談輸電線路特大跨越設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

1、談輸電線路特大跨越設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù) 談輸電線路特大跨越設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù) 摘要 本文基于實(shí)際工程,從跨越方案選擇,氣象條件,導(dǎo)線和避雷線選型,塔頭布置和絕緣配合等方面對(duì)輸電線路討論大跨越設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞探討;大跨越;設(shè)計(jì) 輸電線路大跨越工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)在傳輸線設(shè)計(jì)，結(jié)合220KV竟陵討論錢江變輸電線路漢江大跨越輸電線路跨越工程的設(shè)計(jì)。 1跨越方案選擇 跨越點(diǎn)的選擇直接影響工程本錢和輸電線路的平安運(yùn)行，跨越點(diǎn)要選擇在地形，地形，跨度大，水文和地質(zhì)條件較好的地方，配合總路線路徑合成，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬確定最優(yōu)方案。220kv竟陵至潛江變輸電線路結(jié)合一般線路路徑在航空線跨越漢江點(diǎn)上、下游各選擇了一個(gè)跨江點(diǎn)

2、。兩個(gè)跨越點(diǎn)均位于漢江河道較窄處,跨越檔距分別為956m和946m,跨越點(diǎn)河道順直,地形平坦,地勢開闊,兩岸主要為水稻田,表1為比擬表。 從上表可以看出,兩個(gè)跨越點(diǎn)水文、地質(zhì)條件相當(dāng),但由于下游漢江跨越點(diǎn)一般線路較上游方案一般線路長約7.588km,而跨越檔距只相差10m,故本工程采用上游漢江跨越方案。 2設(shè)計(jì)氣象條件的選擇 2.1最大設(shè)計(jì)風(fēng)速取值 該工程并不是氣象觀測站附近的工程，也沒有可靠的氣象信息，按?架空送電線路大跨越設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定?,在沒有可靠的氣象資料的情況下,大跨越線路最大風(fēng)速設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值一般以跨越點(diǎn)附近平地線路最大設(shè)計(jì)風(fēng)速為基數(shù)增大20%(大跨越最大設(shè)計(jì)風(fēng)速較一般線路最大設(shè)計(jì)風(fēng)速增

3、大10%,跨越處水面風(fēng)速再增加10%),而該工程一般線路最大設(shè)計(jì)風(fēng)速為25m/s。,故跨越最大設(shè)計(jì)風(fēng)速為30m/s,驗(yàn)算最大設(shè)計(jì)風(fēng)速取35 m/s。漢江上的其他220kV大跨越線路,如:襄樊漢江大跨越、中山口漢江大跨越,最大設(shè)計(jì)風(fēng)速均為30m/s。,運(yùn)行多年,運(yùn)行情況良好。 3導(dǎo)線和地線的選型 3.1導(dǎo)線選型 大跨越工程的導(dǎo)線選擇是大跨越工程設(shè)計(jì)中最重要也是最關(guān)鍵的問題。所用導(dǎo)線特性決定了跨越塔的高度與運(yùn)行荷載,也決定了電能輸送性能,包括損耗、效率以及電氣和機(jī)械方面的過載能力。選擇適宜的導(dǎo)線對(duì)工程的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)特性有重要的意義。 220kv竟陵至潛江變輸電線路工程一般線路導(dǎo)線采用雙分裂LGJ

4、一300/25型鋼芯鋁絞線,其70度時(shí)的載流量為2x505A。大跨越導(dǎo)線載流量應(yīng)滿足一般線路正常運(yùn)行時(shí)的輸送容量(70度時(shí)的載流量)及N一1情況時(shí)過負(fù)荷容量的要求。大跨越導(dǎo)線一般在加強(qiáng)型鋼芯鋁紋線、鋁包鋼絞線及鋼芯鋁合金絞線之間選擇,這幾種導(dǎo)線具有較好的弧垂特性,該工程選用3種雙分裂導(dǎo)線進(jìn)行比擬,分別為2xLGJ一300/70型鋼芯鋁絞線,JLBGJ·155/265型鋁包鋼絞線及2xLHBGJ一00/140型鋼芯鋁合金絞線。 選用鋼芯鋁絞線時(shí),盡管導(dǎo)線的費(fèi)用少30多萬元,但因其拉重比小,跨越塔高,整個(gè)跨越段桿塔耗鋼材比另外兩種導(dǎo)線多100多噸,顯然是不經(jīng)濟(jì)的。而鋁包鋼線同鋁合金線相比

5、,鋁包鋼導(dǎo)線比鋁合金導(dǎo)線費(fèi)用要少,而且由于鋁包鋼線弧垂特性好,所使用的跨越塔可以更矮一些,故推薦JLBGJ一155/265型鋁包鋼絞線作為大跨越段使用導(dǎo)線。 3.2地線選型 由于本工程大跨越位于線路的中央,單相短路時(shí)地線返回電流很小,只有2kA左右,故普通地線的短路容t很容易滿足,可以不作為地線選擇的控制條件。從國內(nèi)大跨越工程選用的普通地線情況分析,大多采用鋼紋線,因?yàn)殇摻g線既經(jīng)濟(jì)并且機(jī)械強(qiáng)度又高,故本跨越工程選用鋼絞線作為普通地線。根據(jù)?規(guī)程?規(guī)定,地線的平安系數(shù)要高于導(dǎo)線的平安系數(shù),并且大跨越檔距中央要滿足過電壓保護(hù)的要求。本跨越導(dǎo)線的平安系數(shù)為2.98,地線的平安系數(shù)應(yīng)大于2.98。 根

6、據(jù)大跨越檔過電壓保護(hù)的要求,溫度15無風(fēng)時(shí),檔距中央導(dǎo)、地線的距離應(yīng)滿足以下(1)(3)公式。 經(jīng)計(jì)算,小截面鋼絞線作為地線,地線支架太高,而地線截面過大也不經(jīng)濟(jì),地線截面選用150-180m擴(kuò)的鋼絞線較為經(jīng)濟(jì)合理。本跨越選GJ一152鍍鋅鋼絞線作為普通地線,單絲強(qiáng)度為1570N/mm,具體參數(shù)如下表2。 3.3導(dǎo)線、地線使用應(yīng)力 表3為導(dǎo)線、地線使用應(yīng)力表。 4塔高及塔頭布里 4.1跨越直線桿塔商度確實(shí)定 首先是根據(jù)對(duì)大堤平安距離的要求,確定跨越檔距,然后根據(jù)跨越檔弧垂、最高通航水位和通航船只高度等因素,然后確定塔高。 直線跨越塔高可按公式(4)計(jì)算 根據(jù)以上條件計(jì)算,其跨越直線塔所需高度為

7、75.15m,設(shè)計(jì)考慮留有一定的高度裕度,故跨越直線塔呼高取為77m,全高為95.5m。 4.2導(dǎo)、地線排列方式及距離 4.2.1導(dǎo)線水平線間距離 根據(jù)大跨越設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定中8.0.3一1條,導(dǎo)線水平線間距離按以下公式(5)計(jì)算并結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。 4.2.2導(dǎo)線垂直線間距離 按大跨越技術(shù)規(guī)定,采用三角形排列的導(dǎo)線垂直線間距離,可取同一回路水平線間距離的75%,同時(shí)導(dǎo)線間的垂直距離應(yīng)滿足上層導(dǎo)線及其金具帶電局部至下層橫擔(dān)構(gòu)件的最小空氣間隙要求。對(duì)于220kV線路最小垂直線間距離不小于5.sm。根據(jù)計(jì)算,并計(jì)人子導(dǎo)線間距后的水平線間距離,考慮一定的裕度,取值:5.75m。 4.2.3導(dǎo)地線垂直線間

8、距離 導(dǎo)地線間垂直距離,除受導(dǎo)地線檔距中央配合要求決定外,還應(yīng)滿足當(dāng)?shù)鼐€全搜冰,導(dǎo)線脫冰50%時(shí),地線不得低于導(dǎo)線,且導(dǎo)地線之間的跳躍接近及靜態(tài)接近均能滿足相應(yīng)的絕緣間隙要求。 根據(jù)計(jì)算,并考慮一定的裕度,確定本工程跨越直線塔下橫擔(dān)同回路兩相導(dǎo)線掛點(diǎn)的水平距離為11.5m,上導(dǎo)線和下導(dǎo)線的垂直距離為10.0m,上導(dǎo)線與塔身側(cè)下導(dǎo)線掛點(diǎn)的水平距離為5.75m。上導(dǎo)線與地線的水平位移為1.8m,地線支架高度為8.5m,地線采用雙根水平排列,其地線間距為19.9m。 5絕緣配合 5.1導(dǎo)線垂絕緣子串片數(shù)的選擇 直線跨越塔絕緣子片數(shù)確實(shí)定, 除滿足防污閃要求的最小泄漏距離外,還要滿足高塔的防雷要求?？?/p>

9、越直線塔懸垂絕緣子串采用2x17xFCZ10/170型玻璃絕緣子,經(jīng)計(jì)算13片F(xiàn)CZ10/l70型玻璃絕緣子串泄漏比距為2.36cm/kV,到達(dá)了級(jí)污區(qū)絕緣配置標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)(規(guī)程)規(guī)定,全高超過40m的桿塔,每增高10m,應(yīng)增加一片結(jié)構(gòu)高度為146mm的絕緣子。本跨越直線塔全高為95.sm,那么需要增加6片絕緣子,假設(shè)按結(jié)構(gòu)高度為146mm的絕緣子,每串需要片數(shù)為19片,折算到結(jié)構(gòu)高度為170mm,FCZIO/l70型絕緣子后,導(dǎo)線懸垂絕緣子串每聯(lián)絕緣子片數(shù)為17片。 5.2導(dǎo)線耐張絕緣子串片數(shù)的選擇 導(dǎo)線耐張絕緣子串受雨水沖洗而不易積污,可以采用普通型瓷絕緣子。大跨越耐張串每聯(lián)取14片絕緣子即

10、可滿足要求,但根據(jù)以往大跨越設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),因?yàn)榇罂缭揭话悴捎锰厥飧邚?qiáng)度電線,絕緣子串很長,更換絕緣子不方便,而耐張申每聯(lián)絕緣子片數(shù)取16片有利于運(yùn)行維護(hù),故本跨越耐張絕緣子串采用四聯(lián),每聯(lián)絕緣子取16片F(xiàn)C21O/170玻璃絕緣子,其泄漏比距為2.91cm/kv。 在絕緣子申正常位置和風(fēng)偏的情況下,帶電局部和桿塔構(gòu)件的空氣間隙不應(yīng)小于以下數(shù)值:外過電壓為1.9(2.5)m;內(nèi)過電壓為1.45m;運(yùn)行電壓為0.55m。大氣過電壓2.sm間隙適用于跨越直線塔,是按空氣間隙50%放電電壓與絕緣子串的50%放電電壓相配合的原那么選取的。 6導(dǎo)地線防振和防舞動(dòng)措施 6. 1導(dǎo)地線防振 大跨越線路導(dǎo)、地

11、線的微風(fēng)振動(dòng)直接影響大跨越線路的平安,其防振措施一直為國內(nèi)有關(guān)部門所關(guān)注。本跨越導(dǎo)線采用鋁包鋼絞線,地線采用鍍鋅鋼紋線,其平均運(yùn)行應(yīng)力應(yīng)嚴(yán)格控制在22%以內(nèi)。根據(jù)以往大跨越防振方案設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),大跨越的防振方式主要有:防振錘、阻尼線、護(hù)線條聯(lián)合防振;組合防振錘防振;交叉阻尼線和防振錘聯(lián)合防振;以及圣誕樹式無約束阻尼線防振等幾種方案。交叉阻尼線加防振錘聯(lián)合防振方案技術(shù)成熟,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富,對(duì)高頻和低頻振動(dòng)都有很好的抑制效果,本工程采用該防振方式。直線塔和耐張塔均采用11花邊,導(dǎo)線和地線花邊數(shù)相同。 7結(jié)論 大跨越工程是整個(gè)輸電線路工程中的重要局部,對(duì)整個(gè)輸電線路的平安運(yùn)行具有重要的影響,只有在設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)加以重視,才能保證大跨越工程的經(jīng)濟(jì)與平安。