220kV线路可研说明书

Xx12-1K-A01220kV线路工程可研阶段 第一卷 可行性研究报告xxxx有限公司设计证书 二一二年月 郑 州2批 准： 审 核： 校 核： 设 计： 220kV线路工程可行性研究报告总 目 录第一卷：可行性研究报告 xx 12-X1K-A01第二卷：投资估算书 xx12-XK-E0301目 次1 总述2 电力系统3 线路路径方案4 气象条件选择5 导地线选型6 绝缘配置7 对临近通讯线路的影响和保护8 铁塔和基础9 沿线自然灾害调查及应对措施10 落实“两型三新”设计措施11 环境保护12 节能措施13 附件附图21 总述1.1 设计依据1.1.1 河南省电力公司关于一期2600兆瓦机组接入系统设计(一次部分)审查意见的通知(豫电计2008854号)。1.1.2 河南省电力公司豫电计便字200918号关于下达2009年第一批220千伏输变电工程可研工作任务的函。1.1.3 委托设计任务的函。1.1.4 工程项目下达通知单。1.1.5 工程设计合同。1.2 设计范围1.2.1 一期2600MW机组500kV降压送出工程可行性研究；1.2.2 本期500kV变扩建2回220kV出线间隔；扩建引起的变电站内的工艺和土建部分的变动；1.2.3 电厂送出光通信设计及与本工程相关的保护通信远动部分。1.2.4 投资估算书编制1.3 工程概况1.3.1 新建线路起自的配电装置，止于已建的220kV变配电装置，以双回路形式架设、单回挂线的方式建设。线路以220kV线南、北侧通过，划分出南北两方案，北方案线路全长22.3km，为推荐方案；南方案线路全长22.0km，为备用方案。线路位于境内，全线70%丘陵、30%山地，交通条件一般。（一般情况下220kV线路长度1020km及以上须有两方案的说明）导线为2LGJ-630/45型钢芯铝绞线。地线采取24芯OPGW-150和JLB40-150分流线。2010年初变又在北侧扩建三个间隔，现为七个出线间隔。机组和备用线路接入变为由南往北数第一、二间隔，现间隔已被变电站的双回线路占用，导致二期机组和备用线路，接入变间隔位置发生较大变化。根据间隔排列顺序，其线路接入变的间隔改为由南往北数第五间隔，备用第六间隔；且须在变出线处需改造220kV线约0.7km，改造段导线采用2LGJ-300/40型钢芯铝绞线。改线部分地线采用24芯OPGW-150光缆和JBL40-150铝包钢绞线。1.3.2 变为河南省已有220kV变电站，位于市告城镇西北约4.0km的胡家沟附近，登封告城公路北侧，座落在一处自然隆起的小山包上，地势相对较高。变主变压器规划3台，前期已安装3台；220kV出线规划7回，前期建成2回，分别至郑州500kV变一回、登封二变一回，现正在进行至登封三变2回出线的扩建，备用3回。220kV接线采用双母线接线，前期已建设完整。为配合二期2600MW机组（以下简称为电厂）的送出，变本期扩建1回220kV出线至电厂。经省公司协商，确定本期变扩间隔占用220千伏配电装置北数第3个出线间隔。该间隔为原母线设备（PT）间隔，在变扩建第三台主变工程中，将该间隔移至南数第一间隔，但设备搬迁工作至今还未完成，目前本间隔仍作为PT间隔在运行，请郑州局协商将母线设备间隔搬迁工作尽快完成，以保证本工程的扩建条件。1.3.3 工程投资1.3.3.1 变电站扩间隔的工程投资工程动态投资： 320万元 工程静态投资： 316万元 其中： 设备购置费： 184万元 建筑工程费： 22万元 安装工程费： 46万元 其它费用： 68万元 1.3.3.2 送出光通讯部分的工程投资 工程动态投资： 208万元 工程静态投资： 206万元 其中： 设备购置费： 157万元 安装工程费： 20万元 其它费用： 31万元 1.3.3.3 线路工程投资指标(含光缆、改造线路)项 目220kV线路OPGW光缆变出口改造线路合计(万元)经济指标静态投资6584773877048静态单位投资动态投资6740793967215动态单位投资二期送出220kV输变电工程的静态投资7364万元，动态投资7535万元。电厂送出光通讯部分的工程静态投资206万元，动态投资208万元。2 电力系统（本部分说明由系统专业负责）2.1 电力系统现况2007年底，供电区拥有发电装机容量为：6071MW，其中省网统调电厂装机容量为：4100MW，分别为热电厂(5200MW)、电厂(2320MW)、电厂(2135MW+2300MW)、电厂(2300MW)和电厂(2390MW)、热电厂(1210MW)；地方及自备电厂装机容量为：1971MW。2007年供电区最大负荷5144MW，增长13.2；全社会用电量334.89108kWh，增长24.31；市区最大负荷1922MW，增长5.7%。至2007年底，供电区有500kV变电站和开关站各1座，变电容量1500MVA，分别为变(2750MVA)，开关站；220kV变电站18座，开关站1座，变电容量总计5532MVA，其中位于市区的220kV变电站8座，变电总容量为2940MVA。电网处于河南电网的中心，目前已经形成以500kV郑州变、郑州热电厂、首阳山电厂和华润登封电厂为主供电源的220kV电网。向东通过郑州祥符一回500kV线路、郑州杏花营、谢庄杏花营双回220kV线路与开封供电区相联；向西通过嵩山开关站马寺开关站双回500kV线路、郑州牡丹单回500kV线路与洛阳供电区相联；向南通过郑州白河、郑州姚孟电厂共2回500kV线路与南阳、平顶山供电区相联；向北通过郑州获嘉双回500kV线路与新乡供电区相联。2007年郑州供电区220kV及以上电网地理接线图详见附图01。2.2 郑州供电区电力需求预测根据河南省电网20082012年规划及2020年展望和郑州城市电网“十一五”滚动规划，2010年郑州供电区最大负荷将达8300MW，“十一五”期间最大负荷年均增长率为15.0。2010年郑州市区最大负荷将达到2900MW，“十一五”期间最大负荷年均增长率为11.86。2015年郑州供电区最大负荷将达13000MW，“十二五”期间最大负荷年均增长率为9.39%。2015年郑州市区最大负荷将达到4600MW，“十二五”期间最大负荷年均增长率为9.66。2.3 郑州供电区电网发展规划2.3.1 郑州500kV电网发展规划至2007年底，郑州供电区有500kV变电站和开关站各1座，变电容量1500MVA，分别为郑州小刘变(2750MVA)，嵩山开关站。规划2009年上半年建成郑州东500kV变电站，一期21000MVA，新建郑州东郑州双回500kV线路，并将郑州祥符线路郑州侧改接进郑州东变电站。规划2009年6月嵩山变扩21200MVA的500kV主变。规划2010年6月建成郑州南500kV变电站，一期21200MVA，郑州南一期接郑州平顶山、郑州姚孟电厂两回线路。2.3.2 郑州220kV电网发展规划目前河南省电网已经实现豫北、豫西、郑开商、豫南500kV/220kV电网开环，首阳山电厂接入220kV电网的1040MW装机东送郑州供电区。根据郑州城市电网“十一五”滚动规划，2008年2010年间，郑州电网将新建姜寨变、高寨变、宇航变、腾飞变、桐柏变、红旗变、商鼎变、西城变、和庄变、密东变、密中变、登封二变、登封三变、巩中等220kV变；并扩建一批220kV变电站。“十二五”期间郑州电网将新建未央变、紫东变、圃田变、衡山变、兴华变、柿园变、登封四变、登封五变、仓西变、航空变、祥营变等220kV变；并扩建一批220kV变电站。由于郑州南部电网负荷增长较快，2008年新密电厂接入豫南地区的两台机组改回郑州南部地区，郑州南部电网将适当调整为：新密电厂两台机组分别以单元接入陈庄变、密东变，将原有新密电厂两回至郑州变的线路分别改接入密东变和陈庄变，形成郑州密东一回、郑州陈庄一回线路。2009年郑东500kV变电站建成投运，其220kV出线一期10回，其中2回至谢庄，2回至柳林，2回至滨河、1回至凤凰、1回至宇航，2回至中牟方向(备用)。图2.3.2-1 郑州东500kV变投运后郑州东部电网接线 郑州供电区2010年220kV及以上电网地理接线图详见附图02。2.4 荥阳电厂接入系统审定方案根据中国电力工程顾问集团公司电规总院的对“国电荥阳煤电一体化有限公司一期2600MW机组工程接入系统设计”的审查意见：同意“国电荥阳电厂2600MW机组以220kV一级电压接入系统，电厂留有4回出线间隔，本期具体落点及出线回路数，结合郑州地区城市走廊和220kV变电所布局规划，在电厂外送输变电工程可研中确定”。根据河南省电力公司关于国电荥阳煤电一体化有限公司一期2600MW机组接入系统设计审查意见： 远近结合郑州500kV主网规划及具体输变电工程实施进度，荥阳电厂2600MW机组以发电机变压器组接入厂内220kV配电装置，电厂出线2回220kV线路接入500kV郑东变电站。考虑到郑州地区电网规划并为荥阳电厂进一步扩建留有发展空间，本期荥阳电厂郑东变线路全线按500kV线路设计，暂以220kV电压等级运行，导线型号为LGJ-4630。2.5 本工程建设必要性荥阳电厂位于河南省郑州荥阳市宫寨，一期工程建设2600MW机组，计划于2010年投运。为保证荥阳电厂一期工程2600MW机组电力的及时、安全、可靠送出，需配套建设荥阳电厂至郑州东变220kV输变电工程。2.6 相关电气计算2.6.1 潮流计算2010年，郑州电网大负荷潮流分布见附图03。2010年夏季大负荷正常运行方式，郑州西部与东南部220kV电网开环运行，郑州电网接入220kV电网机组10备用运行，荥阳电厂接入郑东220kV侧，电厂郑东双回线路潮流1104MW，郑东柳林双回线路潮流247MW，滨河柳林线路潮流78MW，柳林姜寨变双回线路潮流131MW，石佛姜寨变双回线路潮流为189MW，郑东变降压139.1MW，郑州变降压负荷为430.6MW，嵩山变降压负荷1446.9MW，郑南变降压负荷663.5MW。正常运行时潮流流向合理，电网无过负荷。详见附图03。2.6.2 短路电流计算经计算2010年：郑州东变220kV母线三相短路电流46.1kA，220kV母线单相短路电流50.1kA；2020年郑东四台主变规模，四台主变分母运行：郑州东变220kV、母线三相短路电流分别为45.7kA、45.9kA；郑州东变220kV、母线单相短路电流分别51.7kA、52.0kA。建议本期加装中性点小电抗，将近期及远期郑州东220kV母线单相短路电流限制到50kA以下，中性点小电抗暂定10。建议本期工程220kV短路电流水平按50kA控制。2.7 本期工程建设规模2.7.1 220kV线路本期工程建设荥阳电厂至郑州东变线路两回，导线截面选为LGJ-4630(500kV线路降压为220kV运行)。2.7.2 郑州东变扩建本期郑州东变相应扩建2个220kV间隔。同时郑州东变中性点加装中性点小电抗，中性点小电抗暂定10。2.8 导线截面选择由于郑州城市的快速发展以及郑州城市走廊资源的日益紧缺，在进行城市电网线路建设时宜将近远期郑州城市电网规划以及与城市走廊有效结合。荥阳电厂郑州东线路路径兼顾规划的郑州北站址，受郑州北部输电走廊约束条件的限制，荥阳电厂郑州东线路中，东部约15km段线路仅只能为两个单回路。根据河南省“十二五”电网规划设计及远景目标网架研究，远期郑州500kV电网将形成环型网络，详见附图8.1。远期将在郑州北部新建郑州北500kV变电站，并通过郑州北与嵩山变、郑州东变形成北部环网。图2.8.1 远期郑州500kV电网展望远近结合，远期荥阳电厂一期2600MW机组将以220kV等级接入郑州北变，利用本期荥阳电厂郑州东线路中郑北变郑州东段线路，形成郑州500kV环网的北部主干线路。郑州500kV主干环网线路线号宜选用LGJ4630。因此，本期荥阳电厂郑州东线路中郑北变郑州东段宜采用500kV电压等级建设。由于荥阳电厂设计规模为260021000MW，本期2600MW机组设计以220kV电网接入系统，电厂二期21000MW规划将以500kV电压等级接入系统。由于城市资源的日益紧张，以及城市规划对线路走廊的限制因素日益增多，建议本期荥阳电厂郑州北段线路宜先按照500kV电压等级建设，远期电厂二期建设时再建设220kV线路，将电厂一期机组通过新建220kV线路改接入郑州220kV电网、电厂二期机组通过一期架设的500kV线路接入郑州北500kV侧。因此为了满足荥阳电厂一期2600MW机组以220kV电压等级安全可靠送出、以及远期荥阳电厂二期21000MW机组以500kV电压等级安全可靠送出，以及满足郑州北部500kV环网潮流的输送，建议本期荥阳电厂郑州东段线路全线按照500kV电压等级建设，初期降压为220kV电压等级运行。为了满足以上近期电厂送出、远期电厂送出以及主网运行的要求，建议线路全线导线截面选为LGJ4630。3 线路路径方案（有无需要说明的系统概况：根据电网规划线路路径是否要兼顾未来中间变电站位置，考虑中间接线路位置；是否在线路路径附近需要预留其他线路通道。）3.1 线路起止点位置本工程为华润登封电厂二期送出至宣化变220kV线路工程,起于华润登封电厂二期，该电厂位于登封市东南约15km，北距东刘碑约1km，西距郜成镇约5km，二期扩建工程位于一期西侧，并以220kV等级接入电网并向南出线，本工程占用三号机由东至西数第一出线间隔，见图3.1-1。线路终于220kV宣化变电站，该变电站为已建变电站，位于登封市东南约9km，卢店镇西南约5km，220kV向东出线，本线路占用由北向南数第三出线间隔,见图3.1-2。全线同塔双回架设，本期单侧挂线。图3.1-1 华润电厂二期220kV间隔出线示意图图1.1-2 宣化变电站 220kV间隔出线示意图3.2 路径方案规划（220kV线路在10km以下的可以提出一个路径方案，可以选择1：1万或1;5万地图进行选线；1020km及以上的需要提出两个路径方案，30km以上的必须提出两个可比的路径方案。需要使用卫片进行选线。）3.2.1 影响路径选择的主要因素1、本线路工程处于登封市境内，近年来该市乡镇企业及村庄发展较快。沿线民房较多，且在沙沟附近民房分布较散，工厂沿S237省道(卢店-郜成段)，S323省道公路(郜成-大冶段)两侧分布并且规模较大。制约线路路径的附图（现场照片）2、交叉跨越较多。本工程所经地区存在高速公路，水库，铁路以及众多的220kV和110kV线路等。交叉跨越附图（现场照片）3、线路走径受到登封煤田中岳庙预测区和郜成煤田的影响。4、卢店镇规划影响，规划要求自朝阳沟水库至宣化变路径与宣禅(宣郑)220kV线(两线自宣化变至蔡家坡南同塔)平行。3.2.2 路径方案规划的主要原则针对以上因素，我院在规划路径方案时，主要考虑了以下几个方面：1、对沿线村庄进行避让，尽量减少拆迁量。2、合理选择重要交叉跨越位置线路沿线重要交叉跨越有焦河、西里河、朝阳沟水库、登郑220kV线、登鹅220kV线、永登高速公路、还有多条单回和双回110kV线路。在规划路径时，与上述交叉物的位置及交叉角要合理，满足规程要求。3、尽量对郜成煤田进行避让，并根据实际情况采取合理的措施，加强线路的安全性。4、朝阳沟水库至宣化变与宣禅(宣郑)线平行，以满足卢店镇规划需求。5、综合考虑施工、运行、交通条件等因素，进行方案比较，做到安全可靠，经济合理。（有无其他重要设施情况说明：如通过煤矿的设计说明及避让其他矿产的说明；避让自然保护区的情况说明；避让无线通讯台站的说明）3.3 路径方案（有无需要说明的远近期过渡方案情况：根据电网规划线路路径是否要兼顾未来变电站间隔位置调整。需要考虑已建和拟建线路的情况；是否需要预留其他线路通道；是否有需要改造线路的情况说明。）3.3.1 北方案路径规划1) 路径方案本方案从华润电厂向南出线后左转向东走线，经西经岭至西山沟西北左转向东北走线，依次跨过永登高速和一回110kV线至老井西坡西南右转，沿老井西坡北侧行至下沟西左转向北走线，行至火石岭南左转，依次跨过323省道、刘平110kV线路、曲平110kV线路、登鹅220kV线路至尖山寨左转向西跨过平郜矿区铁路至三里沟西左转，行至野猪湾右转向西跨过一次220kV线和宣禅220kV线至山槐南坡右转往北走线约200米左转平行220kV宣禅线走线至大路南里东南。自大路南里东南左转行至大陆南里西南右转向西北走线，依次跨过一条在建双回110kV线路和宣禅(宣郑)220kV线，于蔡家坡南左转与宣禅(宣郑)220kV平行走线，依次跨过朝阳沟水库、永登高速公路、237省道、登铝110kV线行至纸坊村与五渡村之间分别跨过焦河和四里河，至胡家沟村西右转进入宣化220kV变电站。本方案全长22.3km，线路所经地区在地貌上属于低山丘陵、低山丘陵与山间洼地相间地貌，地形呈缓坡状起伏，局部地段高差较大，沟谷较多。其中自老窑沟南至火石岭为山地,其他地区为丘陵。全线山地占30%，丘陵占70%。全线转角30个(含终端)，跨越220kV线路5次，110kV线路7次，铁路2次，高速公路2次，厂矿2次，省道2次，水库1次，林区4km,拆迁民房约8750平方米，拆迁一个采石场，一个石英砂厂。与级及以上的弱电线路交叉角均满足规程要求。另由于宣化变电站出线处需改造宣禅(宣郑)220kV线约0.7km，详见图“S6341-A01-25 宣化变出线方案图”。2) 北方案改造宣禅(宣郑)220kV线规划(一) 宣化变出线情况宣化变原有4个220kV出线间隔，均向东出线，后又在这4个出线间隔基础上向北扩建了3个出线间隔，形成现有的7个出线间隔。2008年根据系统规划，本工程占用原有4个间隔中从北往南第三间隔出线，也即现在的从北至南第6间隔出线。此后由于从北往南第六、七出线间隔调整为至登封三220kV变电站，占用了本工程原有出线间隔，本工程间隔调整为从北往南第三间隔。详情见图1.3-1。图1.3-1 本工程间隔调整情况(二) 改线的必要性间隔调整之后，本工程向东出线后需左转向北平行宣郑(宣禅)220kV平行走线。根据现场踏勘和实地测量结果，现有宣郑(宣禅)220kV线在出线之后即左转90度，其中线距变电站围墙边仅28米，造成本工程若采用架空输电线路则无法出线。故需对宣郑(宣禅)220kV线进行改线。(三) 北方案改线方案规划宣化变220kV东侧存在大量的民房，分布于距变电站围墙45米至150米范围内，且变电站东180米处存在大沟，这些形成了对改线路径的制约因素。经实地测量，我院推荐如下改线路径：宣郑(宣禅)220kV线向东出线后左转，跨过一条土路，经民房分布区南，跨过一条380kV线左转向东北方向走线，经房子空隙行至房屋分布区东北左转经终端塔与原宣郑(宣禅)220kV线相连。此路径全长0.7km。3) 北方案出线方案经上述改线后，本工程出线我院考虑2种方案：1、本工程向东出线后，在距变电站围墙外60米处左转向东北(平行于变电站围墙)走线。2、本工程向东出线后，占用宣郑(宣禅)220kV线原有走廊。我院对上述两方案进行了比较，结果如下：1、第一方案可以为变电站从北往南第一出线间隔预留出线走廊，但会产生较大拆迁量。2、第二方案由于宣郑(宣禅)220kV线原有走廊距离变电站过近，会造成以后从北往南第一出线间隔若采用架空形式则无法出线。经反复论证，我院推荐第一方案为本工程出线方案。3.3.2 南方案1) 路径方案本方案路径从华润电厂向南出线后与北方案走径相同至大路南里西南，自大陆南里西南右转向西北走线，于东北坡左转跨过一条在建双回110kV线路，行至老窑沟南左转与宣禅(宣郑)220kV平行走线，依次跨过朝阳沟水库、永登高速公路、237省道、登铝110kV线行至纸坊村与五渡村之间分别跨过焦河和四里河，至胡家沟村西右转进入宣化220kV变电站。本方案全长22km，全线转角30个(含终端)，跨越220kV线路4次，110kV线路7次，铁路2次，高速公路2次，厂矿2次，省道2次，水库1次，林区4km,拆迁民房约11000平方米。拆迁一个采石场，一个石英砂厂。与级及以上的弱电线路交叉角均满足规程要求。2) 南方案改造宣禅(宣郑)220kV线规划本方案需要在宣化变电站进行间隔调整如下：现有宣郑线和宣禅线由目前的从北向南第四、五出线间隔调整为第二、三间隔，本工程占用从北向南数第五间隔。本工程在变电站出口处由于间隔调整需要拆除宣郑线(宣禅线)终端塔,并在从北向南第二、三间隔东新立终端塔接入原线,改线长度为0.3km。3.4 路径方案比较及推荐意见3.4.1 经济技术比较表3.4-1 南北方案经济技术情况路径方案比较项目南 方 案北 方 案线路长度22km22.3km转角次数3030林区长度4km4km地形情况低山丘陵低山丘陵交通条件较好较好交叉跨越220kV线路4次，110kV线路7次，铁路2次，高速公路2次，林区4km，厂矿2次，省道2次，水库1次。220kV线路5次，110kV线路7次，铁路2次，高速公路2次，林区4km，厂矿2次，省道2次，水库1次。拆迁情况11000平方米,一个采石场，一个石英砂厂二个养殖场8750平方米，一个采石场，一个石英砂厂电磁环境和通信保护满足规程满足规程协议情况同意同意其他需在宣化变进行间隔调整，并且第一间隔以后出线困难。宣化变出口处需进行拆迁，并为第一间隔预留出线走廊。工程投资(万元)+16203.4.2 路径方案比较1、南方案比北方案短0.3km。2、两方案转角数量，地质，交通条件，沿线污秽情况相同。3、南方案比北方案少跨越220kV线路一次。4、北方案拆迁量比南方案少2250平方米。 5、南方案需要进行间隔调整，虽然出口处拆迁量减少，但会造成以后第一间隔出线困难。并且由于从朝阳沟水库至宣化变段存在大面积民房和厂房分布于宣禅(宣郑)线南，造成拆迁量的上升。从上述分析和实地踏勘，经过综合比较，两方案投资较为接近，但北方案在房屋拆迁量和对宣化变电站远期规划较南方案存在明显优势，所以将北方案作为推荐方案，南方案为备用方案。3.5 华润电厂备用回路情况本工程本期华润二期-宣化变单侧挂线,另一侧为备用,其中根据系统规划,本工程在华润电厂南侧利用两基终端塔为华润二期-登封南变线路预留了接入点,可以满足接入华润二期-登封南线路需求。3.6 沿线水文地质情况线路所经地区在地貌上属于低山丘陵、低山丘陵与山间洼地相间地貌，地形呈缓坡状起伏，局部地段高差较大，沟谷较多，线路跨越四里河、汶河和朝阳沟水库。沿线地下水类型为基岩裂隙水、岩溶水，地下水埋深除河流、水库处较浅外，其他地段均大于15m。根据中国地震动参数区划图(GB18306)，场地从华润电厂果园岭处于地震动峰值加速度0.05g，地震基本烈度可按度考虑，其余地段均处于地震动峰值加速度0.10g区，相应的地震基本烈度为度。3.7 协议情况路径选择过程中，先后与规划、林业、国土、交通、文物、武装部等单位进行了收资及协议工作，取得了同意路径方案的书面协议，各单位协议文件详见附件。4 气象条件 （说明有无对重冰、微气象等特殊气象区的调查、描述、论证。）本工程线路位于郑州市、荥阳市、中牟县，该地区有多条运行的500kV线路和220kV线路，如嵩获500kV线路、郑洛500kV线路、郑开500kV线路、柳峡220kV线路、柳修220kV线路、石索220kV线路等线路。它们所采用的气象条件是最大风30m/s(基准高度20m)，覆冰厚度10mm，上述线路运行多年情况良好。根据上述线路的运行情况，并参考气象站台的资料，选定本工程的主要气象条件为：最大设计风速27m/s(基准高度10米，换算至20米高风速为30m/s)，最大覆冰厚度10mm(地线覆冰15mm)，年雷暴日数为40日/年，详见表2-1。表4-1 气象条件一览表气象条件气 温()风 速(m/s)覆冰厚度(mm)最高气温4000最低气温-2000年平均气温1500最大风速-527(离地10m高)0覆 冰-51010(15)安 装-10100外过电压15100内过电压15150年平均雷电日40冰的密度0.9g/mm35 导线和地线选型 （新建线路导线最高允许温升应按80设计）5.1 导线选型 根据系统规划本工程导线为“4LGJ-630”截面。目前我国钢芯铝绞线的最新国家标准是1999年底颁布的 “圆线同心绞架空导线”(GB/T1179-1999)，考虑到按新国标生产的导线在超高压输电线路中的使用尚少，83标准生产的导线在电力线路中大量使用，经验成熟、质量稳定、运行良好，与之配套的金具也已标准化，故本次可研设计仍按GB1179-83标准中规定的钢芯铝绞线技术特性进行导线选择。目前执行的GB1179-83国家标准中标称截面为630mm2的钢芯铝绞线共有3种：LGJ-630/45、LGJ-630/55、LGJ-630/80。本工程线路经过地带基本为平地，设计气象条件中覆冰为10mm。一般地段平均档距约420m，最大档距不超过800m，且不会出现连续大档距的情况，设计和运行条件并不十分恶劣，LGJ-630/45、LGJ-630/55钢芯铝绞线能够满足机械强度和过载能力要求，没有选择更大钢芯的必要，所以本工程不考虑LGJ-630/80钢芯铝绞线。综上所述，本工程导线型式推荐采用钢芯铝绞线，且只对LGJ-630/45、LGJ-630/55钢芯铝绞线做经济技术比较。具体特性参数见下表：表5-1 导线选型比较表导 线 型 号LGJ-630/45LGJ-630/55导线结构：根直径(mm)钢72.8073.20铝454.20484.12截面积(mm2)钢/铝43.10/623.4556.30/639.92总截面666.55696.22铝钢截面比14.4611.37直径(mm)33.6034.32单位质量(t/km)2.0602.209综合拉断力(N)141265156180设计安全系数2.52.5最大使用张力(N)5650662472平均运行张力/破坏张力25%25%弹性模量(MPa)6300065000线膨胀系数(1/)20.910-620.910-6最大弧垂(m)Ldb=450m15.6715.25水平荷载(N)(Lh=480m)2935929988垂直荷载(N)(Lv=600m)6132765074线条张力(N)(年平均Ldb=450m)14126415618020直流电阻(/km)0.046330.04514由以上计算可以看出，两者无论从电气性能还是从机械性能看都能满足本工程的需要，且技术性能相当。经过综合比较并参照以往的设计经验，LGJ-630/45的经济性更好，故推荐采用LGJ-630/45型钢芯铝绞线。5.2 地线选型根据系统通信要求，本工程需沿新建线路敷设两根根24芯的OPGW地线复合光缆。光纤类型为G.652标准单模双窗口光纤。根据系统规划，本工程远期将接进郑州北500kV变，根据系统提供的2020年6等分单相短路电流计算结果如下：电厂侧K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6郑州北变侧表5.2-1 单位：kAK0K1K2K3K4K5K6电厂侧供29.123.819.816.213.210.06.3郑州北变侧供11.214.718.423.629.940.149.8K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6郑州东变侧郑州北变侧表5.2-2 单位：kAK0K1K2K3K4K5K6郑州北变侧供50.234.624.918.614.811.68.7郑州东变侧供5.99.612.516.220.627.940.2从上表可以看出，在考虑远期接入郑州北变的情况下，线路单相接地最大短路电流为56.1kA，最小的短路电流为34.8kA。按设计规程对地线安全系数、防雷、热稳定、弧垂以及与沿线通讯线路的干扰等方面的要求，结合本工程地形条件、气象条件、通讯线的分布情况和远期短路电流值，经配合计算和分析，并考虑线路的短路电流较大。双回路段地线采用2根OPGW光缆，光缆拟推荐采用OPGW-170光缆，OPGW光缆的技术参数见下表：表5.2-3 OPGW物理特性名 称OPGW-170芯数(24芯)截面积(mm2)170计算外径(mm)17单位重量(kg/km)860综合拉断力(N)11187020时直流电阻(/km)0.280.32短路电流容量(40200)223由于在限制地区，本工程线路需由双回路改为两个平行的单回路，因此在单回路段地线需采用1根OPGW光缆和1根普通地线进行配合，经过计算分析，本工程普通地线推荐全线采用JLB35-150，具体特性参数见下表。表5.2-4 普通地线特性参数表项 目单 位型 号JLB35-150结 构铝包钢丝股数/直径mm19/3.15钢 丝股数/直径mm截面积铝mm277.00钢mm271.07综 合mm2148.07外径mm15.7520直流电阻/km0.3373计算拉断力kN107.94综合弹性系数MPa115300综合线膨胀系数1/14.510-6计算重量kg/km773.26 绝缘配置 本工程沿线从河南省电力公司“2007版河南电网外绝缘污秽等级分布图”中可以看出，本工程在荥阳电厂出口段约1km段为E级为污区，其余沿线均为D级污区，根据现场的调查，主要污染源为乡镇企业的“三废”排放、公路地面扬土等，但结合本工程实际情况，尤其是考虑到本工程沿线为郑州市城市未来的主要发展方向，遵循“绝缘到位，留有裕度，污秽地段，适当加强”的绝缘配置设计原则，本工程按e级污区进行设计，单位泄漏比距不小于3.2cm/kV。本工程路径图6-1 污区分布图本工程绝缘配置情况见表6-1：表6-1 绝缘配置情况一览表 污秽区等级绝缘配置 E级污区悬 垂 串片数及型式FXBW4-500/240泄露比距(cm/kV)3.2耐 张 串片数及型式230XWP-400泄露比距(cm/kV)3.27片数及型式230XWP-160泄露比距(cm/kV)3.27跳 线 串片数及型式FXBW4-500/100泄露比距(cm/kV)3.27 对临近通讯线路的影响和保护 （此部分说明可以进一步简化）7.1 工程简介及说明荥阳电厂-郑州东500kV线路工程，系中性点直接接地送电线路，其杆塔、导线机械强度，电气性能及安全系数等均符合有关规程规定，属于高可靠送电线路。本线路起始于荥阳电厂，途经荥阳市、郑州市，线路全长60km。本线路工程共收集一、二级通信线路16条，其中一级通信线路14条，二级通信线路2条，对平行接近的一、二级通信线路均进行了电磁危险及干扰影响估算，送电线路与通信线路的接近距离和交叉角度均满足有关规程规定。根据电信部门收资情况，目前此地段高速铁路及公路发展很快，可能造成一、二级通信线路局部改迁，到时送电线路塔位可能造成对改迁后地埋通信光(电)缆太近或交叉角不能满足规定，初步设计遇到此情况时再与电信部门具体协议局部保护措施。对于电信本地网架空光缆、用户通信线路，邻近的主要有电信接入网架空光缆和HYA系列架空市话电缆。由于本送电线路工程路径，不可避免的与这些有线通信线路大量交叉和平行接近，其影响程度有可能部分超过国家和行业所规定的标准，因不影响本工程线路路径方案，初步设计时进一步完善收资及协议工作，对其有关通信(广播电视)线路的详细电磁危险影响及干扰影响计算，将在初步设计时进行。7.2 设计原则和依据1) 本工程的通信保护设计,根据架空电力线路与弱电流线路接近和交叉装置规程、四部关于防止和解决电力线路对通信、信号线路危险和干扰影响的原则协议、电信线路遭受强电线路危险影响的容许值、送电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程、110750kV架空输电线路设计规范标准进行。2) 该送电线路影响范围内主要通信线路的路由及其有关资料，由可研踏勘现场调查观察及各有关通信部门提供。沿线影响范围内，送电线路与主要通信线路相对位置见可研选线路径方案图。3) 对通信线路进行影响估算中，考虑了地线返回电流及非故障线的影响。4) 本次可研设计只考虑了对一、二级通信线路的影响问题，三级及以下的通信线路(电信本地网架空光缆及用户通信线路)，本次只根据可研收资调查情况，估列了三级及以下的通信线路的保护费用。7.3 影响评估 送电线路对电信线路产生电磁危险影响的机率很小，故障持续时间极短,计算结果的最大值是可能出现的最严重情况，并非每次故障都出现，只是偶尔的一瞬间而已，所以影响很小。通信线路遭受送电线路电磁危险影响时，对设备和人身可能带来危害影响的不是纵电动势而是对地电压。根据国标(GB6830-86)规定，当纵电动势值超出容许值时,就需进行对地电压计算,倘若对地电压超出容许值,则需采取保护措施,否则无须考虑。通过对本线路危险影响及干扰影响估算，对沿线一、二级通信线路的影响程度均满足国家有关规定的要求，路径方案可行。7.4 防护措施及费用估算情况可知，本线路对沿线一、二级通信线路的影响程度都不超过允许标准，无须采取保护措施。但线路走径涉及到荥阳市、郑州市，该两市电信和广播电视线路正处在改建和扩建之中，发展变化很快，从现场观察要涉及到一些三级及以下的通信、广播电视线路的影响问题，而这些弱电线路的具体情况、相对位置及协议，可研设计阶段难以进行，初步设计时进一步完善收资及协议工作。有关通信(广播电视)线路的详细电磁危险影响及干扰影响计算，将在初步设计时进行，对影响超出容许值的三级及以下通信线路采取相应的保护措施，并和当地的有关部门具体协商解决。现估列费用20万元整，以备解决通信保护问题。对于送电线路塔位与地埋通信光(电)缆太近或交叉角不能满足规定，因地形不可避免的地点，采用地埋通信光(电)缆局部保护措施；对于与送电线路特别接近或交叉角小的架空光缆、电缆，采用将架空钢绞线良好接地等保护措施，解决维护人员的人身安全；对于HYA系列架空市话电缆的电磁危险影响，采用按装XBZ系列通信电缆智能保护器(该设备为防强电影响专用设备)等综合保护措施。8 铁塔和基础8.1 铁塔和基础设计遵循的规程、规定及有关技术要求1)110750kV架空输电线路设计规范(GB 50545-2010)2)110500kV架空送电线路设计技术规程(DL/T 5092-1999)3)架空送电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T 5154-2002)4)架空送电线路基础设计技术规定(DL/T 5219-2005)5) 岩土工程勘测报告(可研阶段)6) 水文勘测报告(可研阶段)根据上述依据，结合本工程的具体情况，本着安全可靠、经济适用、符合国情的原则选择铁塔及基础型式。8.2 工程概述1、线路起止点、长度和回路数。（洛南栾川220kV线路工程东起洛南500kV变电站，途经伊川、嵩县、栾川，西止栾川220kV变电站，全长XX km，单回路架设。）2、导地线型号。（导线型号为2XLGJ-630/45，地线型号为两根OPGW光缆。）3、气象条件（线路设计风速XX m/s（离地面XX m），导线最大覆冰厚度XX mm，地线最大覆冰厚度XX mm。）4、沿线地形地貌、地基土、跨越河流及地下矿藏情况。（沿线所经地区主要为豫西黄土丘陵及秦岭山脉伏牛山区，所见地貌单元主要有黄土丘陵、低山、山间洼地、坡麓地带及山前冲洪积扇，地形起伏较大，地基土地层结构简单，土体较密实，工程特性较好。工程环境简单良好。其间多有乡级公路和村间土路，交通较为方便。）5、沿线地下水、内涝及地震情况。（沿线地下水埋藏较深，一般大于XXm，可不考虑地下水对基础设计和施工的影响。线路所经地段除涝标准较低，遇超标准暴雨洪水，除局部高地不受洪涝水影响外，大部分受淹，淹没时间较短。）根据中国地震动参数区划图（GB18306）,线路走径区全处于地震动峰值加速度值XXg区，相应地震基本烈度为XX度。8.3 铁塔选型根据本工程地形、地貌、气象条件、导地线型号及线路的跨越等实际情况，参照国网公司铁塔典型设计XX 模块，依据110750kV架空输电线路设计规范(GB50545-2010)进行了杆塔选型设计。本工程主要选用了河南省电力公司通用设计XX模块塔型，分别为SZCV1、 SZCV2、SZCV3、 SZCV4双回路直线塔， SJC1、 SJC2、SJC3、SJC4双回路转角塔， SDJ双回路终端分歧塔。其使用条件详见表6.1。表8.1 铁塔使用条件序号塔型呼称高(m)计算呼称高(m)设计档距(m)转角度数（）备注水平垂直1SZ13039303942052002SZ23645364548060003SZ33648364855070004SZC13039303948060005SZC23645364565085006SZC336483648800110007SK13966396650070008.4 铁塔材料及其它本工程铁塔构件的材质均采用Q420、Q345和Q235，材质均为B级；螺栓强度：M16为4.8级，M20、M24为6.8级，全部构件和螺栓采用热镀锌防腐。铁塔所有螺栓（包括脚钉）需采用双帽螺栓，外螺帽应具有防松及防卸功能。根据中国地震动参数区划图（GB18306）,线路走径区全处于地震动峰值加速度值XX 区，相应地震基本烈度为XX度。铁塔不需进行抗震验算。本工程杆塔的主要结构尺寸和单基材料量详见“附图XX：铁塔一览图”。8.5 基础选型8.5.1 地质和水文条件概述8.5.1.1 地质条件概况线路所经场地处于豫西山区的低山丘陵地带，地貌上为涧河冲洪积平原。总体地形呈低台阶状和缓坡状起伏。沿线地基土地层结构简单，地基土为第四纪冲洪积地层，地基土岩性变化不大，主要以黄土状粉质粘土为主。沿线地下水埋藏较深，一般大于10m，可不考虑地下水对基础设计和施工的影响。8.5.1.2 水文条件概况线路自西向东跨越2条自然冲沟，均为下切型干沟，沟内平时无水流，汛期遇暴雨成洪，洪水陡涨陡落，来去迅猛。建议立塔位置选择两岸地势较高处，且距离岸边不少于30m，结合地质条件确定，可不考虑冲刷影响。8.5.1.2 基础型式选择根据本工程沿线的地质和水文条件，结合铁塔型式和施工条件，遵循安全可靠、技术先进、经济适用的原则，本工程拟采用直柱柔性基础。本工程基础型式的使用情况和单基材料消耗量见“附图03：基础一览图”。8.6.3 基础材料8.6.3.1 基础用钢材 地脚螺栓采用35号钢； 钢筋采用HPB235和HRB335。8.6.3.2 基础用混凝土 基础主体采用C20混凝土； 基础垫层和地脚螺栓保护帽采用C10混凝土。9 沿线自然灾害调查及应对措施 本工程全线位于登封市，通过对沿线相关部门及人员调查，本线路所经地区线路没有发生过舞动冰雪灾害。根据国家发改委、能源局、电力监管委员会联合发布的关于贯彻落实加强电力系统抗灾能力建设的若干意见的通知的要求，结合2008年南方出现的大面积冰灾及我省历年来出现的导线舞动、风偏闪络等灾害事故的经验，为保证本线路的安全运行，提高线路抗灾能力，本工程主要采取了以下措施：1、广泛收集、调查沿线覆冰资料，并结合已有线路运行情况，确定本线路覆冰厚度导线取10mm,地线取15mm。2、合成绝缘子采用防鸟害均压环。3、线路全线直线塔均采用三相V串设计，减小风偏。 10 落实“两型三新”设计措施 近年来，国网公司为进一步全面贯彻落实党的十七大精神，落实科学发展观，履行社会责任，提高电网的可靠性水平，以建设“资源节约型、环境友好型”输电线路为目标，以“新技术、新工艺、新材料”的采用为手段(以下简称“两型三新”)，建设“两型三新”输电线路，实现公司输电线路的建设方式的转变。本工程从以下几个方面贯彻“两型三新”思想：1、路径选择采用卫片、GPS等新技术，对线路路径进行了多处优化。 2、考虑到沿线规划，为了节约线路走廊，本工程采用同塔双回架设。全线直线塔均采用三相V串设计，减小风偏，压缩线路走廊，同时改善了线路的电磁环境。3、OPGW光缆地线采用全铝包钢结构，提高了地线的防雷能力。地线对导线的保护角均小于0,提高了线路的防雷能力。4、本工程全部采用合成绝缘子，提高了线路的防污能力，方便运行维护。5、直线塔采用四塔系列，转角塔采用020、2040、4060、6090分级，提高了铁塔的利用率，节约了塔材。6、铁塔材质采用了Q420高强钢。11 环境保护及水土保持 目前，随着我国经济建设的快速发展，环境恶化问题的日趋严重，国家已把环境保护工作列为重点，加大力度进行环境治理。国家电力公司、华中网局和省公司也要求加强在电力工程建设的环境保护工作。为了贯彻这一方针政策，在选线设计过程中也重视了本工程对环境的影响问题。线路工程对环境的影响主要是高压走廊占用耕地、破坏植被造成水土流失、产生无线电干扰和可听噪声以及地面附近的电场、磁场效应。在选线过程中，我们主要做了以下几个方面的工作，最大程度减小线路工程对地方的不良影响：1、选线时积极征求地方城建、规划部门的意见，避开规划区和居民区，减少线路可听噪声和电磁辐射对人民身体健康和正常生活的影响。并对可听噪声,无线电干扰,磁场和电场强度进行计算,满足规程要求。2、线路路径尽量少占良田、耕地、林场，对成片林区采取高跨方式，以求减少对林区的砍伐和对植被的破坏。3、对沿线无线电台站资料进行收集，掌握了其位置及相关资料，各路径方案都避让了无线电台站，对其距离满足有关技术规程要求。12 节能措施优化线路架设方式，节约线路走廊，减少房屋拆迁和林木砍伐，节约林业和土地资源。采用高导电率导线，实现技术经济最优化。合理选择导线分裂根数和间距，减少导线表面电位梯度和次档