最新800kV特高压直流输电线路工程两型三新设计实施方案.docx
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最新800kV特高压直流输电线路工程两型三新设计实施方案
SELECT学号，姓名，总成绩FROMstud1WHERE学号IN（SELECT学号FROMstud2WHERE选课=”操作系统”）
9.函数INT（数值表达式）的功能是________。
A.EMPTY（.NULL.）B.LIKE（"ABC","AC?
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35、试论述OSI参考模型和TCP/IP模型的异同和特点。
（8分）
s=area（r2）-area（r1）
iffound（）
endif
casen=7
灵州-绍兴±800kV特高压直流输电线路工程
包1（宁东换流站-红井子乡东南（宁陕省界））
“两型三新”设计实施方案
2014年08月
灵州-绍兴±800kV特高压直流输电线路工程
包1（宁东换流站-红井子乡东南（宁陕省界））
“两型三新”设计实施方案
批准：
审核：
校核：
编写：
1.“两型三新”的基本内涵与内容
1.1建设“两型三新”输电线路的背景
“两型三新”（资源节约型、环境友好型，新技术、新材料、新工艺）输电线路建设是国家电网公司贯彻落实科学发展观的重要实践，是标准化建设的重要组成部分，是资产全寿命管理在基建工作中的重要体现。
近几年来，国家电网公司基建标准化建设深入推进，成果丰富，逐步形成以“三通一标”为基础，以“两型一化”、“两型三新”为载体，以“建设项目全寿命周期管理”为引领的三个台阶，并得到应用实施。
国家电网公司基建部自2007年7月以来，周密组织、加强协调，组织有关单位和专家开展了“两型三新”线路建设相关工作。
2008年国家电网公司1号文《关于转变电网发展方式、加快电网建设的意见》（国家电网办[2008]1号）明确，要“大力开展‘两型一化’变电站和‘两型三新’线路建设”。
国家电网公司基建部在输电线路通用设计基础上，强化应用全寿命周期管理理念，开展“两型三新”输电线路试点工程设计和建设工作，研究、编制了《国家电网公司“两型三新”线路设计建设导则》，组织各网、省公司全面开展试点工程建设，取得丰富成果。
1.2“两型三新”设计指导文件
我院定期组织工程组设计人员跟踪学习国网公司“两型三新”、基建新技术方面的相关文件，要求在设计全过程以上述文件为指导，应用全寿命周期理念开展各项设计论证工作。
“两型三新”设计主要指导文件如下：
国网公司基建技术〔2007〕189号《关于征求对《国家电网公司“两型三新”线路设计建设导则（征求意见稿）》意见的通知》。
《国家电网公司“两型三新”线路设计建设导则》。
国家电网办[2008]1号《关于转变电网发展方式、加快电网建设的意见》。
国家电网基建技术〔2008〕113号《关于进一步加强“两型三新”电线路工程建设试点工作的通知》。
国家电网基建技术〔2008〕143号《关于做好“两型一化”变电站和“两型三新”输电线路建设工作总结的通知》。
国家电网基建〔2008〕286号《关于全面开展“资源节约型、环境友好型，新技术、新材料、新工艺”试点输电线路建设的通知》。
国家电网基建[2009]26号《关于全面实施“两型三新”线路设计建设工作的通知》。
国家电网基建[2009]1553号《关于印发<国家电网公司基建新技术研究及应用集约化管理办法>的通知》。
国家电网基建技术[2010]384号《关于印发<国家电网公司依托工程基建新技术推广应用实施目录（2011年版）>的通知》。
国家电网基建[2010]1059号《关于进一步进一步加强输变电工程通用设计和新技术等应用工作的通知》。
1.3建设“两型三新”输电线路目的和总体要求
建设“两型三新”输电线路的目的是：
贯彻项目全寿命周期管理理念，推广应用新技术、新材料、新工艺，在确保输电线路功能可靠的前提下，节约走廊资源，提高线路输送容量，降低建设和运行总体成本。
建设“两型三新”输电线路的总体要求是：
技术创新、安全可靠、经济合理、节约环保。
设计理念上，落实科学发展观，应用全寿命周期理念，推行标准化设计，提高单位走廊输送容量，提高输电线路建设的效率和效益。
设计标准上，遵循输电线路通用设计总体原则和差异化规划设计原则，在现有的设计规程、规范的基础上，进一步优化创新，推广应用近年成功的理论研究、试验成果和工程实践经验。
设计方法上，综合考虑工程建设成本与运行维护成本，合理确定整个输电工程的可靠度，从路径选择、气象条件、导地线选型、绝缘配合、金具选择、杆塔排位、杆塔规划、杆塔和基础设计等环节进行多方案综合比选和优化，实现线路各部分（导地线、绝缘子、金具、杆塔、基础等）功能协调、寿命周期协调，加强技术集成应用，加强系统统筹优化，削短“长板”、补长“短板”。
2.“两型三新”设计实施方案
2.1路径优化
2.1.1路径选择的原则
本着“资源节约”与“环境友好”的原则，在路径选择时实践“四个衔接”、“三沿”、“三化”和“直进、直出、直转、归并整齐”等一系列科学、和谐的新思路。
具体到本标段的路径选择，主要遵循以下原则：
（1）在现场及收资调查时，对线路经过走廊附近的村落民房、风电场、矿区、油井、道路、铁路及滴灌等地物设施进行详细准确的调查；
（2）在路径优化选择时，充分体现以人为本、保护环境和可持续发展的和谐意识，应尽量避免大面积拆迁民房，避开已建及规划中的滴灌设施；
（3）在线路经过矿区时，综合考虑沿已建的定武高速平行走线，以最大程度的减少压覆矿产资源；
（4）在路径优化选择时，结合风电场实际情况及地方政府意见，在优化路径的同时，减少对规划风电场的影响；
（5）在路径优化中，充分体现以人为本、和谐社会及保护环境的意识，线路经过地区十分干旱，生态系统脆弱，应尽量避让植被相对密集的区域，减少对生态环境的破坏。
（6）路径方案在靠近现有等级公路及简易公路时，不仅考虑改善交通条件，方便施工和运行，也要避免对其它设施的影响，防止迁移费用增加。
（7）充分考虑地形、地貌，避免大档距、大高差、相邻档距相差悬殊的情况。
（8）避让易形成风灾、冰灾及塔位冲刷的微气象、微地形区域。
（9）在经济合理的前提下尽量避开恶劣地质区、及险恶地形段。
（10）对已建、在建的电力线路尽量按高跨处理，并对规划的电力线路预留通道和跨越位置。
2.1.2应用高清卫片、航测和海拉瓦技术优化路径
随着科技进步，我院近年来已在220kV及以上线路工程中全面推广应用全数字化航空测量和海拉瓦技术，具有丰富的航片、高清卫片选线和路径优化经验。
主要体现在：
2.1.2.1换流站至华罗330kV双回线段
该段主要障碍物为在建风电场，根据航飞图进行了路径优化，以更加合理的避让风机、龙源风电场110kV升压站及其项目部。
具体见下图。
图2.1-1线路穿越龙源风电场
图2.1-2路径优化调整航片图
2.1.2.2华罗330kV双回线至定武高速段
根据现场勘查，结合压覆矿产评估报告及批复意见，新乔井田以西、京能风电场至定武高速段（即原可研路径平行330kV段）线路，可以进行局部优化，该段沿线主要障碍如下：
1、京能风电场（已建）；
2、烟墩山附近村落；
3、华电宁东矸石电厂～罗山330kV双回送电线路。
本阶段该段路径方案进行了如下优化。
京能风电场北侧转角向东移至风电场东北角处，由此完全避开京能风电场，再者跨越宁东矸石电厂～罗山330kV双回送电线路较易；
线路再从京能风电场东北角右转向南至定武高速北侧、新乔井田以西，再沿定武高速北侧转折平行走线。
图2.2-3线路跨越矸石电厂-罗山330kV线路
具体优化详见下图所示。
图2.1-4路径优化调整航片图
2.1.2.3定武高速至宁陕省界段
根据航飞图，结合初勘情况，该段沿线主要障碍如下：
1、定武高速、及其北侧滴灌、强滩110变及进出线路等；
2、周家场村落及其新开农田；
3、银仪风电场；
4、红井子乡至宁陕省界段零星油井
5、与包2接头点
本阶段该段路径方案进行了如下优化。
1、在考虑高速公路隔离栅30m以外要求的基础上，结合压覆矿产评估报告及批复意见，尽量靠近高速走线，并考虑定武高速北侧滴灌、强滩变及其进出线路影响；
2、线路避开了周家场村落及其新开农田；
3、结合红井子乡至宁陕省界段零星油井分布及银仪风电场风机分布，进行局部路径优化；
4、与包2设计单位协调后，将接头点南移，以使整体路径更顺畅。
图2.1-5线路穿越银仪风电场
图2.1-6线路避开采油井
图2.1-7线路穿越南洼村南部
图2.1-8本标段终点宁陕交界处
具体优化详见下图所示。
图2.1-9定武高速至宁陕省界段优化
（1）
图2.1-10定武高速至宁陕省界段优化
（2）
图2.1-11定武高速至宁陕省界段优化（3）
通过卓有成效的路径优化，从根本上实现了资源节约和环境友好。
后续设计阶段中还将采用全数字化航空测量和海拉瓦技术进一步从每个塔位细节进行优化设计，降低工程造价，提高设计效率。
2.1.3路径选择时注意避让不良地质、易覆冰、大高差等地区
线路路径尽量避让已有各种矿产采空区、不良地质和覆冰严重地段。
耐张段长度不超过10km，避开大档距、大高差、相邻档距悬殊地段。
当无法避开时，在档距、高差相差悬殊的山区缩短耐张段长度；在相邻档距相差悬殊地段，提高一级杆塔使用条件，提高线路安全度。
转角和塔位选择时注意避让易形成冲刷的地段。
2.2导线选型
本工程导线选择的有关控制指标主要参照国内外其它电压等级的相关标准、已建线路的设计运行经验、有关特高压直流关键技术研究成果、环境保护的要求，并结合工程具体情况，经综合分析比较后确定本工程采用1250mm²大截面导线。
2.3极间距优化
根据电科院最新研究成果、塔头空气间隙、V串布置，结合本标段气象条件，极间距取值如下：
轻、中冰区直线塔最小极间距
海拔（m）
盐密（mg/cm²）
500
1000
1500
2000
0.08
18.3
18.3
18.7
19.6
0.15
19.6
19.6
20.2
21.3
注：
此表采用直线塔绝缘子串V串夹角85°。
当V串夹角大于85°时，极间距离要适当增大。
为了工程设计、加工、运行方便，建议1500m以下海拔，轻、中冰区直线塔最小极间距离取20m，1500m及以上海拔取21m。
轻、中冰区耐张塔最小极间距离
海拔（m）
盐密（mg/cm²）
500
1000
1500
2000
0.08
14
14
15
16
0.15
14
14
15
16
注：
耐张塔按照导线表面电场强度增加6%，从海拔0m起算，每增加1000m，可听噪声增加2.2dB计算。
为了工程设计、加工、运行方便，建议本工程轻、中冰区全线耐张塔最小极间距离取16m。
2.4绝缘配合和接地
本标包线路为中、重污区，盐密0.08mg/cm2和0.15mg/cm2。
经过对各类绝缘子积污特性及污耐压特性的分析，推荐悬垂串均采用合成绝缘，V串结构；耐张串采用4联550kN级瓷或玻璃绝缘子，中污区每联72片，重污区每联83片；跳线串采用160kN级合成绝缘子V串结构。
本工程在有中、重腐蚀地段接地采用铜覆钢接地。
2.5绝缘子串和金具
2.5.1串型选择和防掉串措施
±800kV直流特高压输电线路选用大截面、多分裂的导线，导线荷载大，串型结构复杂，因此，选择合理的绝缘子串型和金具是十分必要的。
通过详细分析I型和V型悬垂绝缘子串的特点，从其绝缘强度、电压分布、极间距离及绝缘子串价格等方面作了比较分析，认为采用V串可以减小极间距离，缩小走廊宽度，减少拆迁量、降低对生态环境的破坏，具有更好的综合经济性能。
因此，特高压直流输电线路悬垂串推荐采用V串。
2.5.2提高V型串外侧肢可靠性的方案
外侧肢单联部分金具加强的方案，结构简单，造价增加较低，具有较好的技术经济优势。
根据对哈郑线与本工程类似地形段施工图数据分析，结合本工程地形特点，按照26%直线塔采用单肢单联串配置时，对各技术方案的经济性比较表明，采用外侧肢单联整肢金具加强的方案费用最低，建议采用。
2.5.3标准化
根据国家电网公司正在编制的±800kV特高压直流线路标准化金具的相关要求，串型规划时主要考虑串型结构、挂点、绝缘子吨位、型式等因素，不再考虑区分绝缘子串长，具有更广泛的适用性，也简化了招标采购。
对本工程拟采用的标准化悬垂串型初步规划如下：
本工程标准化串型规划表
气象区
编号
单肢绝缘子强度
轻、中冰区
8V1-50-30H
1×300
8V1-50-42H
1×420
8V1-50-55H
1×550
8V2-5065-24H
2×240
8V2-5065-30H
2×300
8V2-5065-42H
2×420
8V2-5065-55H
2×550
8P12-5065-55H
2×550
8P22-5065-55H
2×550
8V2S-5065-84H
2×840
8V32-5065-42H
3×420
8V32S-5065-55H
3×550
20mm重冰区
8V1-50-42P
1×420
8V1-50-55P
1×550
8V21-5080-42P
2×420
8V21S-5080-42P
2×420
8V21-5080-55P
2×550
8V21S-5080-55P
2×550
8V31S-5080-55P
3×550
根据国家电网公司正在编制的±800kV特高压直流线路标准化金具的相关要求，对本工程拟采用的标准化耐张串型初步规划如下：
耐张串型初步规划标准串型
气象区
编号
绝缘子强度
串长（N为片数）
轻、中冰区
8N42-5065-55P
4×550
6453～7003+N×240
8N42-5065-55PR
4×550
6582～7132+N×240
8N3-5065-76P
3×760
5753～6203+N×280注
8N2-5065-30P
2×300
4120+N×195
20mm重冰区
8N42-50100-55P
4×550
5907+N×240
注：
760kN盘型绝缘子结构高度暂按280mm，以最终招标结果为准。
2.5.4联塔金具的改进
联塔金具是将悬垂或耐张绝缘子串连接到铁塔横担上的一个金具，是决定送电线路安全运行的重要因素。
除要求有足够的机械强度以外，更需要它能灵活地转动、耐磨损等。
绝缘子串需要在两个正交的方向上运动，因此要求连塔金具能在两个正交的方向上灵活转动。
通过对常用的三种联塔金具：
UB挂板、耳轴挂板和GD挂板特点和运行经验的分析，从简化挂点设计和施工方便的角度考虑，悬垂V串挂点金具采用EB耳轴挂板，耐张串挂点金具建议采用GD挂板。
在GD挂板的使用上，向上线工程中遇到过当转角度数大于60°的耐张塔导地线挂线角钢与挂线金具有磕碰现象，如图所示：
导线挂线角钢与挂线金具碰磕图
本工程设计中应该对此问题加以重视，在GD挂板用于大转角时，需注意防止与GD挂板联接的U形挂环与挂线角钢发生碰撞，在设计时挂孔至螺栓中心的距离与挂线角钢端部需配合，使U型挂环在转动45°的情况下，与挂线角钢仍保持一定裕度。
将挂线角钢端部至挂孔之间间距缩短，以满足大转角需要。
或更换为新型金具，将挂点金具GD挂板的螺栓中心与挂孔之间的距离加长到至少40mm。
2.5.5新型整体式联板
悬垂串中关键是分裂联板的选型，我国西北地区建设超高压750kV输电线路，六分裂联板采用了组合联板和整体联板两种型式，各有利弊。
整体联板型式稳定性好，金具零件少，结构简单；组合联板型式可使悬垂线夹摆动更为灵活，单件重量轻，便于制造、运输和安装。
国内外六分裂输电线路大多都采用了整体式联板，从设计、施工经验看来，在山区的搬运没有问题，因此，推荐采用整体联板。
推荐的六分裂整体联板如下图：
整体悬垂联板
2.5.6新型六分裂分体式耐张联板
对整体式联板与分体式耐张联板结构进行了分析，因整体联板采用焊接形式，焊接点可能会存在缺陷。
整体式联板与分体式联板相比单重大，不方便搬运和施工，鉴于以上原因推荐采用分体式耐张联板。
本工程在耐张串中，对20mm以下冰区两串绝缘子串通过二连板合并为两个受力点，一种方式是采用整体联板即由二直接变为六个挂点。
另一种是通过联板组合变为两个一变三。
整体连板型式稳定性好，金具零件少，结构简单。
为安全计，推荐采用整体联板。
下图是耐张串采用4×550kN和3×760kN绝缘子串时推荐的组合联板图。
（a）4×550kN耐张串组合联板（b）3×760kN耐张串整体联板
本工程耐张用六分裂联板强度等级为2200kN。
2.6塔型选择
本报告针对±800kV特高压直流送电线路特点，对不同塔型进行了分析论证，选择了安全可靠、经济合理的导线水平排列自立式铁塔。
采用大截面导线后，导线风荷载随直径线性增大，而自重随直径的平方增加，因此1250导线的风偏角度比630和720导线显著减小。
采用“V”型绝缘子串能够有效减小极间距长度、限制绝缘子串的摇摆角，减小塔头尺寸及输电线路的走廊宽度，防止风偏闪络，从而降低工程造价，减轻对环境的影响。
随着工程经验的积累，V串防掉串措施也越来约成熟，目前特高压直流合成V串连接方式大都采用了环形连接，从根本上避免了球碗连接掉串的可能性，增大夹角已经不是防掉串的主要手段。
以上因素都允许V串夹角进一步减小从而压缩极间距，减轻塔重，减少拆迁。
本工程耐张塔采用干字型，软跳线因其跳线弧垂和风偏过大，势必造成铁塔加高、横担加长，因此耐张塔跳线均采用硬跳线方式，而硬跳线的固定方式有悬垂的“I”串方式和“V”串方式，常用的“I串”方式由于风偏、摇摆、及不均匀覆冰脱冰等问题，容易发生闪络。
且转角度数过大时，内角侧跳线处在地线保护范围外，容易发生跳线雷击闪络事故，要避免此种事故的发生，势必加长地线横担的长度，对铁塔受力而言，无形中增长了扭力臂，加大了扭距。
为此，耐张塔跳线串的挂线方式采用垂直线路的双“V”串挂线方式，可有效的解决跳线的保护问题。
2.7杆塔规划和经济档距
（1）本工程直线塔采用V型串自立塔，耐张转角塔采用干字型塔，导线水平排列。
（2）本工程理想平地情况下的经济塔高为51m，经济档距为524m。
（3）根据工程实际需要，增加了加强型直线塔、单极塔、F型塔和接地极共用塔等塔型。
根据本工程科研需要，增加了免横担，支柱复合绝缘子杆塔，V串深入塔身直线塔。
（4）地形划分为平地、丘陵、一般山地、高山大岭，各占一定比例，因此杆塔按平腿和高低腿分别设计。
（5）平丘地形杆塔增加-1m、-2m减腿，在丘陵地形可与基础加高主柱配合使用。
（6）在10mm冰区平丘及山区地段试用JL1X1/G3A-1250/70钢芯铝型线绞线、JL1X1/G2A-1250/100钢芯铝型线绞线，试用JL1X/LHA1-800/550铝合金芯铝型线绞线。
（7）根据本工程基本设计风速、设计覆冰厚度取值及海拔高度、地形分布.，导线型号等，对杆塔规划系列进行分组。
杆塔规划种类统计表
系列
风速
覆冰
海拔
导线型号
地形
长度
直线
耐张
使用说明
系列一
27
10
0～1500
JL1/G3A-1250/70
平丘
593
5
2
直线常规1～4型，直线转角，直线使用条件超过4型采用系列三杆塔，跨越、加强型使用系列四，耐张1～2型，耐张3～4型使用系列二
系列二
30
10
0～1500
JL1/G3A-1250/70
平丘
215.6
5
4
直线常规1～4型，2型采用绝缘子伸入塔身，直线使用条件超过4型采用系列四杆塔，跨越、加强型使用系列四，直转使用系列一或系列四，耐张1～4型
系列三
27
10
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
334
6
2
直线常规1～6型，直转、跨越、加强型使用系列四，耐张1～2型，耐张3～4型使用系列四
系列四
30
10
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
127.9
9
4
直线常规1～5型，直转、跨越1～2型、加强型，耐张1～4型
系列五
30
10
1500～2000
JL1/G2A-1250/100
山地
82.2
5
2
直线常规1～5型，直转、跨越使用系列六，耐张1～2型，耐张3～4型使用系列六
系列六
33
10
1500～2000
JL1/G2A-1250/100
山地
52.9
7
4
直线常规1～5型，直转、跨越，耐张1～4型
系列七
27
15
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
127.1
5
2
直线常规1～5型，耐张1～2型，耐张3～4型使用系列八
系列八
30
15
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
158.6
7
4
直线常规1～5型，直转、跨越，耐张1～4型，对于超过1500m海拔的校核后使用
系列九
30
20中
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
20.2
4
3
直线常规1～4型，耐张1～3型
系列十
30
20重
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
20.1
3
2
直线常规1～3型，耐张1～2型
系列十一
30
10
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
/
1
1
F型塔
系列十二
27
10
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
/
/
1
单极终端塔
系列十三
29
10
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
/
2
3
单极塔
系列十四
27
15
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
/
7
4
接地极共用塔
系列十五
30
15
0～1500
JL1/G2A-1250/100
山地
/
1
/
接地极共用塔
系列十六
27
10
0～1500
JL1/G3A-1250/70
平丘
/
1
/
免横担，支柱复合绝缘子
系列十七
30
10
0～1500
JL1X
（1）/G3A-1250/70
钢芯铝型线绞线
平丘
/
4
/
直线常规1～4型
系列十八
30
10
0～1500
JL1X
（1）/G2A-1250/100
钢芯铝型线绞线
山地
/
5
/
直线常规1～5型
系列十九
30
10
1500～2000
JL1X
（1）/G2A-1250/100
钢芯铝型线绞线
山地
/
4
/
直线常规1～4型
系列二十
30
15
0～1500
JL1X
（1）/G2A-1250/100
钢芯铝型线绞线
山地
/
4
/
直线常规1～4型
合计
85
38
一般段杆塔共规划14套杆塔系列，
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