华电克旗乌套海二期300MW风电场220kV送出线路工程设计单位质量评估报告

1 华电克旗乌套海二期华电克旗乌套海二期 300MW300MW 风电场送出线风电场送出线 路及路及 500kV500kV 巴林变电站巴林变电站 220kV220kV 间隔扩建工间隔扩建工 程设计单位工程总体评估报告程设计单位工程总体评估报告 郑州新时代电力工程设计有限公司 设计证书乙级 A 二 一五年十二月 郑州 2 1 前言前言 为了实现本工程建设管理单位提出的 创优规划 中提出的 争创国家电 网公司优质工程 的创优目标 特制定本细则 本细则根据工程的特点 对工程目标进行了分解 明确了为实现工程创优 目标配置的设计资源 制定了相应的设计组织管理措施 以质量 进度的技术 措施 以落实设计创优责任 明确设计创优工作程序 指导设计人员开展工程 创优活动 2 编制依据编制依据 1 本工程建设单位制定的 创优规划 2 国家电网公司工程建设质量管理规定 试行 国家电网基建 2006 699 号 3 国家电网公司输变电优质工程评选办法 国家电网基建 2005 253 号 4 国家电网公司输变电工程达标投产考核办法 国家电网基建 2005 255 号 5 电力工程电气设计手册 水利电力部西北电力设计院 编 1996 6 国家电网公司输变电工程通用设计 220kV 输电线路分册 7 国家电网公司输变电工程通用设计 220kV 输电线路金具分册 8 110kV 750kV 架空输电线路设计规程 GB 50545 2010 9 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL T 620 1997 3 10 输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程 DL 5033 2006 11 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 DL T 5154 2002 12 架空送电线路基础设计技术规定 DL T 5219 2005 13 高压架空线路和发电厂 变电所环境污区分级及外绝缘选择标准 GB T 16434 1996 14 国家电网公司 电力系统污区分级与外绝缘选择标准 Q GDW 152 2006 15 十八项电网重大反事故措施 16 国家电网公司输变电工程施工图设计内容深度规定 国家电网公 司 Q GDW381 1 2009 3 工程概况工程概况和技术特点和技术特点 线路部分 1 1 工程概况工程概况 本工程采用导线为 2 JL G1A 400 35 型钢芯铝绞线 地线采用两根 24 芯 OPGW 光缆 线路总长为 103 444km 新建线路根据沿线地形及交叉跨越情况 设计铁塔 277 基 单回直线塔 229 基 单回转角塔 46 基 双回路转角塔 2 基 2 2 线路路径及进出线说明线路路径及进出线说明 2 12 1 线路路径线路路径 2 1 1 路径 新建线路起点为 220kV 乌套海风电送出线路 T 接于 220kV 铜都至大水菠 4 萝风电场线路处 将 T 接点解开 自大铜线 33 34 间钻越 至 J1 然后经 J1 向东与大铜线并行约 3 5km 继续前行约 6 6km 至 J5 然后向东北方向行进约 3km 至 J6 J6 向东偏北方向绕过新林镇和新林镇新和灌溉区至 J9 然后向东方 向行进约 22 公里至谢家营子北侧 J15 J15 向东南方向跨过查干沐沦河至 J16 J16 向南方向行进约 3km 至 J17 J17 向东南方向行进约 30km 至规划风电 场南侧 J25 绕过规划风电场向东行进约 8km 至 J26 然后向东南方向行进约 10km 至 J28 J28 向东方向行进约 11 公里至 500kV 巴林变 进巴林变北数第七 间隔 路径走向及沿线地形 障碍物情况详见 线路路径图 2 1 2 地形及交通运输情况 线路沿线经过区域 山地较多 交通比较困难 部分施工需要修施工便道 现场修施工道路方案线路需要累计修垫约 30 公里 修路宽 4 5 米 施工道路主 要集中在 J1 J6 段 J9 J17 段 J24 J29 段 线路沿线地形 平地 13 丘陵 45 沼泽 2 山地 35 高山 5 线路所经山区和高山大岭地区 高差和档距相差悬殊较大 最大高差可达 80 米 最大档距可达 800 米 根据规程规定 拟将长耐张段断开 长度控制在 3 5 公里左右 2 1 3 交叉跨越情况 交叉跨越 跨越铁路 3 处 一般公路 3 处 220kV 钻越 2 处 跨越 1 处 66kV 电力线 7 处 10kV 电力线 28 处 低压线 通信线 15 处 河流 3 处 冲沟 98 处 3 3 气象条件气象条件 本工程线路位于赤峰林西县和巴林右旗内 本工程的气象条件为最大设计 5 风速 28 2m s 最大覆冰厚度 10mm 本工程选用的气象条件如表 3 1 所示 设计气象条件一览表 表 3 1 计算条件气温 风速 m s 覆冰 mm 最高气温 4000 最低气温 4000 基本风速 5280 最大覆冰 510 10 15 安装情况 15100 年平均气温 500 内过电压 5150 大气过电压 15100 年平均雷电日数 38 冰的比重 0 9 g cm3 注 内数字为设计采用的地线气象参数 4 4 导 地线型号及其防振措施导 地线型号及其防振措施 4 14 1 导线和地线导线和地线 根据接入系统要求 本工程导线选用 2 JL G1A 400 35 钢芯铝绞线 导线 最大使用张力为 2 37879N 安全系数为 2 6 平均运行张力不大于破坏拉断力的 25 地线采用两根 24 芯 OPGW 光缆 导 机械物理特性见表 4 1 1 导线和分流线的机械物理特性 表 4 1 1 导地线型号 JL G1A 400 35 铝 48 3 22 根数 直径 钢 7 2 5 计算截面 mm2 铝 390 88 6 钢 34 36 合计 425 24 计算外径 mm 26 8 计算拉断力 kN 103 67 计算重量 kg km 1347 5 弹性模量 kN mm2 65000 温度线膨胀系数 1 10 6 20 5 4 24 2 防振措施防振措施 本工程导线每相为 2 JL G1A 400 35 钢芯铝绞线 导线防振采用预绞丝防 振锤防振 OPGW 防振措施由生产厂家配套 5 5 绝缘配合与防雷接地绝缘配合与防雷接地 5 15 1 绝缘配合和绝缘子选用绝缘配合和绝缘子选用 5 1 1 带电体与杆塔构件的最小间隙 根据设计规程要求 本线路导线和带电体对接地部分绝缘间隙按表 5 1 1 1 数值进行设计 导线和带电体对接地部分绝缘间隙 表 5 1 1 1 工作状况最小间隙 米 相应风速 米 秒 大气过电压 1 910 内过电压 1 4515 运行电压 0 5528 带电检修 1 810 注 带电检修条件对操作人员需要停留工作的部位 考虑 0 5 米的人体活 动范围 7 5 1 2 绝缘子选用 根据 110 750kV 架空输电线路设计技术规定 GB50545 2010 的规定 参考赤峰地区的污区分布图并结合线路所在地理位置的实际情况 通过现场调 查 线路经过地区暂无工业污源 从 蒙东电力系统污区分布图 2011 版 查 知 线路在属于 B 级污秽区 考虑线路周边地区未来工业的发展 其绝缘配置 按照 C 级污秽线路爬电比距上限进行绝缘配置 直线悬垂绝缘子串采用 FXBW 220 120 2 硅橡胶合成绝缘子 其爬电比距为 2 88cm kV 跳线绝缘子串采用 U70BP 146 1 型绝缘子 14 片加 1 片 U70BP 146M 绝缘子 其爬电比距为 3 07cm kV 耐张绝缘子串采用 U120BP 146 1 型绝缘子 2 15 片 其爬电比距为 3 07cm kV 进线档耐张绝缘子采用 U120 BP 146D 型绝缘子 1 15 片 重要交叉跨越采用独立双挂点绝缘子串 20 度及以下干字型耐张塔的内 外角侧加装单跳线串 20 度 40 度干字型耐张塔的外角侧加装单跳线串 40 度 及以上干字型耐张塔的外角侧加装双跳线串 绝缘子机械强度的安全系数见表 5 1 2 1 绝缘子机械强度的安全系数 表 5 1 2 1 最大使用荷载 情况 瓷复合盘型 绝缘子 棒形复合绝 缘子 验算断线断联 安全系数 2 731 51 81 5 本工程所用绝缘子机电性能如表 5 1 2 2 8 绝缘子机电性能表 表 5 1 2 2 工 频 电 压 名称型号 盘 径 mm 高 度 mm 爬电 距离 mm 干闪 kV 湿闪 kV 击穿 kV 机电破 坏负荷 kN 重量 kg 瓷悬式绝缘子 U120BP 146D28014645080451301205 8 玻璃悬式绝缘子 U70BP 146M3801464505545130705 3 玻璃悬式绝缘子 U70BP 146 12801464508550130705 8 玻璃悬式绝缘子 U120BP 146 128014645085501301207 9 复合绝缘子FXBW 220 120 2 1502240630056039510001208 9 5 25 2 防雷接地 防雷接地 本工程防雷接地采取以下措施 1 全线架设双避雷线防止雷电直击导线 2 避雷线对边导线的保护角不大于 0 度 分歧塔及单回路转角塔小于 20 3 杆塔上两根避雷线之间的距离 不超过避雷线与导线间垂直距离的五 倍 保护中相导线免遭雷击 4 档距中央导线与避雷线之间距离 在 15 无风时满足规程要求 即 S 0 012L 1 米 5 杆塔逐基接地 基于铁塔基础根开较大 为使各塔腿有较均匀的接地 电阻 采用上下环的接地装置型式 土壤电阻率较大地方采用接地模块 根据 设计规程的要求 在雷季干燥时 每基杆塔的工频接地电阻不大于表 5 2 1 的 数值 杆塔接地电阻值 表 5 2 1 土壤电阻率 欧 米 100 及以下100 500500 1000 工频接地电阻 欧 101520 9 当铁塔全高超过 40 米时 铁塔接地电阻值应按表 5 2 1 所列值减半 6 6 金具选择 金具选择 导 地线组装所用金具 均按参照 国家电网公司输变电工程通用设计 220kV 输电线路金具分册 2011 年版 选用 个别金具为企业标准 各种金具的安全系数满足规程要求 运行情况 2 5 断线情况 1 5 7 7 导线对地距离 交叉跨越及线路防护区导线对地距离 交叉跨越及线路防护区 7 17 1 导线对地距离和交叉跨越 导线对地距离和交叉跨越 本线路处于非居民区 主要地形为为丘陵和山地 导线对建筑物最小距离和 交叉跨越铁路 公路 高压线 通信线路等距离要求 均按 110kV 750kV 架 空送电线路设计规范 GB50545 2010 的规定设计 导线对地和交叉跨越距离见 表 8 1 1 导线对地和交叉跨越一览表 表 8 1 1 项 目 最小距离 米 计 算 条 件 非居民区 6 5 铁路 协议要求 12 0 等级公路 8 0 电力线路 4 0 弱电线路 4 0 建筑物最小垂直距离 6 0 10 建筑物最小净空距离 5 0 最大计算风偏 对树木垂直距离 3 5 对果树垂直间距 4 0 果树生长的限制高度树木 对树木风偏净空距离 4 5 最大计算风偏 为保护生态环境 节省工程投资 本工程推荐对成片林区高塔跨越设计 苗木自然生长高度按 10 米考虑 杨树的高度按 25 米考虑 根据规程规定 对现有道路两边 田间 山坡的杨树等零星树木 应砍伐 通道 其宽度不应小于 110 750kV 架空输电线路设计规范 GB50545 2010 规程规定值 在下列情况下可不砍伐通道 1 树木自然生长高度不超过 2 米 2 导线与树木 考虑自然生长高度 之间的垂直距离满足上表所列数值 的要求 78 278 2 线路防护区 线路防护区 本工程应设立线路防护区 防护区的宽度为线路宽度加两边线外各 15 米 8 8 铁塔和基础设计铁塔和基础设计 8 18 1 选择铁塔与基础型式的依据和原则 选择铁塔与基础型式的依据和原则 8 1 18 1 1 主要依据 1 110kV 750kV 架空送电线路设计规范 GB50545 2010 2 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 DL T 5154 2002 3 架空送电线路基础设计技术规定 DL T 5219 2005 3 钢结构设计规范 GB50017 2003 4 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 11 5 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 6 其它有关现行规范规程及规定 8 1 28 1 2 主要设计原则 根据本工程所用导地线型号 气象条件 线路沿线地形地貌 地质条件及 水文条件等情况 本着技术先进 经济合理 安全适用的原则选择铁塔和基础 型式 8 28 2 铁塔型式铁塔型式 1 设计原则及设计参数 a 本工程塔材采用 Q235 Q345 钢 其质量标准应分别符合 碳素结构钢 GB T 700 1998 低合金高强度结构钢 GB T 1591 1994 的要求 b 螺栓采用 4 8 级 6 8 级螺栓 其质量标准符合 输电线路铁塔及电力 金具紧固用冷镦热浸镀锌螺栓与螺母 DL T764 4 2002 的要求 c 钢材手工焊接用焊条符合 碳钢焊条 GB T5117 和 低合金钢焊条 GB T5118 的规定 d 根据 建筑地震设计规范 GB50011 2001 本线路所经地段抗震设防 烈度为 6 度 执行 电力设施抗震设计规范 GB50260 96 的规定 常规一般 高度的自立塔不进行抗震验算 e 所有铁塔构件均应热镀锌防腐 f 本工程地面以上 8m 范围内的所有螺栓及主材接头处的螺栓均采用防盗 螺栓 g 为贯彻国家电网公司集约化管理思想 统一建设标准 同意材料规范 规范设计程序 加快设计 评审 材料加工的进度 提高工作效率和工作质量 12 本工程铁塔采用国家电网公司 110kV 750kV 输电线路典型设计系列铁塔 本工程线路经过地区以山地及丘陵为主 沿线村庄稀少 线路走廊较宽松 直线塔推荐采用猫头塔 该塔型在送电线路中应用广泛 具有成熟的设计 加 工 安装和运行经验 耐张塔推荐采用 干 字型铁塔 该塔具有刚度大 运 行安全可靠及施工和运行维护方便等特点 是国内电网中运行较成熟的塔型之 一 本工程路径地处山地 丘陵地区 为保护自然环境 减少土石开方 减少 水土流失 铁塔设计有长短腿和高低基础配合使用 2 杆塔选型及技术条件 本工程杆塔设计条件见表 9 2 1 表 9 2 1 220kV 线路路杆塔设计条件 13 2E5 模块 SJ118 30304506000 20 8 38 3 基础设计基础设计 14 8 3 18 3 1 工程地质条件简介 1 水文情况 根据地勘报告 拟建线路地下水埋藏较深 勘察范围内未发现地下水 根 据该区以往水文地质及工程地质勘察及对地下水与土的分析结果可知 该区地下 水为 HCO3 Ca 型 PH 值 7 左右 矿化度 0 5 克 升左右 地下水主要靠大气降 水和地下径流补给 河流是该区的主要排泄方式 据以往长期水位观测资料可 知 该区 7 8 月雨季时地下水位最高 4 5 月间水位最低 年中及年际水位变化 幅度 2m 左右 勘察时未见地下水 该区标准冻土深度为 2 0m 2 地质情况 根据地勘报告 本工程地质主要以粉土 细沙 角砾 基岩为主 其地质 描述如下 粉土 灰黑 土黄色 稍湿状态 4 0 8 0m 为中密 稍湿状态 摇振反应中 等 无光泽反应 干强度低 韧性低 上部含植物根系 具非自重轻微湿陷性 细砂 土黄色 稍密 稍湿 以长石及石英颗粒为主 磨圆一般 角砾 杂色 中密 稍湿状态 砾石成份以花岗岩等为主 粒径大于 2mm 的颗粒超过总质量的 50 级配良好 基岩 全风化花岗岩 土黄色 原岩结构基本被风化成土状 局部含未风 化完全的砂 砾等 RQD 值为 0 基岩 强风化花岗岩 黄褐色 原岩结构多被破坏 岩芯呈碎块状 裂 隙发育 RQD 值小于 20 3 场地地震效应 15 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 根据内蒙古自治区地震局和 赤峰市建设委员会 赤建发建工字 2009 27 号 文件通知 本地区地震基本烈度 为 6 度 地震峰值加速度为 0 05g 4 不良地质 沿线所见粉土多为湿陷性黄土 湿陷性土层厚度最深为 4 5m 根据土工试 验结果 自重湿陷系数均小于 0 015 依据 湿陷性黄土地区建筑规范 GB50025 2004 第 4 4 4 条 该土层为非自重湿陷性黄土 地基湿陷等级为 级 轻微 湿陷性 8 3 28 3 2 基础型式简述 输电线路杆塔的基础设计是否合理 对线路安全运行 降低工程造价起着 重要作用 本工程所经地区为高寒地区 其型式应根据杆塔型式 沿线地形 工程地质 水文及施工 运输等条件进行综合考虑确定 按照 安全可靠 经 济适用 符合国情 的电力设计方针 结合本工程的实际情况进行选择 台阶 式刚性基础与现浇柔性台阶式基础相较 台阶基础钢材用量较小 但混凝土用 量大 现浇柔性基础混凝土用量小 但钢材用量较大 本工程在地质条件良好 地段推荐采用台阶式基础 部分岩石地段采用掏挖基础 河流滩涂地段使用灌 注桩基础 8 48 4 材料性能及技术要求材料性能及技术要求 8 4 18 4 1 钢材 本工程所用钢材全部选用 Q235 及 Q345 8 4 28 4 2 混凝土材料 1 标号 现浇钢筋混凝土基础混凝土标号为 C25 垫层 保护帽混凝土标 16 号为 C15 2 水泥采用普通硅酸盐水泥 3 砂子采用天然中砂及粗砂 4 石子采用卵石或碎石 现浇台阶式基础石子粒径为 2 4cm 9 9 通信保护通信保护 本工程在初步设计中经过计算送电线路对沿线三级及其以上通信线路的感 应纵电动势及对地电压均不超过国家标准 在施工图设计中对三级以下通信线 进行了调查 未发现新增加之平行的通信线路 变电部分 本次新建 220kV 出线间隔位于 220kV 配电装置北起第七个间隔 即预留西 北部风电场 2 出线间隔 无改造搬迁工程量 设备运输采用站内原有道路 本工程接入后 500kV 巴林变电站 220kV 接线方式仍为双母线方式不变 220kV 配电装置布置采用分相中型双列布置 间隔宽度为 12 75 米 两个间 隔 25 5 米 设备相间距离为 3 米 导线相间距离为 4 米 母线相间距离为 3 5 米 悬吊硬管母线对地高度为 9 4 米 4 工程创优目标工程创优目标 根据我公司的质量目标 提供的产品和服务符合法规和标准 总体设计合 理 技术方案优化 设备选型正确 注重持续创新 符合持续创新 符合社会 和环境不断变化的要求 恪守合同 并以顾客的满意为关注点 具体到本线路工程 该线路较长 为使本工程争创优秀设计 制定以下具 体质量目标 17 首先 相关专业参加利用高科技技术进行路径方案的优化选择 使路径方 案最优 并尽量保证其可行性 其次 塔位和塔型的排定必须结合钢材 混凝土等经济指标仔细斟酌 控 制指标 使各项指标在满足初设审定的指标的前提下 各项指标最优 第三 创建环境友好型线路 确保实现安全可靠 技术创新 先进实用 指标合理 以人为本 绿色环保 5 工程创优措施工程创优措施 5 1 设计前期质量控制 在设计过程当中 要严格按院颁 质量体系作业文件 进行质量控制 主 要执行的 质量体系作业文件 有 专业互提资料管理规定 设计成品校审规定 设计图纸专业会签规定 5 2 从工程开工就将创优贯穿于设计的全过程当中 使设计过程中的每一 个环节创优 5 3 终勘选线 相关专业参加利用高科技技术进行路径方案的优化选择 使路径方案最优 5 4 终勘定位时 每一个耐张段优化排位 对每一个方案仔细斟酌并进行 指标计算 优化塔位和塔型 最终使得钢材 混凝土等各项指标更优 达到国 内先进水平 5 5 编制定位手册 有关人员人手一册 现场定位做好每一个塔位的定位 18 日志 5 6 路径的选择要重点考虑上述重要交叉跨越的位置和可行性 避免返工 以降低工程造价 5 7 杆位图中地上 地下地物的标注和统计要准确无误 5 8 对现场发现的新情况用数字相机做好记载 以便将来更好地为线