十堰竹山—双台110kV线路工程 勘察设计投标文件技术部分(说明书)

1、湖北省电力公司湖北省电力公司设计竞赛依托工程招标设计竞赛依托工程招标十堰竹山十堰竹山双台双台 110kv 线路工程线路工程勘察设计投标文件勘察设计投标文件技技 术术 部部 分分2013 年年 9 月月 page * mergeformat 105技术部分总目录第 1 册技术部分（含总说明、概算书、专题报告）附件专题报告专题报告 1工程设计使用寿命专题专题报告 2特殊区段线路设计优化专题专题报告 3导线选择专题专题报告 4杆塔规划及结构优化专题专题报告 5基础选型、优化及环保措施专题 page * mergeformat 105专题报告 6预制式跳线专题专题报告 7跳线防风偏复合绝缘子专题专题报

2、告 8opgw 光缆及对侧地线选型配置专题报告 9地线接地方式选择专题报告专题报告 10防鸟装置专题专题报告 11标识标牌专题专题报告 12 page * mergeformat 105控制造价措施专题第 2 册设计创新汇总材料第 3 册工程技术方案图纸目 录 toc o 1-3 h z hyperlink l _toc329512767 1.总的部分 pageref _toc329512767 h 1 hyperlink l _toc329512768 1.1 投标设计主要依据 pageref _toc329512768 h 1 hyperlink l _toc329512769 1.2 设

3、计范围、内容 pageref _toc329512769 h 2 hyperlink l _toc329512770 1.3 工程概况 pageref _toc329512770 h 2 hyperlink l _toc329512771 1.4 主要经济技术指标 pageref _toc329512771 h 2 page * mergeformat 105 hyperlink l _toc329512772 2.电力系统概况及两端进出线 pageref _toc329512772 h 6 hyperlink l _toc329512773 2.1 电力系统概况 pageref _toc32

4、9512773 h 6 hyperlink l _toc329512774 2.2 220kv 竹山变电站 110kv侧出线布置. pageref _toc329512774 h 10 hyperlink l _toc329512775 2.3 110kv 双台变电站 110kv侧出线布置. pageref _toc329512775 h 10 hyperlink l _toc329512776 3.路径方案 pageref _toc329512776 h 11 hyperlink l _toc329512777 3.1 路径选择原则 pageref _toc329512777 h 11 hy

5、perlink l _toc329512778 3.2 路径方案描述 pageref _toc329512778 h 12 hyperlink l _toc329512779 3.3 线路路径方案优化简述. pageref _toc329512779 h 13 hyperlink l _toc329512780 3.4 对电信线路和无线电台的影响. pageref _toc329512780 h 15 hyperlink l _toc329512781 3.5 沿线交叉跨越情况 pageref _toc329512781 h 15 hyperlink l _toc329512782 3.6 沿

6、线地形、地质及交通情况. pageref _toc329512782 h 15 hyperlink l _toc329512783 3.7 线路路径沿线果树及林区 page * mergeformat 105情况. pageref _toc329512783 h 16 hyperlink l _toc329512784 4.设计气象条件 pageref _toc329512784 h 18 hyperlink l _toc329512785 4.1 设计标准及资料来源 pageref _toc329512785 h 18 hyperlink l _toc329512786 4.2 气象资料的分

7、析及选定. pageref _toc329512786 h 18 hyperlink l _toc329512787 4.3 设计气象条件 pageref _toc329512787 h 19 hyperlink l _toc329512788 5. .导线、地线和 opgw pageref _toc329512788 h 21 hyperlink l _toc329512789 5.1 导线选型 pageref _toc329512789 h 21 hyperlink l _toc329512790 5.2 地线及 opgw 光缆选型 pageref _toc329512790 h 25 h

8、yperlink l _toc329512791 5.3 导、地线安全系数 pageref _toc329512791 h 32 hyperlink l _toc329512792 5.4 导、地线防振 pageref _toc329512792 h 32 hyperlink l _toc329512793 5.5 导、地线防舞 pageref _toc329512793 h 34 hyperlink l _toc329512794 5.6 地线绝缘方式 pageref _toc329512794 h 34 page * mergeformat 105 hyperlink l _toc3295

9、12795 6.绝缘配合 pageref _toc329512795 h 37 hyperlink l _toc329512796 6.1 污区划分 pageref _toc329512796 h 37 hyperlink l _toc329512797 6.2 导线绝缘子选型 pageref _toc329512797 h 38 hyperlink l _toc329512798 6.3 防闪络措施 pageref _toc329512798 h 46 hyperlink l _toc329512799 6.4 防风偏放电措施 pageref _toc329512799 h 47 hyper

10、link l _toc329512800 7.金具及绝缘子串 pageref _toc329512800 h 49 hyperlink l _toc329512801 7.1 金具 pageref _toc329512801 h 49 hyperlink l _toc329512802 7.2 绝缘子机械强度及绝缘子串数配置. pageref _toc329512802 h 54 hyperlink l _toc329512803 8.空气间隙 pageref _toc329512803 h 62 hyperlink l _toc329512804 9.防雷和接地 pageref _toc32

11、9512804 h 63 hyperlink l _toc329512805 9.1 防雷设计 pageref _toc329512805 h 63 page * mergeformat 105 hyperlink l _toc329512806 9.2 接地设计 pageref _toc329512806 h 63 hyperlink l _toc329512807 10.杆塔和基础 pageref _toc329512807 h 65 hyperlink l _toc329512808 10.1 杆塔 pageref _toc329512808 h 65 hyperlink l _toc3

12、29512809 10.2 基础 pageref _toc329512809 h 70 hyperlink l _toc329512810 11.对邻近通信线路的影响 pageref _toc329512810 h 81 hyperlink l _toc329512811 11.1 概述 pageref _toc329512811 h 81 hyperlink l _toc329512812 11.2 设计原则和依据 pageref _toc329512812 h 81 hyperlink l _toc329512813 11.3 对邻近通信线影响程度及保护措施. pageref _toc32

13、9512813 h 81 hyperlink l _toc329512814 12.环境保护 pageref _toc329512814 h 82 hyperlink l _toc329512815 12.1 环境概况 pageref _toc329512815 h 82 hyperlink l _toc329512816 12.2 环境保护标准 pageref _toc329512816 h 82 page * mergeformat 105 hyperlink l _toc329512817 12.3 环境保护初步分析 pageref _toc329512817 h 82 hyperlin

14、k l _toc329512818 12.4 水土保持 pageref _toc329512818 h 83 hyperlink l _toc329512819 13.节能措施 pageref _toc329512819 h 85 hyperlink l _toc329512820 14.“两型三新”执行情况 pageref _toc329512820 h 87 hyperlink l _toc329512821 15.投资估算 pageref _toc329512821 h 90 hyperlink l _toc329512822 16.设计组织及技术服务保障 pageref _toc329

15、512822 h 92 hyperlink l _toc329512823 17.控制工程造价管理及技术措施 pageref _toc329512823 h 98 hyperlink l _toc329512824 18.主要设备材料表 pageref _toc329512824 h 103 hyperlink l _toc329512825 19.技术偏差表 pageref _toc329512825 h 106 page * mergeformat 1051. 总的部分1.1 投标设计主要依据1、 湖北省电力公司设计竞赛依托工程招标十堰竹山双台 110kv线路工程勘察设计招标文件2、湖北省

16、电力公司文件关于印发十堰竹山双台 110kv 输变电工程可行性研究报告审查意见的通知110750kv 架空输电线路设计规范 （gb 50545-2010）3、 国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定 （q/gdw 166-2007）4、 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 （dl/t6202-1997）5、 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 （dl/t5154-2002）6、 钢结构设计规范 （gb50017-2003）7、 输电线路铁塔制图和构造规定 （dl/t 5442-2010）8、 架空送电线路基础设计技术规定 （dl/t5219-2005）9、 建筑地基基础设计规范 （gb500

17、07-2011）10、 混凝土结构设计规范 （gb50010-2010）11、 交流电气装置的接地dl/t621-199712、 电力工程气象勘测技术规程 （dl/t5158-2002）13、 输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程（dl5033-2006）14、 建筑结构荷载规范 （gb50009-2006）15、 高压绝缘子瓷件 技术条件 （gb/t772-2005）16、 电力设施抗震设计规范 （gb50260-1996）17、中华人民共和国电力法 page * mergeformat 10518、中华人民共和国电力设施保护条例19、 其他相关的现行国家、行业强制性标准和技术规范、

18、规程；国家电网公司设计深度及有关技术要求。1.2 设计范围、内容本次设计主要包括竹山-双台 110kv 线路电气、结构、勘测、通讯设计,线路建设概算。不包括对侧间隔、站外保护、通信、调度自动化等系统部分。1.3 工程概况1.3.1 接入系统概述根据可研报告、审查意见及招标文件要求，本工程对竹山双台110kv 线路展开线路方案设计。线路长度 33.6 公里。1.3.2 工程规模本工程为竹山-双台 110kv 线路工程，线路长度为 33.6 公里，导线采用 2jlha4-275 中强度全铝合金绞线，双地线架设，一侧地线为jlb35-100 型铝包钢绞线，另一侧为 opgw-13-100-2 型 2

19、4 芯光缆。1.4 主要经济技术指标本工程主要技术方案和经济指标详见下表表 1-1 线路主要技术方案和经济指标统计表序号项 目指标1电压等级 page * mergeformat 105110kv2架设及传输方式（回路数、紧凑形式）单回路、常规3起止点竹山变/双台变4线路路径长度/线路总长度（）33.6/33.65海拔高度（m）1002406曲折系数1.097平地（）/占全程的百分比（%）8.13/24.2 page * mergeformat 1058丘陵（）/占全程的百分比（%）22.35/66.59泥沼河网（km）/占全程的百分比（%）0/010一般山地（）/占全程的百分比（%）3.12

20、/9.311高山大岭（km）/占全程的百分比（%）0/012设计风速（m/s）23.513设计冰厚（）1014导线型号 page * mergeformat 1052jlha4-27515地线型号jlb35-100、24 芯 opgw-13-100-216杆塔总数/每公里塔基数（基/）106/3.1517自立直线塔/占塔基总数百分比（%）92/86.818悬垂转角塔（基）/占塔基总数百分比（%）0/019耐张转角塔/占塔基总数百分比（%）14/13.220间隔棒型式预绞式阻尼型 page * mergeformat 10521防振措施预绞式防振锤22悬垂线夹型式预绞式悬垂线夹23导线（t/）4

21、.7124地线（t/）0.5425杆塔钢材（t/）13.5826基础钢材（t/）1.3427 page * mergeformat 105接地钢材（t/）0.2328金具（t/）0.2629水泥（t/）18.3530混凝土（m3/）50.1731土石方（m3/）162.3832绝缘子型号与片数（片/）悬垂fxbw-110/100-2/8.4 page * mergeformat 105耐张u100b/146/4533高强钢单位用量（t/）0.4334高强钢用量（t）14.635高强钢使用率（%）3.1936房屋拆迁数量（间、平方米）037林区砍伐长度、砍伐量（米、棵树）5000/836 棵38

22、一般线路工程本体投资 page * mergeformat 105合计（万元）1477.28单位造价（万元/）43.9739辅助设施工程投资合计（万元）0单位造价（万元/）040场地征用及清理费合计（万元）77.31 page * mergeformat 105单位造价（万元/km）2.341静态投资合计（万元）2026.84单位造价（万元/km）60.3242工程总投资合计（万元）2053.36单位造价（万元/km）61.11注：本工程光缆总投资：147.78 万元，上表不含本费用；装材价格参考最近一次招标价格，其它价格自行调查。 page * mergeformat 1052. 电力系统概

23、况及两端进出线2.1 电力系统概况2.1.1 系统现状十堰电网位于鄂西北电网与鄂东电网之间，网内没有大型火电厂和水电厂，也没有 500kv 电压等级的变电站。220kv 网架为鄂北电网过境的米庄变、韩岗变十堰变（永阳变）红石坡、姚家冲变双回链式结构。110kv 网架形成以 220kv 十堰变为支撑的十堰城区环网以及以220kv 永阳变为支撑的广水电网，并通过 110kv 随梅线、永梅线联络。城区环网通过 110kv 擂安线、唐安线、韩唐线与襄樊电网联络，广水 page * mergeformat 105电网通过 110kv 上竹线、姚竹线与孝感电网联络。十堰电网现有 220kv 十堰、永阳变电

24、站两座，主变四台容量630mva, 110kv 变电站 15 座，主变 27 台容量为 838.5mva；35kv 变电站 32 座，主变 49 台 205.1mva。十堰电网按地理分区分为随县电网、曾都电网和广水电网。随县电网拥有 110kv 变电站 5 座（分别为唐镇、安居、殷店、洪山、小林变电站） ，主变 8 台 215mva；35kv 变电站 16座，主变 22 台 96.4mva； 35kv 线路 20 条 313.18km；10kv 线路 93 条2915.13km，10kv 配电变压器 3841 台,容量 415mva。 page * mergeformat 105十堰电网 20

25、10 年底电网现状图2.1.2 电网规划按照十堰市“十二五”配电网规划报告中规划，随县以 220kv十堰变、何店变、竹山变为中心，以相邻的 220kv 韩岗变为支援的220kv 骨干网架，合理布置 110kv 变电站，形成双电源、双回路的110kv 网络接线，逐步实现 n-1 准则要求。2011-2015 年随县需要建设220kv 变电站 1 座，新建 110kv 变电站 4 座，新增变电容量220mva（吴山变、古城变、高城变、双台变） ，开关站改造为 110kv 变电站 1 座，新增变电容量 36mva（炎帝变） ，至 2015 年，随县共有 1座 220kv 变电站，10 座 110kv

26、 变电站。竹山 220kv 变电站建成后，110kv 唐镇变、双台变、吴山变、炎帝变、竹山电铁牵引站的主供电源改为 220kv 竹山变，同时考虑两水110kv 变电站从竹山 220kv 取得电源的可能性。 page * mergeformat 105 page * mergeformat 105十堰电网 2013 年底电网规划图2.2 220kv 竹山变电站 110kv 侧出线布置竹山 220kv 变电站终期规划主变 3 台，主变容量 3180mva，本期先上 1 台，主变容量 1180mva。110kv 侧出线终期 12 回，本期设计先上 4 回。经过现场勘测和考虑远期规划，110kv 出线

27、定为向东，由北向南出线情况如下：唐镇、备用、双台、备用、殷店、两水、备用、备用、备用、炎帝、竹山电铁、备用。具体竹山站 110kv 间隔布置图情况见下图： 2.3 110kv 双台变电站 110kv 侧出线布置双台 110kv 变电站 110kv 侧出线终期 4 回，现出线 1 回。110kv 出线向东。由北向南出线情况如下：备用、殷店、竹山、备用。具体双台变 110kv 间隔布置图情况见下图： 唐镇备用双台备用殷店两水备用备用备用炎帝竹山电铁备用备用殷店竹山备用 page * mergeformat 1053. 路径方案3.1 路径选择原则1）线路路径满足城镇总体规划要求，避开城市规划区，兼

28、顾乡镇用地。2）避开房屋密集区，减少线路跨越房屋的费用。3）尽量利用现有交通条件，综合考虑施工便利、运行维护方便。4）充分考虑沿线地质、地形条件对送电线路的可靠性及经济的影响。5）综合考虑本线路路径与沿线已建线路、规划线路及其他设施矛盾，并将本线路路径对其影响降至最小。6）线路尽量避开重冰区、不良地质地带、采空区以及严重影响安全运行的其他地区。当无法避让时，采取必要的措施；宜避开原始森林、自然保护区、风景名胜区、矿区等。7）在同一个高压走廊内的输电线路，路径选择应统筹考虑，科学利用走廊资源。8）线路路径选择及杆塔排位时，应避免大面积房屋拆迁。不占或少占耕地和经济效益高的土地。9）线路应尽可能避

29、让自然保护区、森林、果园、经济作物区，若避让困难，应考虑树木自然生长高度，按跨越设计，减少树木砍伐和对生态的影响。10）对重要交叉跨越，路径选择及杆塔排位时应合理选择跨越点和跨越杆塔的塔型及高度，减少对被跨输电线路等设施的影响、利于实施。11）路径选择宜根据具体情况采用卫星照片、全数字摄影测量系 page * mergeformat 105统和 gps 等新技术。12）跨越主干铁路、高等级道路等重要设施时应采用独立耐张段。3.2 路径方案描述招标路径方案：线路在金家沟左转向西北方向走线，经秦家沟、梨树塆、王家大塆、熊家坊、松坡塆、秦家塆，线路在秦家塆转向北，经邓家塆、郭家塆、陈家塆、大碾子塆、

30、大姚家塆、邱家大塆、老寨、李家沟、竹园、丁家塆、下孙家沟、下岗子、大房塆，线路在大房塆右转向东跨越尚市至双台公路，至柳叶冲左转向西进双台 110kv 变电站。招标路径线路全长 35.2km，航空距离约 30.89km，曲折系数1.14。地形划分：平地 20%；丘陵 60%；山地 20%；地质划分：普通土 20%； 松砂石 60%；岩石 20%。交通情况：线路位于尚市双台公路东侧走线，交通状况较便利，综合考虑其汽车运距 15km，人力运输平均运距为0.5km。经路径方案优化后，投标路径方案为本线路由待建 220kv 竹山变110kv 侧构架向东出线，线路在苏家塆左转向北走线，经过李家塆、温家塆、

31、丁家塆、罗家岗、何家冲、梁家大坡、朱家塆，在王家老塆左转经老寨和招标路径会合，然后和招标路径相同走线，至赵家塆时比招标路径提前右转，经过上房沟、下孙家沟、三房塆左转至柳叶冲左转向西进双台 110kv 变电站。投标路径线路全长 33.6km。航空距离约30.89km，曲折系数 1.09。3.3 线路路径方案优化简述根据设计招标文件，竹山-双台 110kv 线路,西方案长 35.2km，东 page * mergeformat 105方案长 36km，西方案为招标路径。我院利用卫星照片和 1/5 万地形图进行详细研究，画出多条路径进行反复对比，并结合现场踏勘调查情况进行认真分析，我院认为招标路径推

32、荐的西方案选择大部分是合理的，但部分地段仍可根据具体情况进行局部优化，选择更合理可行的路径。降低工程投资。各路径方案技术经济比较情况见下表：表 3-1 各路径方案技术经济比较表序号项目招标路径方案投标优化方案备注1线路长度35.2km33.6km长度减少 1.6km2线路曲折系数1.141.09减少 0.05 page * mergeformat 1053地形类别平地：20%丘陵：60%山地：20%平地：24.2%丘陵：66.5%山地：9.3%减少山地 10.7%4工地运输汽运：15km小运：0.5km汽运：12km小运：0.4km减少汽运 3km降低小运 0.1km5地质条件普通土:20%松

33、砂石：60%岩石：20% page * mergeformat 105普通土:30%松砂石：56%岩石：14%减少岩石地质 6%6海拔高程100300 米100240 米减少海拔高程 60 米7覆冰情况10mm 覆冰10mm 覆冰8转角塔数量22 基14 基减少 8 基9动态投资 page * mergeformat 105（万元）2857（可研批复）2053.36减少 803.64 万元由前面论述和上表显示，优化后的投标路径较招标路径有如下优点：（1） 线路长度缩短了 1.6km，优化后工程投资少；（2） 线路曲折系数由 1.14 减小到 1.09，转角角度变小，3以内的小转角可采用 zmc

34、3 型塔采用直线硬转方式替代转角塔，转角塔减少8 基，减轻了杆塔钢材重量；（3） 招标路径要翻过一座山，海拔高度 300 米。投标路径不翻越此山，方便了施工、运行维护；（4） 果林跨越长度投标路径缩短了 0.88km，降低了施工赔偿，也注重了环境保护，减少了水土流失；（5） 减少了山地的路径，地质条件也相应的优于招标路径方案，方便了施工，降低了施工的费用。优化后投标路径和招标路径相比线路长度减短 1.6km；杆塔比招标路径减少 9 基，降低了工程投资；地形情况：平地 24.2%，丘陵66.5%，山地 9.3%，地形条件略优于招标路径方案，地质情况也相应的优于招标路径方案；并且结合现场踏勘调查情

35、况作了方便施工、运行维护，减少跨果林等局部优化。优化后的招标路径走向详见附图01：路径走向图 。 page * mergeformat 1053.4 对电信线路和无线电台的影响经沿线踏勘及现场调查，本线路沿线没有发现对电信线路的无线电台的影响。3.5 沿线交叉跨越情况表 3-2 线路沿线交叉跨越情况统计表序号跨越物名称数量单位备注135kv 电力线1处双台-倒峡 35kv 线路，跨越2乡村公路20处跨越310kv 电力线22处跨越4低压线30处 page * mergeformat 105跨越5通信线20处跨越6河流12处跨越3.6 沿线地形、地质及交通情况本工程沿线海拔高程在 100 米24

36、0 米之间走线，根据现场调查，具体地形、地质及交通情况如下：以下是招标路径和投标路径的海拔高度配置图，根据地形划分标准“平地指地形比较广阔，地面比较干燥的地带；丘陵指陆地上起伏和缓，连绵不断的矮岗、土丘、水平距离 1km 以内地形起伏在 50m 以下地带；山地指一般山岭或沟谷等，水平距离 250m 以内，地形起伏在50m150m 的地带。”因此本投标路径的地形划分为：平地 24.2%，丘陵 66.5%，山地9.3%。招标路径海拔高度配置图投标路径海拔高度配置图沿线地质情况：普通土：30%； page * mergeformat 105 松砂石：56%； 岩 石：14%。沿线交通情况：汽车运距：

37、12； 人力运距：0.4。3.7 线路路径沿线果树及林区情况林区的树种主要为杂树以及部分松树、果树（主要为桃树）、白杨树。目前白杨树生长高度在 1521 米之间，其余大部分树木高度在16 米左右；果树生长高度在 24 米之间。跨越林区坚持高跨与砍伐相结合的原则，同时兼顾技术经济指标和环境保护两个因素。对于林区，近一半左右林木位于山谷，线路直接跨越无需砍伐，而位于山坡上自然生长高度为低于 16 米的林木不砍伐通道，仅对高于 16 米且塔位及转角塔前后等无法按照跨越处理的需按砍伐处理。本工程总计砍伐树木 836 颗，塔基果树砍伐 147 颗。 page * mergeformat 1054. 设计

38、气象条件4.1 设计标准及资料来源根据110kv750kv 架空输电线路设计规范（gb 50454-2010）、电力工程水文地质勘测技术规程（dl/t5034-2006）、电力工程气象勘测技术规程（dl/t5158-2002），确定本工程的设计气象条件。为此，本工程对有关气象部门进行了收资，收集了气象台站厉年主要气象要素的资料；对线路沿途有关供电部门、邮电部门及政府部门收集了解沿途气象情况资料；并对沿线附近村寨的村民现场调查厉年来的覆冰情况和大风情况。经综合分析确定本工程设计气象条件。4.2 气象资料的分析及选定4.2.1 基本气象条件十堰市属北亚热带大陆性季风气候区，年平均气温 14.915

39、.9 度，一月（最冷月）平均气温 2.3 度，极端最低气温-16.3 度；七月（最热月）平均气温 28 度，极端最高气温 41.1 度。年平均降水量 8211282毫米，无霜期 194280 天。4.2.2 最大风速取值根据110kv750kv 架空输电线路设计规范 (gb 50545-2010) page * mergeformat 105第 4.0.1 条规定，110kv330kv 输电线路及其大跨越基本风速、设计冰厚重现期应取 30 年。本线路为 110kv 输电线路，其重现期取值为 30年。根据110kv750kv 架空输电线路设计规范 (gb 50545-2010)第 4.0.2 条

40、规定，110kv750kv 输电线路统计风速应取离地面 10m 高度的风速。根据110kv750kv 架空输电线路设计规范 (gb 50545-2010) 第 4.0.4 条规定，110kv330kv 输电线路的基本风速不宜小于 23.5m/s 。经收资，工程所在地电力线路设计基本风速为 23.5m/s（离地 10米高），该地区电力线路按上述条件设计，建成后运行情况良好。故根据工程所在地气象资料及现有同类工程的运行气象条件，并参照输电线路设计标准气象分区，推荐设计验算气象条件采用湖北地区典型气象条件为依据，本工程设计大风的基准风速统一取值为23.5m/s（离地 10 米高）。4.2.3 雷暴日

41、取值本工程沿线所经地区各县气象站统计的平均雷暴日数，平均 40 日/年，根据该地区各县供电部门的运行经验，推荐全线雷暴日按 40 日年。4.2.4 覆冰厚度取值根据十堰地区冰区分布图，本工程线路经过地区为轻冰区，根据110kv750kv 架空输电线路设计规范(gb 50545-2010) 第4.0.5 条规定，轻冰区宜按无冰、5或 10覆冰厚度设计。鉴于目前线路所经区域观测站点非常少，根据对沿线已建送电线路设计冰厚的 page * mergeformat 105取值及运行经验，本工程设计冰厚取 10。4.3 设计气象条件根据上述分析结果，参照沿线已有线路的运行经验和110kv750kv 架空输

42、电线路设计规范(gb 50545-2010)有关规定，本着与典型气象区接近时一般采用典型气象区所列数值的规程要求，本工程气象条件组合如下表 4-1 气象条件组合表 气象条件项目温度()风速(m/s)覆冰厚度(mm)最高气温+4000最低气温-2000 page * mergeformat 105年平均气温+1000基本风速（10m）-523.50覆冰-51010安装情况-10100大气过电压+15100操作过电压 page * mergeformat 105+15150冰比重0.9g/cm3年平均雷暴日40 5. 导线、地线和 opgw5.1 导线选型5.1.1 导线选择钢芯铝绞线是我国输电线

43、路普遍采用的导线型式，其制造、施工和运行均有成熟的经验；铝合金导线有良好的弧垂特性和抗腐蚀能力；铝包钢绞线结构参数及机电特性与钢芯铝绞线基本相当，耐腐蚀性能略优，因此不另作比较。根据导线载流量要求，可供选择的导线型号如下表所示，为方便比较，表中将可研拟定的导线型号一并列出。导线选择情况一览表如下：表 51 导线选择情况一览表（正常运行方式） page * mergeformat 105序号导线规格导线类型载流量（a）导线运行温度（）持续输送容量（mva）12lgj-240/30钢芯铝绞线246+46.029422jl1/g1a-240/30高导电率钢芯铝绞线246+45.8694 page *

44、 mergeformat 10532jl/lha1-135/140铝合金芯铝绞线246+45.739442jlha4-275中强度全铝合金绞线246+45.749451jnrlh60/g1a-300/25钢芯耐热铝合金绞线492+57.4294注：环境温度为 28，风速 0.5m/s，辐射系数 0.9，吸热系数0.9，日照强度 1000w/m2。经电气和机械性能校验，上述 5 种导线均能满足工程技术条件。各种导线机械性能参数如下表： page * mergeformat 105表 52 导线物理参数表序号导线型号外径（mm）计算拉断力（n）计算质量(kg/km)20直流电阻（/km）12lgj

45、-240/3021.6075190921.400.1180922jl1/g1a-240/3021.6075190921.40 page * mergeformat 1050.1143532jl/lha1-135/14021.5668140760.980.1128042jlha4-27521.5668920760.340.1129051jnrlh60/g1a-300/2523.76825301058.000.09590在进行全寿命周期成本分析时，主要从导线以及所决定的铁塔两项指标进行分析比较，对于绝缘子、金具以及基础等方面对投资的影 page * mergeformat 105响，经济性差别不显

46、著。建设成本分析只针对导线、铁塔本体投资合项比较，并以原可研报告推荐的普通钢芯铝绞线 2lgj240/30 为基准方案，找出不同类型导线方案架线及杆塔工程本体投资与基准方案的差值。对于运行成本，着重考察全寿命周期内各种导线能耗，通过基准投资收益率 7%、寿命期 40 年，将每年能耗成本折现到建设期初的现值。根据建设期成本和运行期能耗成本计算分析表，计算出各个导线方案全寿命周期内的成本如下表所示：表 53 不同导线方案全寿命周期成本分析表导线方案2lgj-240/302jl1/g1a-240/302jl/lha1-135/1402jlha4-2751jnrlh60/g1a-300/25钢芯铝绞线

47、高导电率钢芯铝绞线铝合金芯铝绞线中强度铝合金绞线钢芯耐热铝合金绞线 page * mergeformat 105建设成本 ic，万元968.01061.81043.01075.2762.1运行成本 oc，万元5353.35183.75113.54945.38776.3全寿命周期成本，万元6321.36245.66156.56020.59538.5差值，万元0-76-165 page * mergeformat 105-3013217根据全寿命周期成本分析可以看出，高导电率钢芯铝绞线比普通钢芯铝绞线成本减少 76 万元，铝合金芯铝绞线比普通钢芯铝绞线成本减少 165 万元，中强度全铝合金绞线比普

48、通钢芯铝绞线成本减少 301万元，钢芯耐热铝合金绞线比普通钢芯铝绞线成本多 3217 万元。从全寿命周期成本角度考虑，以 2jlha4-275 中强度全铝合金绞线方案全寿命周期成本费用最小，故设计选用 2jlha4-275 中强度全铝合金绞线作为本工程实施方案。图 seq 图 * arabic 1 普通钢芯铝绞线截面 图 seq 图 * arabic 2 中强度全铝合金绞线截面5.1.2 导线排列方式5.1.2.1 子导线布置方式的选择相导线采用 2 分裂结构，关于其子导线的布置方式本工程拟定了两种方式即：水平方式和垂直方式。若采用垂直排列相双分裂导线不仅可以节省间隔棒的投资，且可避免因间隔棒

49、损坏、磨损而使导线出现疲劳等问题。但线路相双分裂导线采用垂直排列在夏季高温环境、大负荷输送容量、上下导线不平 page * mergeformat 105衡张力情况下，极易在电磁吸引力的作用下引起相互吸住粘连故障。故为防止导线粘连故障，本工程推荐采用双分裂导线水平排列布置的方式。5.1.2.2 导线分裂间距的选择子导线不同的分裂间距线路自然功率和导线最大表面场强是不同的，本工程拟定了 3 种不同分裂间距的布置方案，经对上述导线方案进行计算，结果见下表：表 54 导线不同分裂间距分析表导 线 型 号jlha4-275分裂根数222分裂间距(mm)400500600相间距离(m)5.33m pag

50、e * mergeformat 1055.33m5.33m波阻抗()413.17406.47400.99自然功率(mw)29.2829.7630.17计算表明，在相导线型号、分裂根数和相间距离一致的情况下增加导线分裂间距，线路自然功率有所增加，当分裂间距由 400mm 增加至 500mm 自然功率增加 0.48mw，分裂间距由 500mm 增加至 600mm 自然功率增加 0.41mw。综合考虑以往线路的设计经验及我国现有线路的配套金具情况，400mm 分裂间距可以有效减少导线表面电位梯度和次档振荡，并能提高导线的输送能力，故本工程分裂间距推荐采用 400mm。5.2 地线及 opgw 光缆选

51、型5.2.1 opgw 设计原则opgw 主要设计原则如下：a、满足110750kv 架空输电线路设计规范 （gb 50545-2010） page * mergeformat 105对地线的全部要求。 b、满足交流电气装置的接地设计技术规程 （dl/t621-1997）对地线热稳定要求。 c、满足电力系统光纤通信工程设计技术规定(报批稿)的要求。d、满足光纤复合架空地线(dl/t832-2003)规定的要求。5.2.2 opgw 及分流地线设计选型5.2.2.1 系统短路电流确定在电力线发生接地短路时，有部分地线返回电流通过 opgw 使其发热，这时 opgw 的温升不能超过允许值，否则将影

52、响光纤传输衰耗或造成对光纤的损坏。根据电力系统光纤通信工程设计技术规定(报批稿)2.1 条规定，计算送电线路短路电流，应考虑 510 年电力系统发展的规划或远景规划。在 opgw 选型时，通常是根据 opgw 允许短路电流容量（ka2t）来效验 opgw 的热稳定，也就是由短路故障发生时，opgw 的短路电流通流量和短路电流等效时间来效验。根据竹山 220 千伏输变电工程 110 千伏及以下接入系统工程可行性研究报告 ，竹山变 110kv 母线侧短路电流为 24.65ka 考虑，与本工程相关的 110kv 母线短路电流都小于此值。5.2.2.2 短路电流等效时间的确定短路电流持续时间：地线及光

53、缆的热稳定验算短路电流持续时间取 0.3s。5.2.2.3 线路入地总短路电流当线路发生单相接地短路故障时，地线组成的电气网络，每两塔之间组成一个网孔，任意点短路电流按网孔法而泄出。再按地线上的 page * mergeformat 105等效阻抗进行分配。计算过程通过电脑完成。根据竹山变电站侧母线侧短路电流为 24.65ka，计算在竹山变出口 4km 段短路时总入地电流见下表。表 55 竹山变侧短路电流计算分布表短路点号123456789距竹山变电站侧(km)0.050.511.522.533.5 page * mergeformat 1054总入地电流(ka)24.6523.9823.04

54、22.1221.220.0518.8617.5616.125.2.3 opgw 与另一根地线的短路电流分配5.2.3.1 分流计算依据opgw 与分流地线的电流分配不仅与线体自阻抗、 opgw 与分流线间互阻抗有关。而且还与导线与opgw、导线与分流地线间的互阻抗有关，为简化计算，忽略导线与两地线间的互感影响，其电流分配比例可近似按下式计算：总入地电流=地线返回电流 (i地)+铁塔入地电流 (it)；i地 =iopgw+i地线iopgw/ i地线 =(z地线z互阻）/(zopgwz互阻）iopgw：短路时流过 opgw 线的电流；i地线：与 opgw 配合的另一根地线中的电流；z地线：地线自阻

55、抗； page * mergeformat 105z互阻：两根平行地线(opgw 与分流线)间的互阻抗；zopgw：opgw 线的阻抗；5.2.3.2 opgw 与分流线短路电流分配系数的计算送电线路的短路电流通常在两端发电厂或变电所出口处最大，一旦离开将衰减。为不使订货、施工及运行维护复杂化，设计选择一种型式的 opgw。根据220kv 竹山变电站110kv 线路侧出口短路电流大小及以往工程经验，暂按以下参数进行短路电流分配计算。表 56 opgw 光缆的技术特性参数表opgw代号opgw-13-100-2光纤芯数24opgw结构型式层绞式受力截面（mm2）100外径（mm）13.2单位重量

56、（kg/km）479 page * mergeformat 105计算拉断力（kn）60直流电阻200c（(/km）0.49短路电流容量 (ka2.s)74表 57 钢绞线、铝包钢绞线的技术特性参数表地 线 型 号gj-80jlb35-100结 构根直径 (mm)73.80192.60截面积(mm2)铝 page * mergeformat 10552.46钢79.3948.42综合79.39100.88直 径 (mm)11.413.0单位质量 (kg/km)630.4526.8综合拉断力 (n)10082073540综合弹性系数 (mpa)181420 page * mergeformat

57、105115300综合温度膨胀系数 (1/)11.510-614.510-6根据上述分流计算公式，将opgw 参数与另一根地线参数代入公式，联立求解可得opgw 与分流线占返回短路电流的比例。表 58 地线组合方案计算分析表线材型号直流电阻 200c（(/km）短路电流分担比例系统单相短路电流(ka)分配短路电流(ka)opgw 光缆与普通地线配合opgw-13-100-20.49083.25%24.6520.52gj-80/72.43616.75% page * mergeformat 1054.13opgw 光缆与铝包钢地线配合opgw-13-100-20.49050.26%24.6512

58、.39jlb35-100-190.495149.74%12.26表 59 地线组合方案短路电流分流比例表地线组合方案分流比例opgw-13-100-2/分流地线 gj-80/7i地线=0.167iwopgw-13-100-2/分流地线 jlb35-100-19i地线=0.497iw page * mergeformat 105注：iw为地线返回短路电流；i地为分流地线返回短路电流。最后根据热稳定要求，比较分流线与光缆的热稳定性是否匹配来选择分流地线型号。不同地线（含光缆）热稳定电流计算分析如下表所示。表 510 地线热稳定特性表型 号初始温度()最终温度()故障持续时间(s)热稳定电流(ka)

59、gj-80404000.39.343jlb35-100403000.3 page * mergeformat 10519.383opgw-13-100-2402000.315.406当采用opgw-13-100-2 和分流地线gj-80/7 组合方案时，光缆需分担短路电流为20.52ka，而光缆仅能承担15.406ka 的短路电流，光缆不满足热稳定要求。采用opgw-13-100-2 和分流地线jlb35-100-19 组合方案时，光缆分担短路电流为12.39ka，铝包钢绞线分担短路电流为12.26ka，均小于这两种地线自身的热稳定电流，满足热稳定要求。5.2.4 opgw 及地线光缆选型结论

60、1) 普通地线选择 jlb35-100 型铝包钢绞线；2) opgw 选用全铝包钢丝，并根据国家电网公司十八项电网重大反事故措施要求6.2.1.2 节要求，架空地线复合光缆 opgw 外层线股 110kv 及以下线路应选取单丝直径 2.8mm 及以上的铝包钢线。参照国网公司物资标准采购目录，光缆选用 opgw-13-100-2 型 24 芯光缆，光缆结构型式为 1/2.6/40as5/2.5/40as11/2.8/40as,光单元1/2.5。5.2.5 opgw 金具opgw 光缆与金具是一个完整和统一的系统。在这个系统中，金具 page * mergeformat 105承载着 opgw 在