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

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 2 LGJ-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 2 0.5km 地形分布(km) 平地 14km 占 100% 2 0.5km 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 3412 243.71 1782 127.28 单回路 255 255 153.32 153.32 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 56.7 126.69 956 单回路 86.53 162.2 2475 6.2 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 2 0.5km。 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） 14 15.4 曲折系数 1.22 1.33 交通条件 较好 较好 地形 比例 平地 100% 100% 地物 比例 大田 4.2km 5.7km 经济田 5.6km 5.3km 林地 2.8km 2.9km 草地 1.4km 1.5km 主要交叉跨越等级公路 3 3 铁路 1 1 （次） 水泥路 2 2 220kV线路 4 0 500kV线路 0 4 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 1 2 国道 2 3 等级公路 2 4 铁路 1 5 柏油路、水泥路 6 6 220kV 电力线 6 7 66kV 电力线 4 8 10kV 电力线 7 9 380V 电力线 10 10 通信线 10 11 地埋光缆 2 6.2.4 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： aiixxhVVh 式中 : ih、 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）； V2 4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） 28.1 6.3.2.4 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 1980.4 40 29 25 25 17 16 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 -40 0 0 2 平均气温 -10 0 0 3 最 大 风 -5 28.1 0 4 覆 冰 -5 10 10（ 15） 5 最高气温 40 0 0 6 安 装 -15 10 0 7 大气过电压 (无风 ) 15 0 0 8 大气过电压 (有风 ) 15 10 0 9 操作过电压 -10 15 0 10 冰的比重 0.9 11 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 2 LGJ 500钢芯铝绞线 。 根据现行的铝绞线及钢芯铝绞线（ GB 1179 83） 所列 500mm2 钢芯铝绞线 选取了 LGJ 500/35、 LGJ 500/45 、 LGJ 500/65三种 钢芯铝绞线 。 其 主要机械和电气特性见表 6.4 1。 钢芯铝绞线主要机械和电气特性 表 6.4 1 导线型号 LGJ 500/35 LGJ 500/45 LGJ 500/65 铝线根数 45 48 54 铝线直径（ mm） 3.75 3.60 3.44 铝截面（ mm2） 497.01 488.58 501.88 钢线根数 7 7 7 钢线直径 (mm) 2.50 2.80 3.44 钢截面（ mm2） 34.36 43.10 65.06 总截面（ mm2） 531.37 531.68 566.94 外径 (mm) 30.00 30.00 30.96 直流电阻（ /km） 0.05812 0.05912 0.05760 拉断力（ N） 113520 121695 146300 重量（ kg/m） 1.642 1.688 1.897 弹性模量（ Mpa） 63000 65000 69000 膨胀系数（ 1/） 20.9 10 6 20.5 10 6 19.3 10 6 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 2 LGJ 500/45； 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 OPGW 6.4.2.1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 6.4 2。 分流线型号及性能参数表 表 6.4 2 地线型号 LBGJ 150 40AC 国家标准 YB/T 124 1997 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） 90620 20 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/ ） 15.510 6 6.4.2.4 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 型 号 OPGW 标称重量（ kg/km） 625 额定抗拉强度（ kN） 85 模量 (kN/ mm2） 114 DC电阻 ( /km) 0.37 最大短路电流容量（ kA2sec） 150 短路电流时间 0.3s 6.4.3 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 6.4 4。 导 地 线设计安全系数、最大使用张力、平均运行张力上限 表 6.4 4 电线型号 拉断力（ N） Tmax（ N） 安全系数 T平（ N） Tp（ %） LGJ 500/45 121690 48676 2.5 30423 25 LBGJ 150 40AC 90620 34065 2.66 15591 17.2 6.4.4 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 FR 4， 地 线防振锤型号为 FR 2。 电线防振锤安装数量见表 6.4 5。 防振锤安装数量 表 6.4 5 电线 型号 档 距（ m） 防振锤型号 1 2 3 LGJ-500/45 450 451 800 800 1200 FR 4 LBGJ-150-40AC 350 351 700 701 1000 FR 2 6.4.5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 2.7 1.8 1.5 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/155D 155 300 450 160 45 130 U120BP/146D 146 280 450 120 45 120 FXBW4-500/120 2350 6340 120 395 1000 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 FXBW4 220/120 1支 2.88 用于导线悬垂串及跳线悬垂串 跳线绝缘子串 FXBW4 220/120 1支 2.88 耐张绝缘子串 U160BP/155D 16 3.2 用于 LGJ-500/45导线耐张串 U120BP/146D 16 3.2 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 110 750kV 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 0.55m 6.5.3 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 6 8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 ） 500 1000 2000 5000 最大长度（ m） 40 60 80 100 （ 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 4 45 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） 100 100-500 500-1000 1000-2000 工频接地电阻（） 10 15 20 25 6.6 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 3.5 6.9 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） 110 750kV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 LGJ 500/45） 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 LGJ 500/45） 采用 SJ501（ 0 20） 、 SJ502（ 20 40）、SJ503（ 40 60） 、 SJ504（ 60 90）型耐张 塔 ， SJ504（ 60 90）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 LGJ 500/45） 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 LGJ 500/45） 采用 GJ502（ 20 40）型耐张 塔， DJC（ 0 60） 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 110 750 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 M16 160 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） 110 750kV架空输电线路设计规范（报批稿） （ 2） 110 550kV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