进行校核骏冀。由于该工程地形条件和气象条件都较好，水田， 痰塘终蠢7 0 ，跨越潺滚，丈狴踅、跨越多，黪魏线筏壤强度豹簧浆较褰，验算 结巢袭碉，由于j l b 4 - 8 0 截面小，弧垂较犬，如果不增大地线支絮高度难以满 足规稷对大气过电压无风情况下导地线间距的要求。因此需将j l b 4 8 0 改为 j l b 4 9 5 。修改后的方案鼠然分流线本身的价格略有增加，增加了1 7 8 9 万元， 占地线部分费用的1 4 6 ，但避免了加大地线支架高度的投资。梧岗向塘 2 2 0 k v 线路设计孛，o p g w 靼分渡线选择表3 。3 瓣嚣霉。 2 l 第4 拳接避形式瓣踱遴 4 1 改善接粪蓦电阻 第4 章接地形式的改进 逐年来没嚣雷暴丑麸每年6 9 目增麓嚣1 6 0 嚣【2 。】，今年霉击揍( 恁) a 共2 0 0 多人次，仅南昌供电公司2 2 0 k v 线路雷港跳闸就达1 3 次之多，创历史新高，多 雷对予送电线路来说菲常不利。本工程缝势平毽，戳水田、承塘为主，按照传 统接地形式设计已经不能满足多霉气候条件下的地线分流露电流的要求。本章 节讨论了提高接地电阻及程跨越地区装设线路避雷嚣对分流雷电流的效果。 4 i 1 减小羧遣电阻对分流雷电流的效果 雷击现象+ 分篾杂，健获分析后果的角度着，可以将箕看成怒一个电流彳亍 波沿空中通邀注入嚣击点。在击中电线后即分为左森二路继续前进。伴随着电 流行波一同前进的还有电艇行波，它们构成了以接近光速而传播着的电磁波。 窀压器渡u 黟毫渡衽渡i 豹跑篷z = u i ，藏是该逶道豹波黻抗，一般取3 0 0 q 。 对于导线或避雷线，它大约为3 0 0 4 0 00 t o l 。 程雷击浴顼时，由于塔脚接魂电阻r 镶，l 、，手蔻就密珑反骛事现象。麴采r = o ，则无论如何塔顶都不会出现对地电压。这时随同电流波一同侵入的电压行 波，就只好改变其檄住后蒋由原通道反射回去才能正、反抵消，保证塔顶的零 电位状态t 。 但是，接地电阻r 不等于零。这时r 上的压降还要使地线对地获得个电 蕴，获蠢手冀窭瑗甑基行波，它还要斧隧一令逛流行波i = u l z 。麓者标恚着在 这种实际情况下地线的分流作用。 避雷线的保护作用，主要地也就在乎利用上述蔗理将电压转化为电流，经 很低的塔脚墩阻排溅出去，从恧达到了犬幅度疑压耳的。例如，若r = 1 0 q ，则 当雷击塔顶藏其邻近的地线上时，塔身电位即使忽略其他一些基本上可以互相 抵瀵熬次要嚣素。 地线的降压作用，完全是依靠低的接地电阻来实现的，而且接近于成比例 关系。 第4 章接地形式的改进 4 1 2 分流计算 攘蟪耄阻与雷电流分滤熬关系如下分爨： 4 1 2 1 霄击杆塔时的过电压及耐雷水平计算 雷衡塔顶后，由于避镶线的分流作用，只有一部分雷电流( i t ) 流过杆塔 电感和接地电阻，可用分溅系数表示流经秆塔的霉电流和总电流的关系“”。 i t = 参i( 4 。1 ) 式巾；i t 一流经秆塔的露电流瞬对值，i ( a ； i 一总雷电流瞬时值，k a ； d 一杆塔分流系数。 k l q l u t d 厂y ，y 、厂 翻4 1 霉击稃塔辩饕馕电路 杼塔分流系数b 可近似按图4 1 所示的等值电路来进行计算。l g 为杆塔两 侧邻档地线的电感并联值( “h ) 。对单地线，l g 约等于0 6 7 l ( l 为档距长度， m ) ，对双地线，约等于0 4 2 l 。r s u 为杆塔冲击接地电阻。l t 为杆塔电感( ph ) ， 霹按下袭4 1 选取： 释塔渡阻和电感豹平均谴： 表4 1 杆塔选取 第4 章接地形式的改进 耪褒黪式 轩塔渡隧挽( 鑫)抒整电感 一，司 ( 4 。1 7 ) 缍= ( l b 十u a i i ) l b + ( 1 + 五d l x o 5 冠曲+ f l + l s , ) 】 ( 4 1 8 ) 2 7 第4 章接地形斌的改进 残孛垂，；藩霉奄滚壹毒拇袋瑗帮簿绞籍避霪嚣霹霉泡滚篱龛涟系数；参。凳 嚣电流直击杆塔颁部时杆塔蒜数。 4 & 2 霉毫濠绕毒导凌嚣重熬癸滚谤冀 当雷电绕岗线路导线时，粹线上的雷电流过电压奁撼作用于杆塔跑缘子串， 致使线路避雷器动侔豹等值电路如图4 ，3 所示。 鬻4 ，3 雷电绕黄器缝辩瞻等德电路 幽中，虚绒糕为线路避黼器的简化等值示意电路，绕击雷击电流i r ( k a ) 势滚瓷i m 醚、i 一鞑) 灌葵分，i r d l 灸绕壹蠢至籽港憝缓潞避甏器袤导 线鹣龟感( 接糟) ，i m 为骁潦意勇掰霉翁黪瞧感( 瑟鞋) ，忽略不谛i 。蕊k 、 l h 、的影响，i “- 再分流为i ，。( i 【a ) 、i 。( k a ) ，分别经k 、h 、及l b 流 入丈地。 绪舍莲2 ，谖嚣毫绕蠢孬线齄，i r 、i 媳lf 敬，瓣绶结避零黎斑稃攀及器 掰两侧相邻避黼线分流雷电流i r d l ( k a ) 的计算公式推替如下m 。 i t d l = pr t 械i 蠢1 = p r lr( 4 1 9 ) 毒磊= 毒一丢蕊= 0 - 露嚣( 4 + 2 0 ) = p i , ( 4 2 1 = i i 一* l p ) i 耐i ( 4 2 2 ) 2 8 第4 章接地形式的改进 i 嚼rc i | + l 学d i 懈 d t + l 吲渖m i d t + 翻口 d t = l , , d 2 d t 一2 i d f ( 4 2 3 ) i 群r 出+ l 嚣搬酶d , = l h 函畴d , ( 4 。2 4 ) 熬疆缮 羼= 【三耐2 一( u o l ) p ( o 5 盖曲q + 五) + 三d 1 + 三耐2 ) 】) ( 4 2 5 ) p = ( 1 十二d ，厶+ 0 5 q 岛一l ( 4 2 6 ) 式申r 为雷电绕丧强线时线路避雷器对鬻电流得分流系数，是雷电流绕 壹警线瓣褥蠢臻系数。 本王程采用得秆塔电感k = 1 4 5t jh ，在南昌县向塘镇春溪村附近线路的档 距为4 0 0 米左右，雷电绕击导线得绕击点躐线路避雷器1 1 0 米左右，u o - - - - 5 7 0 k v ( 不考虑u o 随1 1 、1 2 的变化) ，l b = o 4 2 4 0 0 = 1 6 8 ( 1 1h ) ，l d = o 6 7 4 0 0 = 2 6 8 ( ph ) ，l r d l = 2 x 0 6 7 1 0 0 = 1 3 4 ( 耻珏) ，l r d 2 = 2 0 。6 7 x 3 0 0 = 4 0 2 ( | | 嚣) ，线路避霉嚣掰分滚雏霉毫藏谤葵缕莱霓表4 。2 。 献裘4 2 中可以看掇，i d 书1 0 i ，两且愈大，i d 愈大；i 。，术7 0 i r ， 而且对i 。的影响较小。 袭4 2 线路避雷器分流的_ 薷电流计算结果 r c h l7 1 5 l l ( 矗s 。9 0l 1 1 0l 臻8 0 9 01 0 01 1 01 2 0 g t 0 8 40 8 30 ，8 30 8 30 8 30 7 70 7 70 7 70 7 70 7 7 1 3 d0 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 50 0 50 0 50 0 50 0 5 i d k a2 42 73 03 33 64 04 5 5 0 5 5 6 0 i r k al o2 03 04 05 0l o2 03 04 05 0 1 30 + 8 80 。8 , 3 r0 。6 20 。6 70 6 90 7 00 7 00 6 10 。6 60 。6 80 ，6 90 。6 9 i r d l k a6 2 1 3 42 0 72 8 0 3 5 0 6 11 3 22 0 42 7 63 4 6 4 2 3 分流雷电流对残厩的影响 线爨避霍器分滚懿甏魄滚l 硅或i r d l 豹大小慰冀残压u 0 会骞一定夔影响， i d 戴i r d l 愈大，u o 将增加。国产i i o k v 5 0 0 k v 金属氧纯物避甏嚣的残压如表 4 3 所豕。表4 3 中，避臀器的残压将随着雷电冲击电流的变化而肖所变化。 第4 章接地形式的改进 表4 ，3 蓬产1 i o k v 5 0 0 k v 众曩氧他物避蚕嚣豹残媛 u o k v ( 蜂慎，8 2 0 ) 彰k a洳l ( 矗u e k a 5 l ( a1 0 k a 2 0 i ( a 1 1 0 1 2 61 0 82 3 22 4 8 2 6 6 2 2 02 5 22 2 85 2 75 6 5 6 0 2 5 0 05 5 04 6 89 9 61 0 5 91 1 4 3 箕孛：u 力系统额定急压( 麟) ；u r n 必系统最惠电压( c v ) ；u e 为避霉器 额定电压( “) ；u o 为雷电冲击残雁( k v ) 。 因此，当雷电直击线路杆塔顶部致线路避雷器动作时，线路避雷器约可向 保护裙导线分流书1 0 的誉电流。就时线路避雷器的主簧作用是保护稻绝缘子 事闪络：蔼当雷电绕毒导致线鼹避露器动俸爵，线路避霉器霹自轷塔薅侧樱邻 档避霉线分漉术7 0 的霍电流，此时线路避雷器的能够起到防止保护楣绝缘子 串闪络和将雷电流分流入她的作用。 第5 章绝缘子的选型 繁5 章绝缘子的选型 现有江西电网挂网运行的2 2 0 k v 线路所使用绝缘子分盘式绝缘予和合成绝 缘子，生产厂家