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1、110kV三西雙回線路接地裝置改造工程可行性研究報告電力設計有限公司2009年10月批 準 ：審 核 ： 校 核 ：設 計：編 寫： 目 錄1工程概況22.工程建設的必要性22.1工程改造區域介紹23送電線路路徑選擇及工程設想53.1榆東閆東110kV線路改造工程路徑選擇53.2氣象條件93.3導線和地線10導線選型103.3.2 地線選型103.4污區劃分及絕緣配置113.5接地設計123.6導線對地及交叉跨越距離123.7桿塔和基礎123.8典型設計的模塊選擇153.9主要工程技術指標154.工程投資估算164.1主要工程量164.2估算編制依據164.3估算編制說明174.4估算主要指標2、17一、總論110kV線路接地大修。主辦及承擔可行性研究單位是張家口供電公司生技處。項目提出的背景：110kV張康線投運于上世紀90年代初期，路徑大部分經過壩上灘地，農牧業活動對線路接地裝置的破壞非常嚴重，給線路安全穩定運行造成很大的影響；北蔚、三北雙回線、趙龍、懷六等線路60%桿塔經過山區，均投運20年以上，懷六線投運已超過40年，接地老化現象嚴重，雷擊跳閘事件時有發生，為了進一步提高線路抵御雷害的能力，故安排此次接地改造，本次改造涉及對110kV張康線220基、三鐵線40基、洋鐵線61基、夏張二線19基、三西一線62基、三西二線43基、龍赤雙回線30基、懷六線74基、懷電線23基、懷東線43、0基共計612基桿塔進行接地改造。2.工程建設的必要性2.1工程改造必要性榆東閆東110kV雙回線路急需改造，其主要表現在如下幾個方面：桿塔周圍所處地質不良 榆東閆東110kV的16#（46#）-20#（50#）區域所處位置為張家口市橋東區東部的淺山區，原有地質保存較好。但近幾年隨著地下水的不斷開采，地面存在大量的空洞，部分地段有下沉的趨勢。同時由于周圍開礦較多造成植被不斷被破壞，水土流失嚴重。上述情況造成目前地質情況逐漸惡化，部分桿塔（如18#、#19）相繼出現因地質不良導致的桿塔傾斜現象，嚴重影響了電網的安全穩定運行。我公司曾組織專門地質勘測人員對附近的地質情況進行了勘測，發現目前已屬于地4、質不良區域，區域范圍已包含線路的5-6基桿塔，后經設計人員出具設計方案認為應將不良地質區域繞開，即將上述區域的桿塔進行遷移，避開不良地質區域，才能保證線路的安全穩定運行。由于地質沉陷嚴重，原地糾偏方案不可取。2.1.2外力破壞嚴重榆東閆東110kV的17#（47#）-18#（48#）檔正處于已經修建好的龍泉廣場上方，廣場這里每天都是市民休閑娛樂的一個中心，晨晚練中市民更是一道風景，但是每到春夏之際，市民爭先在廣場上釋放風箏，經常纏繞在廣場上方線路上，影響線路的安全穩定運行。 2009年4月6日晚17點，榆東閆東17#（47#）-18#（48#）之間風箏纏繞導線，造成線路安全隱患，后經過張家口公5、司供電公司帶電班帶電處理缺陷，線路恢復正常，此后張家口供電公司人員曾于2009年7月8日和2009年8月14日兩次處理此檔地線及導線纏繞風箏及塑料布缺陷，但是此檔線路由于檔距大跨度大（當時跨越大溝，采用220kV鐵塔），處理缺陷過程中發現線路檢修及搶修極為不便；夜晚廣場下修建有音樂噴泉，偶爾舉辦大型焰火晚會（08年09年，廣場均作為張家口元宵焰火的主燃放點）等都會影響到上方線路安全，當時市政府領導檢查安全工作時指出此為重要安全隱患，張家口供電公司巡線人員遇到此類特殊情況經常守在廣場周圍，提醒市民及工作人員注意安全，此舉增加了供電公司人員外業工作人員有限工作量，也給線路可靠性帶來諸多不穩定因素，6、必須及時進行改造 。3送電線路路徑選擇及工程設想3.1榆東閆東110kV線路改造工程路徑選擇3.1.1工程地理位置榆東閆東110kV線路改造工程位于張家口市東環路東側50m，北起榆東閆東20#（即東山影劇院），南至榆東閆東16#（即市東環路東興街出口處），線路雙回改造全長3.5km。其地理位置如下：龍泉廣場東環路東環路東環路18#19#20#22#17#（）東山影劇院不銹鋼廠新1#新2#新3#新4#21#圖1：地理位置示意圖3.1.2線路切改示意圖線路改造從16#-20#，線路全長3.5km，具體方案詳見“改造示意圖”：圖2：改造示意圖3.1.3路徑選擇3.1.3.1路徑選擇原則根據實地踏勘和7、與規劃部門了解，榆東閆東110kV線路改造全線位于張家口市橋東區境內，線路主要經于山區，沿途多樹林，另外，張家口市規化部門規定了改造線路必須繞開張家口市橋東區規劃的淺山區，故此段改造線路全線位于山區，海拔高度約1100m。線路路徑的選擇考慮到減少對地方發展的不利影響，以及將來施工和協議的順利，減少對生態環境的影響，在路徑選擇上盡可能的減少線路轉角個數，縮短線路長度，降低工程造價。3.1.3.2路徑方案及主要技術指標綜上所述，本工程路徑選擇困難，所選路徑為唯一路徑，本設計不做其它路徑方案比較。具體路徑方案走向描述如下：線路以新1#（原20#-19#處）作為起點，同塔架設向東南方向行進約800m組8、立新3#，沿途繞開淺山開發區，向西南前行約2km組立新9#，再向西行進約700m組立新12#（原16#處）連接舊線路。（1）路徑方案主要技術指標項目：榆東閆東110kV線路改造工程長度：3.5km航空距離：2.7km；曲折系數：1.30海拔高度：6701100m地形：山地3.5km占100% 氣象條件：V=30m/s，C=10mm污穢等級：級行政區域：張家口橋東區交通條件：較困難主要交叉跨越情況被跨越物10kV公路通訊線路跨越次數315注：全線需砍伐樹木100棵（塔位占用）。（均為增綠添彩松樹）；（2）路徑方案主要經濟指標項目：榆東閆東110kV線路改造工程導線型號：LGJ-240/30地線型9、號：GJ-50回路數：雙回鐵塔基數：12基（直線雙回3基，雙回耐張9基）每公里基數：3.43基/km鐵塔鋼材：178.58t; 單位重：51.02t/km;基礎混凝土：950m3 ; 單位立方：271.43m3 /km;（3）鐵塔鋼料指標分析由于榆東閆東110kV線路改造工程全選位于山區，且為避讓開橋東區淺山開發，線路設計轉角占全線路75%，故造成鐵塔鋼材量偏高。（4）基礎鋼材和混凝土指標分析由于路徑轉角較多，公里基數偏高，造成基礎鋼材和混凝土指標偏高，本工程110kV線路中， 基礎混凝土量： 972m3/12基=81.0m3/基；基礎鋼材量： 178.58t/12基=14.8t/基； 3.210、氣象條件本工程新建線路所經過地區均為壩下地區氣象條件，根據張家口地區氣象站抄錄的氣象資料。3.2.1最大風速的確定張家口區域距地面高度10m時，15年一遇的十分鐘平均最大風速為29.1m/s，同時參照該地區其他現運行線路氣象條件，本工程最大風速度選定為30m/s。3.2.2氣溫和雷暴日數的確定根據對上述張家口氣象臺的氣象資料統計，參照設計規程并結合該地區已有運行線路設計運行經驗，本工程采用如下氣溫和雷暴日數。最高氣溫：+40 最低氣溫：-30年平均溫度：+5 雷暴日數：40日/年3.2.3覆冰厚度的確定由于張家口地區無導線覆冰資料，因此結冰厚度的確定主要是參照該地區已有線路的運行經驗，由于該線11、路路徑多處在山區，本工程設計覆冰厚度為10mm。3.2.4氣象條件選擇結果綜上所述，本工程設計氣象條件選擇結果如下（壩下）：氣象條件溫度（）風速（m/s）覆冰（mm）最高溫度+4000最低溫度-3000年平均氣溫+500覆冰-51010最大風速-5300大氣過電壓+15100操作過電壓+15150安裝情況-101003.3導線和地線3.3.1導線選型由于本工程為改造線路，本設計推薦仍采用原設計的（GB1179-93）LGJ-240/30型鋼芯鋁絞線，導線主要技術參數見下表：物理特性單 位數 據型號LGJ-240/30綜合截面mm2275.96外徑mm221.60鋁股數/每股直徑股數/mm24/12、3.60鋼股樹/每股直徑股數/mm7/2.40鋁股總截面mm2244.29鋼股總截面mm231.67單位重量kg/km922.2彈性模量N/mm273000線膨脹系數1/19.6-6計算拉斷力N756203.3.2 地線選型GJ-50型地線其物理特性參考值如下：物 理 特 性單 位數 據型 號GJ-50綜合截面mm246.24外 徑mm28.7單 位 重 量kg/km367.1彈 性 模 量N/mm2185000線膨脹系數1/11.5-6破斷拉力總和N633503.4污區劃分及絕緣配置3.4.1污穢劃分本工程位于張家口境內，根據華北電力集團公司華北電力系統2008年污區分布圖判斷，線路多位于級13、污穢區內，考慮到沿線的快速發展，為防止線路污閃，保證線路的安全運行，本線路全線均按級污穢等級進行絕緣設計。3.4.2絕緣配置3.4.2.1絕緣配置原則為確保本線路的安全可靠運行，絕緣配置遵循原則是：懸垂直線串，耐張引流串要達到所在區域的上限；耐張水平串最低要達到所在區域的中值。設計推薦直線塔全部玻璃絕緣子；過引及耐張轉角塔全部亦采用玻璃絕緣子。3.4.2.2絕緣水平本線路絕緣子串在級污穢區內的泄漏比距按不小于3. 2cm/kV設計。3.4.2.3絕緣子形式本工程新建線路耐張塔、轉角塔絕緣子串全部采用FC10P/146型鋼化玻璃絕緣子，每聯采用雙串，每串9片（涂RTV），每片爬距為400mm，單14、位泄露比距為3.27cm/kV；直線懸垂串、轉角耐張塔過引絕緣子串采用FC7P/146型鋼化玻璃絕緣子，每聯采用單串，每串9片（涂RTV），每片爬距為400mm，單位泄露比距為3.27cm/kV；3.4.2.4絕緣子技術參數技術特性絕緣子型號FC7P/146FC10P/146高度（mm）146146盤徑（mm）255255爬電距離（mm）400400雷電全波沖擊閃絡電壓（kV）120（50%）110（50%）工頻閃絡電壓（kV）130（擊穿）45（濕閃）130（擊穿）45（濕閃）金具聯結標記16A16A額定機械負荷（kN）70100單位重量（kg）4.604.603.4.2.5金具選擇本工程采15、用的導線絕緣子串和地線聯結金具主要選自1997年電力金具產品樣本。3.5接地設計本線路所經地區為張家口橋東區內境內，接地裝置按非居民區考慮，接地裝置的形式按方環加射線設計，接地材料使用10圓鋼，接地裝置四根引線，用螺栓與鐵塔兩腳接地空聯結。對于山區接地電阻不能降至要求值時可采用綜合降阻措施。3.6導線對地及交叉跨越距離本工程按非居民區設計，對地距離，交叉跨越距離，線路與弱電線路交叉角，線路與樹木的最小距離，導線建筑物的最小垂直和水平距離等依據設計規程進行設計。3.7桿塔和基礎3.7.1鐵塔3.7.1.1鐵塔型式本線路采用LGJ-240/30型導線，其中直線塔采用1H-SZ3型，轉角塔根據轉角度16、數不同，分別采用了1H-SJ2、1H-SJ3和1H-SJ4型；具體鐵塔形式參見“桿塔一覽圖”： 圖3：桿塔一覽圖3.7.1.2鐵塔設計依據國家電網公司輸變電工程典型設計110kV輸電線路分冊110kV-500kV架空送電線路設計技術規程DL/T5092-1999架空送電線路桿塔結構設計技術規定DL/T5154-20023.7.1.3鐵塔載荷本工程規劃中的所有鐵塔均滿足架空送電線路桿塔結構設計技術規定DL/T5154-2002中有關荷載的規定和鐵塔特性表所列設計條件的要求。3.7.1.4鐵塔材料鐵塔各構件均采用螺栓連接，所有螺栓均為6.8級鍍鋅粗制螺栓，全線鐵塔自地面以上10m范圍內均采用防盜螺17、栓，全線鐵塔各構件的連接螺栓均需要配有扣緊螺栓。本工程鐵塔的所有構件，均采用熱鍍鋅防腐措施。3.7.1.5登塔措施鐵塔采用設置腳釘作為登塔設施，腳釘間距為400450mm。3.7.1.6鐵塔技術條件一覽表序號塔型呼稱高（m）設計檔距（m）設計轉角度數()設計風速（m/s）覆冰（mm）水平垂直11H-SZ330-365007000301021H-SJ22445070040-60301031H-SJ32445070060-90301041H-SJ42445070040-6030103.7.2基礎3.7.2.1水文情況線路所經地區主要為山地，無地下水位影響。.2地質情況本工程線路全線位于山區，山區巖18、土主要為強風化、中風化巖；其地質參數及物理學指標如下表：土質容重（kN/m2）上拔角容許承載力（kN/m2）巖石及風化石23.825.82730220400 3.7.2.3基礎設計依據架空送電線路基礎設計技術規定DL/T5219-20053.7.2.4基礎型式本線路直線，轉角耐張塔采用主柱配筋現澆臺階式基礎，個別鐵塔基礎形式可依據塔位具體地質情況進行調整；具體基礎見基礎型式圖： 圖4：基礎一覽圖3.7.2.5基面及護坡說明 本工程全線路有山區約3.5km，占100%，山區大部分需做基面及護坡處理，根據現場實地情況踏勘，約有10基基礎需做基面及護坡，每基基面70m3，護坡50m3,全線共計基面719、00m3，護坡500m3。3.8典型設計的模塊選擇榆東閆東110kV線路改造工程位于張家口市橋東區境內，海拔高度在670-1100m之間，采用LGJ-240/30型導線。根據張家口地區氣象站抄錄的氣象資料顯示，境內距地面高度10m時，15年一遇的10分鐘平均風速為29.1m/s，參照該區域其他運行線路的氣象條件，本工程選定最大風速為30m/s，覆冰為10mm，依照國家電網公司典型設計的要求，選擇了風速為30m/s，覆冰為10mm的氣象條件1H模塊。該工程依據1H模塊的技術要求，對鐵塔、導地線、基礎、絕緣及金具等進行設計，其參數具體如下：1H模塊使用的氣象條件:氣象條件最高溫度最低溫度最大風速最20、大覆冰數值+40-3030m/s10mm1H模塊使用的導地線型號:型號導線型號地線型號1H模塊LGJ-240/30適用GJ-501H模塊桿塔的使用條件:塔型水平檔距垂直檔距代表檔距轉角度數1H-SZ3500m700m001H-SJ2450m700m400/20020-401H-SJ3450m700m400/20040-601H-SJ4450m560/140m400/20060-903.9主要工程技術指標項目：榆東閆東110kV線路改造工程線路類型：雙回地形劃分：山地3.5km占100%行政區域：張家口橋東區境內導線型號：LGJ-240/30地線型號：GJ-503.9.1導地線及基礎指標項目：榆21、東閆東110kV線路改造工程路徑長度：3.5km；導線重：單重：922.2kg/km；總重20.34t；地線重：GJ-50：3.2t；ADSS光纜：2X4km鐵塔基數：12基，其中直線3基，耐張9基；鐵塔鋼材：178.58t; 基礎混凝土： 972m3;3.9.2鐵塔指標項目：榆東閆東110kV線路改造工程塔型1H-SZ31H-SJ21H-SJ31H-SJ4基數32343.9.3金具及其他材料指標項目：榆東閆東110kV線路改造工程導線金具懸垂串61串；耐張串111串；跳線串10串；導線絕緣子耐張串： FC10P/146，2220片；懸垂串：FC7P/146，550片；防振錘導線：FD-4：322、50個；地線：FG-50：125個；接地裝置Z20：15基；接地鋼材10圓鋼4.工程投資估算4.1主要工程量 (1)榆東閆東110kV線路改造工程，長度2X3.5km。(2)榆東閆東110kV線路改造ADSS光纜工程，長度2X4km。4.2估算編制依據(1) 本期工程可研報告圖紙文件及設備材料清冊。(2) 施工費依據電力工程建設概算定額2001年修訂本。(3) 主材費依據華北地區電力建設工程裝置性材料預算價格及2002版綜合價。(4) 其他費用依據電力工業基本建設預算管理制度及規定2002版。(5) 建設部2002計價格10號文關于發布工程勘察設計收費標準的通知。(6) 華北電集基19961423、2號文轉發電力部關于核定工資性津貼地區差的通知。(7) 中電聯技經200274號關于調整電力工程建設火電、送變電工程定額人工工日單價的通知。(8) 華北電定字200501號文關于發布津京唐地區火電、送變電工程定額材料與機械費調整系數通知。(9) 電定定函20054號文關于調整電力建設工程預算定額調試冊部分子目的通知。4.3估算編制說明(1) 估算書設備價格參照限額設計控制指標設備價格計劃。(2) 建設期貸款利息計算：基數為本工程靜態投資80%計取,按年利率7.2%計算。(1) 設備價參照2008年華北電網第一批基建工程設備招標價。4.4估算主要指標工程動態總投資： 823.6 萬元。詳見“榆東閆東110kV線路改造工程估算書”。