110kV线路施工设计说明书解析

松桃松西变至凯迪电厂110kV线路新建工程施工图设计说明书XXXXXXXXXX电力勘察设计院二一二年十二月 等 级：乙 级编 号：A243005055 工程设计证书 批准：审核：设计：校核：施工图设计总目录第一卷 第一册 施工图设计说明书及附图第二卷 第一册 平断面图 第二册 杆塔明细表第三册 基础配置表第三卷 第一册 机电施工图第二册 OPGW光纤施工图第四卷 第一册 钢管杆组装图110GGZA-24米单回路直线钢管杆组装图110/35GGJA-18米转角耐张钢管杆组装图110GGJA-24米单回路转角耐张钢管杆组装图第二册 1A8-JC4单回路转角终端铁塔施工图第三册 1D9-SJC4双回路转角终端铁塔施工图第五卷 第一册 铁塔基础施工图目 录1、 总的部分11.1 设计依据11.2 对现场初勘意见的执行情况11.3 建设、设计、监理、施工、运行单位21.4 进出线说明21.5 “两型三新”线路设计应用情况21.6 路径方案31.7 路径的地质、地貌32、 设计气象条件43、 机电部分53.1 导线与地线型号选择53.2 导线、地线的应力63.3 导线、地线防振73.3 绝缘子串与金具73.4 主要金具83.5 绝缘配合与防雷接地93.6 换位与相序103.7 交叉跨越及其保护113.8 施工注意事项114、 杆塔与基础124.1 钢管杆、铁塔的设计、制造和安装说明134.2 铁塔基础144.3 生态环境保护195、 杆塔使用情况205.1 杆塔使用情况20 1、 总的部分1.1 设计依据1.1.1本线路依据下列文件和资料进行设计：（1）与建设单位签订的施工设计合同。1.1.2设计范围及规模：本工程为松桃县松西变电站至凯迪电厂的110KV电力线路新建工程。按与工业园区建设指挥部现场确定的建设方案，松西变至凯迪电厂的110kv线路沿拟建的花鼓大道左侧绿化带走线。新建线路总长1.25km，导线采用JL/G1A-185/30型钢芯铝绞线，配合的地线一根采用LBGJ-50-30AC型铝包钢绞线，另一根采用24芯的OPGW光缆。本工程全部为一般冰区设计。1.2 对现场初勘意见的执行情况本工程施工设计主要参照现场踏勘时各方的意见进行，对导地线的选型、杆塔的应用、进出线布置执行各专家意见。因松西110KV变电站周边线路走廊狭窄，本次设计结合远景规划，松西变电站110kv出线侧预留一回线路通道，终端塔按双回路考虑。在花鼓大道K0+000K1+000处，全部采用占地面积小的钢管杆塔。对应杆塔编号为N2N9#。考虑本次110kv线路的已占用花鼓大道左侧线路走廊，为方便以后配网线路的架设，在本工程新立的钢管杆中增加了10KV双回路带400V低压的线路横担。1.3 建设、设计、监理、施工、运行单位建设单位：松桃凯迪生物质发电厂设计单位：湘西自治州电力勘察设计院监理单位：施工单位：运行单位： 1.4 进出线说明110KV线路部分： 新建的凯迪生物电厂至松西110kv变电站，进松西变电站3Y间隔(配套工程，待扩建)；配套的凯迪电厂间隔为1Y。1.5 “两型三新”线路设计应用情况路径选择上结合松桃县电网2020年远景电力系统规划，根据当地工业园指挥部与规划部门的规划用地要求，电力线路沿拟建的花鼓大道两侧绿化带走廊架设，合理、经济的选择了线路路径；导线选用性价比好、运行经验丰富、生产和施工工艺简便的JL/G1A-185/30钢芯铝绞线，节能性高，经济合理；本工程采用全方位长短腿铁塔配高低基础，优先选用掏挖式基础和台阶式基础，以适合各种地貌类型，减少降基面土石方量，降低对自然植被的破坏。1.6 路径方案由于本工程线路较短，按工业园区建设指挥部、松桃县规划局的意见，只能沿花鼓大道左侧走线，路径方案已定，方案没有可比性，故本次设计只作一个路径方案，具体为：从松西110KV变电站3Y间隔出线后，经双回路终端塔直接走至花鼓大道K1+000左侧，在此右转，沿拟建的花鼓大道左侧绿化带走至K0+100处，在此右转进入凯迪生物电厂的升压站终端塔。本工程线路长1.25公里，线路所经地段以丘陵、山地为主，沿途植被以松树、杉树等为主。地质以岩石、松砂石、坚土为主。1.7 路径的地质、地貌1.7.1 地质：本线路所经地段地震烈度处于6度区，对本线路没有危害，本线路地质主要为青石灰岩、红砂岩、灰岩，覆盖层不厚，各种土质所占比例见下表1-1：表1-1 地质比例表地质占比例岩石松砂石坚土泥水比例 （%）6525101.7.2 地貌全线以丘陵、山地、高山为主，各种地形所占比例见下表1-2：表1-2 地形分布表地形占比例山地高山丘陵水田比例 （%）3070 2、 设计气象条件本工程位于贵州省松桃苗族自治县城郊内，参照该地区已有的线路运行情况，本工程导线设计冰厚采用10mm，基本风速取23.5m/s，其它采用贵州省常用气象设计条件，其它采用贵州省常用气象设计条件。项目数值设计条件气温()风速（m/s）冰厚（mm）最高气温4000最低气温-1000年平均气温1500基本风速-523.50设计覆冰-51010安装情况-5100事故情况000大气过电压15100内过电压15150年雷电日（日/年）60冰密度（kg/m3）0.9103 3、 机电部分3.1 导线与地线型号选择根据凯迪生物电厂接入系统的批复，本工程110kV凯迪生物电厂线路导线采用JL/G1A-185/30型钢芯铝接线，配合的地线分别为LBGJ-50-30AC型铝包钢绞线及OPGW复合光纤(24芯)。表3-1 导线与地线机械物理特性导 地 线 型 号JL/G1A-185/30LBGJ-50-30AC计算截面（mm2）铝 股181.34钢 股29.5949.48综 合210.93计 算 外 径 (mm)18.889.0股 数 及股 径铝 股262.98钢 股72.3273.0瞬时破坏应力 (Mpa)289.691168.15单位重量 (kg/km)732.6411.9制造长度 (m)20002500温度线膨胀系数a(1/)18.9 10-611.510-6弹性系数 (N/mm3)76000181423表3-2 OPGW复合光纤技术参数表 型号项目OPGW-1C1/24计算外径(mm)9.0承载截面(mm2)42计算重量(kg/km)327额定抗张强度RTS(kN)60.3拉重比16.6弹性模量(GPa)170热膨胀系数(1/)12.010-6每日应力（EDS）(kN)33.2820最大直流电阻(/km)2.944短路电流容量（40-200）（kA2s）6.5最小弯曲半径（mm）20D纤芯24芯余长7注：OPGW为全铝包钢结构3.2 导线、地线的应力导线JL/G1A-185/30最大使用应力:按设计规程要求，安全系数应不小于2.5，导线最大使用应力取为82.77Mpa，相应的安全系数为3.5。 3.2.1 地线最大使用应力根据防雷要求，在大气过电压气象条件时（+15、无风、无冰）、导线与地线在档距中央的距离应不小于（0.012L+1）米的要求，按本工程所使用的杆塔型式的地线支架高度及导线与地线的水平位移距离、导线的使用应力推算出设计覆冰为10mm时，避雷线最大使用应力为292Mpa，其相应安全系数4.0。3.2.2导地线应力配合见下表3-2，孤立档导地线应力见相应的放线应力表：表3-2 导地线应力配合表导线应力应 力（Map）LGJ-185/3082.77LBGJ-50-30AC292OPGW-24芯2923.3 导线、地线防振本工程采用防振锤防振，根据设计规程规定,对于年平均运行应力超过破坏应力16%的导线和年平均运行应力超过破坏应力12%的地线，以及档距超过500米的开阔地，均应采取防振措施。本工程防振均采用防振锤防振导、地线防振锤安装情况如表数量距离型号123FR-3(导线用)3503507007001000FR-1(地线用)3003006006009003.3 绝缘子串与金具污区的划分及绝缘子串的选取。按现场踏勘情况，全线按级污区设防。级污秽区采用泄漏距离为400mm的U70B/146型玻璃绝缘子，110kV线路直线悬垂、耐张串的爬电比距为3.27cm/kV。1）110kV线路导线悬垂绝缘子串采用单串9片绝缘子，跳线串采用单串9片绝缘子，耐张塔中线跳线串加跳线支架。2）110kV线路耐张绝缘子串采用9片绝缘子，除进线档采用单串外，其它均采用双串。3）对重要跨越的地方导线直线、耐张均采用双串绝缘子。4）110kV线路地线除龙门架相连的进线采用一片带间隙绝缘子外，其它一律直接接地,带间隙绝缘子采用XDP5-70C定型产品。5）杆塔全高超过40米时，高度每增加10米增加绝缘子1片。6）绝缘子机电特性如下表：表3-3 玻璃绝缘子机电特性如下表：绝缘子型号工频耐受电压（kV）最小机械破坏负荷kN结构高度mm盘径mm泄露距离mm1min干耐受1min湿耐受最小击穿电压冲击耐受电压U70B/1468050120125701462554003.4 主要金具金具名称型 号 破坏荷重不小于（kN）备 注悬垂线夹CGU-470导线用悬垂线夹CGU-240地线用耐张线夹NY-185/3080导线用耐张线夹NY-50G60地线用防振锤FR-3导线用防振锤FR-1地线用接续管JYD-185/3080导线用接续管JY-50G地线用补修管JX-185导线用补修管JX-50G地线用导地线联结是按液压方式提供。OPGW的金具按组装图单另列出，上表中不再计列。本设计金具是根据电力工业部一九九七年修订版电力金具产品样本选型，导地线接续金具按液压方式提供，压接质量要求符合有关规范要求。3.5 绝缘配合与防雷接地3.5.1 绝缘配合根据规程，110kV送电线路带电部分对杆塔构件的最小空气间隙，在相应条件下，应不小于下表3-5-1数值：3-5-1 绝缘配合雷电过电压操作过电压运行电压1.00m0.75m0.25m3.5.2 防雷接地1）本工程各线路全线均采用双架空地线，对所有杆塔进行逐基接地，单回路、双回路、四回路直线杆塔、转角铁塔对外侧导线的防雷保护角均在17及以下。2）在进出变电站2公里范围内，杆塔接地电阻要求在10欧及以下，在其他地区杆塔接地电阻要求在20欧及以下，双回路铁塔的接地电阻要求在7欧以下，电阻值达不到要求的杆塔位采取换土处理。3）杆塔接地装置采用方框水平放射型。接地体采用10圆钢，埋设深度根据土质不同规定为：水田中不小于0.8米，粘土地区不小于0.5米，岩石地区不小于0.3米，相邻两射线间的最小距离应不小于5米，接地引下线采用12镀锌圆钢。4）在居民区和耕种土中的接地装置需增设防盗桩，对防盗角桩的设置，应在接地方框的四角各设置一个，在距射线尾端1.0米处设置一个，射线长度大于30米的，在中间加一个。3.6 换位与相序根据设计规程规定，本工程线路长度未超过100公里，所以不需换位。松西变电站110kv出线间隔相序排列为：人站在间隔下方，面对出线方向，从左至右为：C、B、A；凯迪电厂升压站110kv出线间隔相序排列为：人站在间隔下方，面对出线方向，从左至右为：C、B、A；两站相序不对应，相序调整在松西变电站终端塔上进行，请施工时仔细梳实，相序要求与两站端一致。3.7 交叉跨越及其保护本线路主要交叉跨越如下，具体交叉跨越见杆塔明细表：序号被交叉物名称次数备注1380kV及以下电力线路3210kV电力线路3335kV电力线路14光缆25公路26783.8 施工注意事项（1）设计图纸上确定的杆位，不得擅自移动，确要移动，必需征得设计的同意后方可执行。（2）施工前，施工单位必须进线施工复测，若发现平断面图上没有的、新增加的被跨越物或距离高程不相符等情况，以及地质情况异常者，请及时向设计反映，以便进一步检验或修改，防止返工的现象发生。（3）基础施工中，分坑后请校核基础保护范围，基础保护值以说明书“表5-1 基础水平保护距离一览表”为准，如有不够请及时通知设计处理。基础根开、地螺根开及地螺大小均以基础配置表中为准。（4）请施工单位进一步核实相序，如有不符请通知设计处理。(5) 由于花鼓大道路面尚未进形，施工放样要及时跟公路设计部门联系，掌握公路具体实施情况，结合公路的建设，顺利地进行钢管杆的施工。(6) 花鼓大道上钢管杆的位置受限制，其中N2#、N4#位置为回填区，此位置的基础必须在原状土的基础上进行开挖，回填部分钢管杆基础立柱加高以免钢管杆身埋于地下。 4、 杆塔与基础本工程均以松西110KV变电站为起始位置，以凯迪生物电厂为前进方向，杆塔明细表、杆塔基础配置表及施工图设计说明书均以此方向划分左右。本工程交通运输状况较好，受线路走廊的限制，只能采用钢管杆架设，受钢管杆承力限制，加之以后要架设的10kv、400V线路，本工程花鼓大道上钢管杆的水平档距只能定在150米左右，在开阔地段，优先采用自立式铁塔，造价低。本工程所选用的杆塔，经校验均满足使用条件。4.1 钢管杆、铁塔的设计、制造和安装说明（1）本工程使用的钢管杆有110S-Z、110S-J30、110S-J92三种型式，由江苏天力钢结构有限公司设计。自立式铁塔有1A8-JC4、1D9-SJC4共2种塔型，这些铁塔都是套用以往工程图纸。所有铁塔接地孔由单孔改为双孔，间距50mm，下孔离踏脚板距离统一为900mm。（2）铁塔制造前必须按施工图进行11的加工放样，核对各构件的尺寸，先加工一基试组装合格后，才能成批生产。（3）铁塔所用的钢材种类，应严格按施工图中要求采用，铁塔所用的材料代用需经设计核算同意，角钢代用后连接螺栓的规格长度应作相应的调整。严禁以小代大。（4）材料的运输要采取措施，防止变形和损坏，在变形允许限度内准许用冷矫正法进行矫正，矫正后出现裂纹的材料严禁使用，损伤少量锌层的构件必须补刷红丹和银灰漆，铁塔组装发生困难时，应查明原因，不准强行组装，需要扩孔时，应按有关规定进行，不准用气割烧孔。（5）所有铁塔构件和螺栓、脚钉、垫圈等均应热镀锌防腐蚀。（6）杆塔8米及以下的连接螺栓采用可卸式防盗螺栓，其他所有的连接螺栓加扣紧式防松螺母(双帽螺栓除外)。（7）螺栓及脚钉紧固应符合验收规范要求。（8）脚钉的安装说明：直线塔脚钉装在右后，单回路转角塔横担以下按左前右后原则装在内角侧，横担以上装在与横担以下同平面的外角侧，双回路转角塔均按左前右后原则装在内角侧。4.2 铁塔基础(1)、基础设计按照混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)、架空送电线路基础设计技术规定(DL/T 5219-2005)及66kV及以下架空送电线路设计技术规程(GB 50061-2010)的有关原则与规定进行。设计中采用的地质条件系根据沿线杆塔地质条件综合归类而得。(2)、本工程的杆塔基础，基础防护工程施工及验收，必须遵照相关规程规范及基础施工图与杆塔明细表中说明的设计要求进行，施工测量的精度应符合现行的架空送电线路测量技术规定的要求。(3)、基础开挖深度必须达到杆塔明细表中“洞底一栏”的要求，以保证基础的稳定与安全。(4)、铁塔基础，施工时应先按设计降低基面值平整基面，平基后才能分坑。位于稳定土坡顶外边线至基础柱子中心的水平保护范围，详见图5-1，有关“S”值数据详见图51及基础配置表。其它的基础型号保护范围要求值列在基础施工图中。(5)、位于岩石基坑的铁塔基础，要求尽量做到基底壁宽与基础底阶同样大小，底阶可不支模板，使基础混凝土直接嵌固在坑壁上。底阶处洞坑尺寸误差不超过-10毫米和50毫米，若超过上述数值，小的可锉大，大的可以在周边贴一层基坑开挖出来的坚硬石块，再浇制基础。(6)、基础浇制时必须及时的检查根开尺寸、底脚螺栓间距，各基础之间顶面标高及相对位置等，以保证铁塔组立准确。(7)、浇制基础采用的原材料必须检验，严禁采用过期水泥与含泥量超过规定的砂、石，不同的水泥品种不得混合使用，砂料采用中粗砂，砂石骨料中的泥土杂质清除干净，不得用风化骨料。(8)、为保证现浇基础的混凝土标号不低于C20级，开工前应配制出符合设计标号混凝土配合比，混凝土强度检验一般应以试块为依据，试块的制作与养护应与它所代表的基础一致，并符合规范要求。(9)、转角塔和终端塔，为防止铁塔向内角侧或受力大的一侧倾斜，设计采用了升高内角基础或张力大的一侧主柱顶面，使铁塔向外角侧或张力大的一侧预偏的办法，具体升高数值详见杆塔基础配置表。(10)、每个基础一次浇完，不允许留施工缝，要求做到混凝土捣固密实、构件表面平整光滑，无蜂窝狗洞、麻面等。(11)、基坑的回填：必须排除坑内积水，回填土必须按有关规范的要求进行，分层回填夯实。基坑回填必须预留300毫米的防沉层。(12)、施工中基坑开挖如发现基底地质与原设计不符或异常时应马上通知设计单位，经研究处理后，才能浇制基础。(13)、塔脚保护帽的浇制，直线塔可在检查合格后随即浇筑，耐张型塔应在架线好后，并经检查合格后方可浇筑。保护帽的混凝土应与塔脚板上部铁板接合严密，且不得有裂缝。(14)、基础边坡、排水沟、截水沟及生态环境保护要求：基础边坡、排水沟、截水沟的相互关系详见图52。(15)、 基础边坡处理 基础下山坡方向的边坡，是以降低基面或加长基础主柱，用增加基础洞深来满足基础保护范围“S”的要求，使基础置于稳定的地基中。基础分坑测量时，须核实保护范围，如有不够须通知设计处理。 基础上山坡方向的边坡，是以削坡或削坡后再用护坡来保持边坡稳定的。在基面平整前，应按图5-2的方式，参照表5-2、表5-3的数据进行削坡。并要求在基础浇制或埋设之前清除杆塔附近上山坡方向有可能活动的危险岩滚石，以免影响杆塔的安全。 岩石边坡坡度允许值岩 石类 别风化程度坡度允许值（高宽比H：a）坡高在8m以内硬 质岩 石微风化1：0.1中等风化1：0.2强风化1：0.35软 质岩 石微风化1：0.35中等风化1：0.5强风化1：0.75 土质边坡坡度允许值土 的类 别密实度或状态坡度允许值（高宽比H：a）坡高510m碎石土密实1：0.35中密1：0.35稍密1：0.75粉 土Sr0.51：1.0粘性土坚硬1：0.5硬塑1：0.75注Sr土的饱和度（Sr0.5为稍湿） 当边坡高度较大，地质情况不良时，由设计、施工、运行、监理四方共同协商解决，由设计单独出图，下列情况应砌护坡：边坡高度大于表5-2、表5-3的规定值。地下水比较发育或具有软弱结构的倾斜地层。岩层层面或主要节理面的倾斜方向与边坡的开挖面的倾斜方向一致，且两者走向的夹角小于45。(16)、基面排水要求 所有杆塔与拉线的基面，要求整理成靠上山坡方向高，下山坡方向低，约为5的自然排水坡度，以利基面排水。 为了防止雨水冲刷地基，要求挖周边排水沟，参见图5-2。排水沟应以5-10坡度，引向老土区排水，不允许向堆集的松土处排水。排水沟的截面尺寸见图5-3。 当排水沟位于砂土或渗透比较严重的土质地基时，要求用M10级水泥砂浆抹面，砂浆厚度为50，每100M长排水沟的水泥砂浆用量约为3.5M3。(17)、截水沟的设置与要求 凡上山坡方向有较大的雨水流向基面时，都要求挖截水沟。截水沟一般距削坡顶部为3-5m处，根据地形，可以挖成“人”字形或“一”字形，截水沟断面见图54。 截水沟的长度，以保证上部来水流不到基面为度，由施工、运行、监理单位根据地形现场确定。 当截水沟位于砂土或渗透性比较严重的土质地基时，要求用M10级水泥砂浆抹面，砂浆厚度为50，每100m长截水沟的水泥砂浆用量约为5.0 M3。4.3 生态环境保护在水田杆塔施工的环保要求：位于水田中的杆塔，一般不允许降低基面，不宜改变原有水田间的关系，如田面有高差时，应以高低基础解决，从而保护生态环境。 自立式铁塔基础施工完后，要求将基坑开挖的余土，全部堆放在塔基土地征购范围内，可以堆放至与基础保护帽顶面平，恢复原有水田可耕状态。 电杆、拉线基础的余土不多，当与水田土质相同者，可以就地消化；如系砂石类土壤，则要求运走，恢复水田的可耕性。 组立电杆或基坑开挖的田坎道路、水沟给予恢复。在山区杆塔施工的环保要求：在山区应多用掏挖式基础、高低脚基础、高低电杆、高低塔腿；尽量减少降低基面，从面达到少开挖土石方，保护生态环境。 在山丘杆塔基坑开挖与降低基面的土方，应就地堆放在杆塔附近较平的地形一侧，使土石方就地堆稳，在不影响环保的情况下，余土可以就地堆放。但不宜堆放在陡坡侧，应在堆土表面植草皮，以免水土流失，影响山间与山下的生态环境。 5、 杆塔使用情况5.1 杆塔使用情况本工程共计新立杆塔10基,其中自立式铁塔2基（1基双回路终端，1基单回路终端），钢管塔8基（均预留有10kv双回、400V线路通道）；全线直线杆塔6基, 耐张,转角,终端杆塔4基。表5-1 新立塔型表 塔型数量呼高110S-Z110S-J30110S-J921A8-JC41D9-SJC41811216112427小计61111合 计10