10kV同塔双回配电线路新建工程可行性研究报告.doc

检索号：检索号： 10kV 同塔双回配电线路新建工程同塔双回配电线路新建工程 可研设计阶段可研设计阶段 第一卷第一卷 可行性研究报告 .设计咨询有限公司 2010 年 9 月 9 日 检索号：检索号： 10kV 同塔双回配电线路新建工程同塔双回配电线路新建工程 可研设计阶段可研设计阶段 批 准： 审 核： 校 核： 编 写： 目 录 1 概 述 .1 1.1 建设的必要性 .1 1.2 设计依据 .1 1.3 建设规模及设计范围 .1 2 线路概况 .2 2.1 线路路径 .2 2.2 线路地形、地质情况 .3 2.3 交通运输 .4 2.4 交叉跨越 .4 2.5 沿线跨房、林木情况及其它等受控因素 .4 3 气象条件 .5 3.1 气候特点 .5 3.2 最大设计风速 .5 3.3 设计覆冰厚度 .5 3.4 气象组合 .5 4 机电部分 .6 4.1 导线.6 4.2 导线换位及相序配合 .9 4.3 绝缘配合 .9 4.4 金具 .11 4.5 通信保护 .11 5 结构部分 .11 5.1 杆塔选型.11 5.2 杆塔规划.12 5.3 基础规划 .13 6 电缆部分 .13 7 交叉跨越距离 .14 8 环境保护 .14 9 辅助设施 .15 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 1 1 概 述 1.1 建设的必要性 国家电网公司在西外化工园区仅有长田 220kV 变电站一座，化二 110kV 变电站一座。随着达州市近几年天然气相关产业的快速发展，电力需求急剧 扩大，根据电力系统规划，拟在 捣固焦厂附近新建 110kV 变电站。 二甲醚厂位于金龙大道旁边，化二 110kV 变电站斜对面。因二甲醚生 产对供电要求极高，为保障安全生产，我厂拟从捣固焦 110kV 变电站再建同 塔双回 10kV 配电线路至二甲醚厂。因此本工程的建设是十分必要的。 1.2 设计依据 1.公司勘测设计委托书 。 设计中严格执行以下规程规范： 1.10kV 及以下架空配电线路设计规程(DL/T 5220-2005)。 2.交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 620-1997)。 3.交流电气装置的接地(DL/T 621-1997)。 1.3 建设规模及设计范围 10kV 同塔双回配电线路新建工程包括：从拟建的捣固焦 110kV 变电站 的 10kV 配电室电缆出线至终端塔，电缆长度约为 60m，然后采用架空线路 同塔双回路到达二甲醚厂附近，再通过 200m 电缆至二甲醚高压配电室，架 空线路全线长约 4.2km 的双回路配电线路，导线采用 2LGJ-300/20 型钢芯 铝绞线。其设计范围包括 10kV 配电线路的本体设计、10kV 线路改线 500m 的改造设计、专门用于本工程的钢管塔设计及工程概(预)算书的编制。运行 维护等辅助设施按相关规定计入概算书中。 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 2 2 线路概况 2.1 线路路径 该线路从拟建的捣固焦变电站 10kV 间隔通过电缆出线后，根据规划部 门的要求，基本原则是沿规划公路西侧红线 15 米范围内走线。具体立塔位 置点的坐标如下： 捣固焦捣固焦-二甲醚二甲醚 10kV 同塔双回新建线路塔位中心点坐标同塔双回新建线路塔位中心点坐标 设计杆号测量桩号X 坐标Y 坐标现地面高程(m)备注 N1D144205.962048590.9080404.923 N2Q144217.093848611.6358410.500 N3J244287.644048743.0030352.037 N4Z144390.382148870.6931345.646 N5J344539.540049056.0770368.264 N6Z244669.299949105.6919428.382 N7J445645.026449330.7269396.609 N8Z345005.682049267.3910390.324 N9J545070.795149305.1323381.309 N10Z445184.062049314.6560397.039 N11Z545259.995949321.0679399.472 N12J645361.991049329.6730377.694 N13Z645495.038049330.8090404.891 N14J745643.259049332.0740364.278 N15Z745722.027049328.9590377.026 N16J845756.337049327.6090367.950 N17Z845906.854949332.6880395.434 N18Z946033.252649336.9506351.004 N19J946217.409449343.1661347.422 N20Z1046358.298149345.5878353.233 N21J1046587.993049349.5360348.833 N22J1146807.108049341.8270349.935 N23J1246972.984049340.9490351.037 N24Z1347095.440249350.2363370.829 N25J1347152.239049354.5440347.802 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 3 N26Z1447258.734049320.5720360.640 N27J1447481.359649249.4891341.373 N28J1547505.194049193.9880357.813 N29Z1647509.503049146.3980385.265 N30Z1847532.359048893.9820383.133 N31J1647537.603848836.0688367.770 N32Z1947497.141348772.2453365.479 N33D1747460.761048714.8630364.915 电缆长度约 0.26km，架空线路全长约为 4.2km，曲折系数为 1.29。 2.2 线路地形、地质情况 本工程线路位于达州市化工园区内，海拔高程在 341m411m 之间，地 形以低山和丘陵为主，全线线路高差起伏较大。根据线路所经地区的地形状 况，确定本工程地形划分如下：丘陵占 30、一般山地占 70。 本工程线路经过地带地表分布有 0.21.0m 左右的粘土层，下部为风化 程度不等的泥岩及砂页岩，全线地质划分如下：普通土占全线的 10，松砂 石占全线的 25，岩石占全线的 65%。 根据中国地震烈度区划分图 （1990 版，比例 1：4000000） ，本线路 经过地带地震基本裂度小于度。2001 年由国家质量技术监督局发布的中 国地震动参数区划分图 ，该地区的地震峰值动加速度为 0.05g。 本区水系属渠江水系，排泄于最低侵蚀基准面渠江，区内气候湿润，降 雨充沛，排泄畅通，沿线分布的毛细支流，对工程跨越及基础施工无影响， 地下水主要靠大气降水补给，受季节影响水量变化大，以裂隙为渗透通 道，向低处排泄。 根据相关资料初步判定，沿线走廊内水体和土体对混凝土均无腐蚀性。 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 4 2.3 交通运输 根据现场调查，本线路工程仅两端靠近公路，线路中间段无公路可利用。 根据该工程的公路分布情况，按照国家电力公司电力规划设计总院编送电 工程概算编制细则上的计算方法，汽车运距 2.0km，人力平均运距 0.9km。 2.4 交叉跨越 全线的交叉跨越情况如下表： 交叉跨越情况表 序号名 称次数备 注 135kV 线路2（穿越） 210kV 线路4 3动力线及照明线12 4公路及机耕道3 5通信线路6含电缆及光纤 6民房5 2.5 沿线跨房、林木情况及其它等受控因素 本线路所经地带主要为丘陵及山地，沿线居民民房无规则分布较为密集。 对线路走廊内房屋尽量采取避让的方法，在避让确有困难时，将依据现有规 程规定及设计运行经验，采取跨越的方式处理。其中房屋跨越 5 次。 本工程沿线多为山地或荒坡，植被发育，覆盖较好，大部分地带树木分 布稀疏，主要为集体及私人林木(树种为柏树、松树、桉树、杂树等)。砍伐 树木 400 棵，果树 200 棵。 线路受控主要因素：城市总体规划、高压线路、较密集的民房等。 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 5 3 气象条件 3.1 气候特点 本工程位于北亚热带湿润季风气候区。东无严寒，夏无酷热，雨量充沛， 四季分明，霜日较多，雪日较少，风多、风大，常有旱涝交替发生。立体气 候特征明显，气候差异性大。境内主要受北方干冷气流和立体气候明显，随 着海拔高度的升高，气候差异较大。冬季，受冬季风控制，气候寒冷干燥， 有霜雪。 3.2 最大设计风速 根据气象台站提供历年瞬时最大风速的资料进行换算，统计后取 15 年 一遇的最大风速值分别为 19.3m/s 及 20.7m/s 都小于 25m/s，线路所在地区， 在雷雨初降时常有大风发生。根据大风调查资料，历史上未出现由于大风刮 到杆塔的现象。参照我公司水文气象分析提供数据及收集的气象资料和历年 的风灾情况，结合沿线已建成的线路多年运行记录和由于本线路的路径走向 等因素确定线路全线的最大风速为 25m/s。 3.3 设计覆冰厚度 根据现场收集资料并结合本工程附近有关线路走线段内的覆冰情况以及 我公司水文气象分析，线路所经地区为丘陵及山地，海拔高度在 341411m，空气湿度为 79%左右，几乎年年有结冰现象。参照该片区已建 成并运行的线路的设计、运行资料，10kV 及低压线有断线现象，故本线路 覆冰情况为覆冰厚度为 5mm。 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 6 3.4 气象组合 根据上述，确定本工程气象条件组合如下表： 气象条件 项 目气温（）风速（m/s）冰厚（mm） 最高气温4000 最低气温500 年平均气温1500 最大风速10250 最大覆冰5105 大气过电压15100 操作过电压15150 安装情况0100 覆冰比重0.9g/cm3 年平均雷电日40 天 4 机电部分 4.1 导线 4.1.1 导线截面 由于目前在国内各级电压等级线路中广泛采用的是 GB1179-83 标准，这 个标准规定钢丝不允许接头，铝丝具有导电率高、抗拉强度高、耐腐蚀性能 好及表面硬度高等优点。2008 年 6 月 30 日国家质量监督检验检疫总局与国 家标准化管理委员会联合颁布了圆线同芯绞架空导线 （GB/T1179-2008） 标准，并于 2009 年 4 月 1 日起实施，该标准等效采用 IEC61089:1991 标准， 是国际上通行的导线技术标准，但生产厂家很少，在国内运行经验很少。对 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 7 导线生产、制造、试验等方面的要求均有所提高。因此建议本工程导线的结 构型式采用 GB117983 标准，但材料工艺、试验、制造及验收等方面均按 GB/T 1179-2008 标准执行。 根据.公司通过的通流容量，本工程架空线路通流容量按 20MVA 考虑，按经济电流密度选择导线截面的计算公式如下： P S= - UJcos 3 S导线截面积(mm2) P线路输送容量(kW)，取 20000kW U线路额定电压(kW)，取 10kV J经济电流密度(A/mm2)，取 1.15 cos功率因数 0.9 20000 S= -1115.7(mm2) 101.150.9 3 因此，该工程线路按同塔双回建设，导线选用标称截面 2300mm2 的 钢芯铝绞线，其输送容量满足要求。 4.1.2 导线型号 本工程导线采用 GB1179-83 标准，其技术指标更接近于 IEC 标准，有更 大的铝钢截面比，更好的导电性能，根据杆塔受力情况、沿线地形条件、覆 冰情况以及设计运行经验等，确定本工程导线选择 LGJ-300/20(GB117983) 型钢芯铝绞线。 导线的机械物理特性见下表： 导线机械电气性能表 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 8 项 目LGJ300/20 钢芯（mm）71.95 结 构 铝股（mm）452.93 铝（mm2）303.42 钢（mm2）20.91 截面积 总计（mm2）324.33 铝钢截面比14.51 直径（mm）23.43 单位重量（kg/km）1002 最终弹性系数（N/mm2）63000 线膨胀系数20.910-6 制造长度（m）2000 综合拉断力（N）75680 设计安全系数4 最大使用张力（N）17974 平均运行张力（N）17974 20时直流电阻（/km）0.0952 注：表中的参数为单根导线的 4.1.3 双分裂子导线的排列方式 本工程采用相同的两根子导线为双分裂垂直排列，两根子导线不安装间 隔棒，其垂直间距为 400mm。施工紧线时，应按设计弧垂进行紧线，严禁上 子导线出现正误差，允许下子导线出现 100mm 以内的正误差，不允许出现 负误差，严禁出现同相两子导线上松下紧的现象。跳线采用水平排列方式， 并安装间隔棒。变电站进出线档导线为了方便引下线施工，采用水平排列方 式，安装间隔棒。 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 9 4.2 导线换位及相序配合 本工程为 10kV 新建送电线路，根据规程规定，导线不进行换位。 4.3 绝缘配合 4.3.1 污秽区的划分 根据现场实地调查及对沿线电力线路运行资料的收集，线路沿线附近有 较明显的污染源存在，其污染主要来自钢铁厂、发电厂、煤矿及公路扬尘， 城乡居民综合污染等，污染较严重。并考虑以后发展的因素，同时根据四 川省电力系统污区分布图(2006 年版)，并按污秽区划分原则，确定本工程 按级污秽区进行绝缘配置设计。 4.3.2 绝缘子选择 绝缘子型式 目前国内高压送电线路所用绝缘子主要有玻璃、瓷质及合成绝缘子三种 类别。 根据以往工程经验，玻璃绝缘子具有零值自爆及较好的抗污自洁能力， 运行维护较为方便；瓷质绝缘子采用时间很长，运行经验丰富，因零值检测 工作量大，运行维护不方便；合成绝缘子虽具有免清扫、免测零、自恢复能 力强、重量轻的特点，特别是具有较强的抗污能力。 根据本工程的地形、地貌及气象条件，综合近年来其它线路设计、运行 的经验，本工程推荐采用防污型玻璃绝缘子。 根据导线荷载情况选择绝缘子如下： 导线悬垂采用 70kN 玻璃绝缘子单联或双联串组合成串；导线耐张采用 双联 100kN 级玻璃绝缘子双联成串；耐张塔跳线串采用 70kN 级玻璃绝缘子， 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 10 单联成串。 绝缘子型号及片数选择 按 Q/GDW 152-2006 统一爬电比距选择绝缘子片数，级污秽区电气设 备外绝缘的标称爬电距离为 3.2cm/kV(按设备两端最高相电压计算)，为满足 对泄露距离的要求，并考虑零值绝缘子的影响，经计算选择绝缘子片数如下： 导线悬垂串选择单联或双联 3 片 70kN 玻璃绝缘子；耐张串选择双联 24 片 100kN 玻璃绝缘子；跳线串选择 3 片 70kN 玻璃绝缘子。 沿线最高海拔仅为 411m，故绝缘子片数不再按海拔进行修正。 绝缘子主要尺寸及机电特性见下表： 绝缘子主要尺寸及机电特性 主要尺寸(mm)机电特性 绝缘子型号 高度盘径 泄露 距离 工频 湿闪 (kV) 工频最小 击穿电压 (kV) 50%冲击 耐受电压 (kV) 机电破坏 荷 载 (kN) 质量 (kg/片) U70BP14625540045130120704.8 U100BP146280450451301301205.5 4.3.3 空气间隙 根据海拔高程情况，本工程线路各种运行条件下带电部分与杆塔构件的 空气间隙值应不小于下表要求： 空气间隙(m) 海拔高度(m) 工频电压操作过电压雷电过电压带电检修 10000.551.451.902.3 4.3.4 接地装置 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 11 根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T620-1997)及交 流电气装置的接地(DL/T6211997)中关于线路交叉部分过电压保护有关规 定，全线铁塔均需逐基接地。终端塔接地电阻不应超过 10 欧姆。 4.4 金具 本工程所采用的金具均为 96 型(1997 年修订版)电力行业统一定型产品， 安全系数都不小于 2.5。 4.5 通信保护 4.5.1 对通信线路的影响及其防护措施 本工程推荐方案所经地段，通信线均为铁路部门、电信、移动、联通、 广播电视局等的光缆线路，只是相互交叉。本线路对影响范围内的光缆通信 线路的危险影响及干扰影响，均满足规程要求，不需要采取防护措施。 4.5.2 对无线电设施 线路附近的无线电设施，主要为电视、广播传输网络及移动或联通的 GSM、CDMA 数字蜂窝移动通信系统机站，无其它无线电设施。送电线路 产生的电晕对 GSM（900MHz、1800MHz 或 2000MHz）移动机站的超高频 信号没有影响。 5 结构部分 5.1 杆塔选型 根据本工程导地线型号、荷载、交通运输等因素，并结合沿线地形以丘 陵与山地为主，兼顾个别地带杆塔荷载特点等；导线排列选择垂直排列方式。 为满足本工程的需要选择了 5 种钢管塔。 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 12 5.1.1 直线钢管塔 选用 10SZ1 与 10SZ2 两种型式。导线呈垂直排列，塔身断面为正方形。 5.1.2 转角及终端钢管塔 选用 10SJ1、10SJ2 与 10SJ3 三种型式。导线呈垂直排列，塔身断面为正 方形。 上述电杆钢管塔具有可走廊宽度小、结构较好、塔材耗费合理、施工方 便等优点。本工程线路经过地区的地震基本裂度为度，按规程规定不 作特殊措施。 5.2 杆塔规划 本工程确定选择如下杆塔型式： 项目名称塔 型呼称高(m)单基重量 (kg)数量(基)合计(kg) 1225702514018415514155 21503615036 10SZ1 24614216142 123264516320 10SZ2126338744366 1571264285043012567112567 10SJ1 3613829113829 127841215682 10SJ212899618996 10kV 同塔双 回配电线路 10SJ3(10SD) 1811687111687 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 13 合计33203797 上述杆塔均是为本工程专门设计的钢管塔。 5.3 基础规划 根据本工程的地形、地质情况及水文地质特点，总结、吸收我公司及其 它院基础设计的成熟经验、先进技术，并结合本工程实际情况，设计选择以 下基础型式： 板式斜柱基础 该类基础为埋置于预先开挖好的基坑内并将其回填夯实，属大开挖基础， 具有施工简便的特点。大部分塔位可采用该类基础。 掏挖基础 原状土掏挖式基础与大开挖基础相比虽然混凝土指标稍高，但可减少基 坑开挖量及平台开挖量，减少施工弃土，有效降低施工对环境的破坏，同时， 掏挖式基础在浇制混凝土时不用支模，使施工更加方便，降低了施工费用。 较坚硬的粘性土地基塔位可采用该类基础。 杆塔采用地脚螺栓与基础连接。 本工程为可研设计阶段，因无塔位详细的地勘资料，基础按照常规设计， 后续设计中如有较深回填土，基础耗量则作相应调整。 6 电缆部分 捣固焦变电站出现间隔到终端塔采用电缆沟和电缆穿炭素波纹管直埋的 方式，炭素波纹管直径采用 180mm，电缆出线总长度约为 260m。电缆采用 YJV22-6/10kV-3300（10kV） ，预制电缆头 HW15-3300（10kV） 。捣固焦 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 14 炉主变电站出线段终端杆附近需要建 1 个直径为 3m 的余线盘。 7 交叉跨越距离 导线对房屋跨越距离按规程要求执行，参照四川省电网 10kV 送电 线路工程建设惯例，当跨越耐火屋顶房屋时，亦尽量少跨越，如需跨越时， 其跨越高度应满足规程规定，同时考虑民房扩建加层的可能，跨越易燃 屋顶的民房时必须拆迁或改为瓦顶。 导线对地和其它交叉跨越的距离应满足10kV 及以下架空配电线路设 计规程(DL/T5220-2005)中的规定，其主要项目在最大弧垂时，最小允许垂 直距离如下表所列数值： 导线对地面及其它被跨越物之间的最小距离 序号被交叉跨越物的名称最小允许垂直距离（m） 1非居民区对地距离5.5 2居民区对地距离6.5 3交通困难地区对地距离5.0 4对建筑物的距离5.0 5对电力线路的距离2.0 6对通信线路的距离2.0 7对高速公路及其它公路的距离7.0 8对通航河流的距离6.0 9至树木最大自然生长高度顶部2.0 10至果树最大自然生长高度顶部1.5 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 15 8 环境保护 高压输电线路的环境影响包括电磁干扰和区域环境影响两个部分。为了 既保证工程设计质量，又保证环境影响程度最低，通过充分收集资料，并依 据有关规定控制线路的影响，从而实现保护环境的目的。 为保证线路下方人员的正常活动，线路下综合场强按小于 10kV/m 设 计。晴天，距离导线投影 20m 处 0.5MHz 无线电干扰小于 46dB。可听噪声 小于 55dB。 对沿线相关通信线路和无线电设施进行通信保护设计，满足相应规范 的要求。 进行线路路径协调工作，避开了城镇规划区、开发区、居民区、军事 设施、厂矿、炸药库、大型采石场等重要区域，将区域环境影响控制在最小 限度。 避开自然保护区、国有林场、水库水源林、风景区等，在路径选择时 尽量避开林区，无法避让的林区，应尽量采用线距较小的塔型穿越，条件允 许下，尽量考虑采用高塔跨越方式。以减少林木砍伐，保护生态环境。 输电线路跨越非长期住人的建筑物或邻近民房时，房屋基地离地 1.5m 处未畸变电场不得超过 4kV/m。 施工采取张力放线，尽量减少施工通道林木的砍伐。 在保证工期前提下放线时间尽量安排在农作物收获之后，使之对农作 物的损失尽量减少。 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 16 9 辅助设施 本工程架空线路全长约 4.2km，为了方便线路的运行维护，根据电力工 业部颁发的电力建设行业基本建设预算费用标准及官理制度汇编和国家 电力公司电力规划设计总院颁发的送电线路工程概算编制细则的规定， 该工程建成投运所需检修、通讯、交通、巡线便道及警示牌等辅助设施的费 用按相关规定已计入本工程概算中。 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 17 主 要 设 备 材 料 清 册 数 量 序号名 称规格或型号单位 实 用备 用合 计 重量 （kg） 图 号 备 注 一.导、地线及绝缘子 1钢芯铝绞线LGJ-300/20吨54.541.0955.6355631.7GB1179-83 2悬式玻璃绝缘子U70BP2片36973761804.8 3悬式玻璃绝缘子U100BP2片18243618608928.0 二.铁塔部分 4直线铁塔10SZ1-12基225140 5直线铁塔10SZ1-15基339936 6直线铁塔10SZ1-18基114155 7直线铁塔10SZ1-21基115036 8直线铁塔10SZ1-24基116142 9直线铁塔10SZ2-12基5516320 10直线铁塔10SZ2-18基114545 11转角铁塔10SJ1-12基7744366 12转角铁塔10SJ1-15基4428504 10kV 同塔双回配电线路新建工程 可行性研究报告 18 13转角铁塔10SJ1-18基117934 14转角铁塔10SJ1-30基1112567 15转角铁塔10SJ1-36基1113829 16转角铁塔10SJ2-12基2215682 17转角铁塔10SJ2-15基118958 18转角铁塔10SJ3-12基118996 19转角铁塔10SJ3-18基1111687 三.金具部分 20悬垂线夹XGU-5B付151527.00110102 21悬垂线夹XCS-5付4242126.00110104 22悬垂线夹XCS-6付66167381.90110205 23耐张线夹NY-300/20付4689477906.30 24球头挂环Q-7个15154.05310101 25球头挂环QP-10个5646570153.90310102 26碗头挂板WS-7付151515.15310202 27碗头挂板WS-10付5646570552.90310301 28U型挂环U-10付4565461230.50