华电克旗乌套海二期300MW风电场220kV送出线路工程设计单位质量评估报告.docx
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华电克旗乌套海二期300MW风电场220kV送出线路工程设计单位质量评估报告
华电克旗乌套海二期300MW风电场送出线路及500kV巴林变电站220kV间隔扩建工程设计单位工程总体评估报告
郑州新时代电力工程设计有限公司
设计证书乙级：
A241023769
二〇一五年十二月·郑州
1前言
为了实现本工程建设管理单位提出的“创优规划”中提出的“争创国家电网公司优质工程”的创优目标，特制定本细则。
本细则根据工程的特点，对工程目标进行了分解，明确了为实现工程创优目标配置的设计资源，制定了相应的设计组织管理措施，以质量、进度的技术措施，以落实设计创优责任，明确设计创优工作程序，指导设计人员开展工程创优活动。
2编制依据
（1）本工程建设单位制定的“创优规划”
（2）《国家电网公司工程建设质量管理规定（试行）》（国家电网基建[2006]699号）
（3）《国家电网公司输变电优质工程评选办法》（国家电网基建[2005]253号）
（4）《国家电网公司输变电工程达标投产考核办法》（国家电网基建[2005]255号）
（5）《电力工程电气设计手册》（水利电力部西北电力设计院编[1996]）
（6）《国家电网公司输变电工程通用设计》（220kV输电线路分册）
（7）《国家电网公司输变电工程通用设计》（220kV输电线路金具分册）
（8）《110kV～750kV架空输电线路设计规程》（GB50545-2010）
（9）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997
（10）《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》DL5033-2006
（11）《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154-2002
（12）《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T5219-2005
（13）《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T16434-1996
（14）国家电网公司《电力系统污区分级与外绝缘选择标准》（Q/GDW152-2006）
（15）《十八项电网重大反事故措施》
（16）《国家电网公司输变电工程施工图设计内容深度规定》（国家电网公司[Q/GDW381.1-2009]）
3工程概况和技术特点
㈠线路部分
1.工程概况
本工程采用导线为2*JL/G1A-400/35型钢芯铝绞线，地线采用两根24芯OPGW光缆。
线路总长为103.444km。
新建线路根据沿线地形及交叉跨越情况，设计铁塔277基。
单回直线塔229基，单回转角塔46基，双回路转角塔2基。
2线路路径及进出线说明
2.1线路路径
2.1.1路径
新建线路起点为220kV乌套海风电送出线路“T”接于220kV铜都至大水菠萝风电场线路处，将T接点解开，自大铜线33#-34#间钻越，至J1，然后经J1向东与大铜线并行约3.5km，继续前行约6.6km至J5，然后向东北方向行进约3km至J6，J6向东偏北方向绕过新林镇和新林镇新和灌溉区至J9，然后向东方向行进约22公里至谢家营子北侧J15，J15向东南方向跨过查干沐沦河至J16，J16向南方向行进约3km至J17，J17向东南方向行进约30km至规划风电场南侧J25，绕过规划风电场向东行进约8km至J26,然后向东南方向行进约10km至J28，J28向东方向行进约11公里至500kV巴林变，进巴林变北数第七间隔。
路径走向及沿线地形、障碍物情况详见“线路路径图”。
2.1.2地形及交通运输情况
线路沿线经过区域，山地较多，交通比较困难，部分施工需要修施工便道。
现场修施工道路方案线路需要累计修垫约30公里，修路宽4-5米。
施工道路主要集中在J1-J6段、J9-J17段、J24-J29段。
31营子37__________________________________________________________________________________________________________________________线路沿线地形：
平地13%，丘陵45%，沼泽2%，山地35%，高山5%
线路所经山区和高山大岭地区，高差和档距相差悬殊较大（最大高差可达80米，最大档距可达800米），根据规程规定，拟将长耐张段断开，长度控制在3～5公里左右。
2.1.3交叉跨越情况
交叉跨越：
跨越铁路3处，一般公路3处，220kV钻越2处、跨越1处，66kV电力线7处，10kV电力线28处，低压线、通信线15处，河流3处，冲沟98处。
3气象条件
本工程线路位于赤峰林西县和巴林右旗内，本工程的气象条件为最大设计风速28.2m/s，最大覆冰厚度10mm。
本工程选用的气象条件如表3-1所示。
设计气象条件一览表表3-1
计算条件
气温（℃）
风速（m/s）
覆冰（mm）
最高气温
+40
0
0
最低气温
-40
0
0
基本风速
-5
28
0
最大覆冰
-5
10
10（15）
安装情况
-15
10
0
年平均气温
-5
0
0
内过电压
-5
15
0
大气过电压
+15
10
0
年平均雷电日数
≤38
冰的比重
0.9（g/cm3）
注：
（）内数字为设计采用的地线气象参数
4导、地线型号及其防振措施
4.1导线和地线
根据接入系统要求，本工程导线选用2*JL/G1A-400/35钢芯铝绞线。
导线最大使用张力为2*37879N,安全系数为2.6,平均运行张力不大于破坏拉断力的25%。
地线采用两根24芯OPGW光缆。
导、机械物理特性见表4.1-1。
导线和分流线的机械物理特性表4.1-1
导地线型号
JL/G1A-400/35
根数/直径
铝
48/3.22
钢
7/2.5
计算截面（mm2）
铝
390.88
钢
34.36
合计
425.24
计算外径（mm）
26.8
计算拉断力（kN）
103.67
计算重量（kg/km）
1347.5
弹性模量（kN/mm2）
65000
温度线膨胀系数（1/℃×10-6）
20.5
4.2防振措施
本工程导线每相为2*JL/G1A-400/35钢芯铝绞线，导线防振采用预绞丝防振锤防振，OPGW防振措施由生产厂家配套。
5绝缘配合与防雷接地
5.1绝缘配合和绝缘子选用
5.1.1带电体与杆塔构件的最小间隙
根据设计规程要求，本线路导线和带电体对接地部分绝缘间隙按表5.1.1-1数值进行设计
导线和带电体对接地部分绝缘间隙表5.1.1-1
工作状况
最小间隙（米）
相应风速（米/秒）
大气过电压
1.9
10
内过电压
1.45
15
运行电压
0.55
28
带电检修
1.8
10
注:
带电检修条件对操作人员需要停留工作的部位,考虑0.5米的人体活动范围。
5.1.2绝缘子选用
根据《110～750kV架空输电线路设计技术规定》（GB50545-2010）的规定，参考赤峰地区的污区分布图并结合线路所在地理位置的实际情况，通过现场调查，线路经过地区暂无工业污源。
从《蒙东电力系统污区分布图》（2011版）查知，线路在属于B级污秽区。
考虑线路周边地区未来工业的发展，其绝缘配置按照C级污秽线路爬电比距上限进行绝缘配置。
直线悬垂绝缘子串采用FXBW-220/120-2硅橡胶合成绝缘子，其爬电比距为2.88cm/kV
跳线绝缘子串采用U70BP/146-1型绝缘子14片加1片U70BP/146M绝缘子，其爬电比距为3.07cm/kV；
耐张绝缘子串采用U120BP/146-1型绝缘子2×15片，其爬电比距为3.07cm/kV。
进线档耐张绝缘子采用U120/BP-146D型绝缘子1×15片
重要交叉跨越采用独立双挂点绝缘子串，20度及以下干字型耐张塔的内、外角侧加装单跳线串，20度～40度干字型耐张塔的外角侧加装单跳线串，40度及以上干字型耐张塔的外角侧加装双跳线串。
绝缘子机械强度的安全系数见表5.1.2-1
绝缘子机械强度的安全系数表5.1.2-1
情况
最大使用荷载
验算
断线
断联
瓷复合盘型绝缘子
棒形复合绝缘子
安全系数
2.7
3
1.5
1.8
1.5
本工程所用绝缘子机电性能如表5.1.2-2
绝缘子机电性能表表5.1.2-2
名称
型号
盘
径
（mm）
高
度
（mm）
爬电距离
（mm）
工频电压
机电破坏负荷
（kN）
重量
（kg）
干闪（kV）
湿闪
（kV）
击穿
（kV）
瓷悬式绝缘子
U120BP/146D
28
130
120
5.8
玻璃悬式绝缘子
U70BP/146M
38
130
70
5.3
玻璃悬式绝缘子
U70BP/
5
.8
玻璃悬式绝缘子
U120BP/
5
7.9
复合绝缘子
FXBW-220/
000
120
8.9
5.2防雷接地：
本工程防雷接地采取以下措施
（1）全线架设双避雷线防止雷电直击导线；
（2）避雷线对边导线的保护角不大于0度（分歧塔及单回路转角塔小于20°）；
（3）杆塔上两根避雷线之间的距离，不超过避雷线与导线间垂直距离的五倍，保护中相导线免遭雷击。
（4）档距中央导线与避雷线之间距离，在+15℃无风时满足规程要求，即S≥0.012L+1（米）。
（5）杆塔逐基接地，基于铁塔基础根开较大，为使各塔腿有较均匀的接地电阻，采用上下环的接地装置型式，土壤电阻率较大地方采用接地模块。
根据设计规程的要求，在雷季干燥时，每基杆塔的工频接地电阻不大于表5.2-1的数值：
杆塔接地电阻值表5.2-1
土壤电阻率（欧.米）
100及以下
100～500
500～1000
工频接地电阻（欧）
10
15
20
当铁塔全高超过40米时，铁塔接地电阻值应按表5.2-1所列值减半。
6金具选择：
导、地线组装所用金具，均按参照《国家电网公司输变电工程通用设计220kV输电线路金具分册》（2011年版）选用，个别金具为企业标准。
各种金具的安全系数满足规程要求：
运行情况：
2.5
断线情况：
1.5
7导线对地距离、交叉跨越及线路防护区
7.1导线对地距离和交叉跨越：
本线路处于非居民区,主要地形为为丘陵和山地。
导线对建筑物最小距离和交叉跨越铁路、公路、高压线、通信线路等距离要求，均按《110kV～750kV架空送电线路设计规范》GB50545-2010的规定设计。
导线对地和交叉跨越距离见表8.1-1
导线对地和交叉跨越一览表表8.1-1
项目
最小距离
（米）
计算条件
非居民区
6.5
铁路（协议要求）
12.0
等级公路
8.0
电力线路
4.0
弱电线路
4.0
建筑物最小垂直距离
6.0
建筑物最小净空距离
5.0
最大计算风偏
树木
对树木垂直距离
3.5
对果树垂直间距
4.0
果树生长的限制高度
对树木风偏净空距离
4.5
最大计算风偏
为保护生态环境，节省工程投资，本工程推荐对成片林区高塔跨越设计，苗木自然生长高度按10米考虑，杨树的高度按25米考虑。
根据规程规定，对现有道路两边、田间、山坡的杨树等零星树木，应砍伐通道，其宽度不应小于《110～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）规程规定值，在下列情况下可不砍伐通道。
1）树木自然生长高度不超过2米；
2）导线与树木（考虑自然生长高度）之间的垂直距离满足上表所列数值的要求。
78.2线路防护区：
本工程应设立线路防护区，防护区的宽度为线路宽度加两边线外各15米。
8铁塔和基础设计
8.1选择铁塔与基础型式的依据和原则：
8.1.1主要依据
（1）《110kV～750kV架空送电线路设计规范》（GB50545-2010）
（2）《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T5154-2002）
（3）《架空送电线路基础设计技术规定》（DL/T5219-2005）
（3）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（4）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
（6）其它有关现行规范规程及规定
8.1.2主要设计原则
根据本工程所用导地线型号、气象条件、线路沿线地形地貌、地质条件及水文条件等情况，本着技术先进、经济合理、安全适用的原则选择铁塔和基础型式。
8.2铁塔型式
1）设计原则及设计参数
a）本工程塔材采用Q235、Q345钢，其质量标准应分别符合《碳素结构钢》（GB/T700-1998）、《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）的要求。
b）螺栓采用4.8级、6.8级螺栓，其质量标准符合《输电线路铁塔及电力金具紧固用冷镦热浸镀锌螺栓与螺母》（DL/T764.4-2002）的要求。
c）钢材手工焊接用焊条符合《碳钢焊条》（GB/T5117）和《低合金钢焊条》（GB/T5118）的规定。
d）根据《建筑地震设计规范》（GB50011-2001），本线路所经地段抗震设防烈度为6度，执行《电力设施抗震设计规范》（GB50260-96）的规定，常规一般高度的自立塔不进行抗震验算。
e）所有铁塔构件均应热镀锌防腐。
f）本工程地面以上8m范围内的所有螺栓及主材接头处的螺栓均采用防盗螺栓。
g）为贯彻国家电网公司集约化管理思想，统一建设标准，同意材料规范，规范设计程序，加快设计、评审、材料加工的进度，提高工作效率和工作质量，本工程铁塔采用国家电网公司110kV～750kV输电线路典型设计系列铁塔。
本工程线路经过地区以山地及丘陵为主，沿线村庄稀少，线路走廊较宽松。
直线塔推荐采用猫头塔，该塔型在送电线路中应用广泛，具有成熟的设计、加工、安装和运行经验。
耐张塔推荐采用“干”字型铁塔，该塔具有刚度大，运行安全可靠及施工和运行维护方便等特点，是国内电网中运行较成熟的塔型之一。
本工程路径地处山地、丘陵地区，为保护自然环境，减少土石开方，减少水土流失，铁塔设计有长短腿和高低基础配合使用。
2）杆塔选型及技术条件
本工程杆塔设计条件见表9.2-1，
表9.2-1220kV线路路杆塔设计条件
2E5模块
SJ
00
0-20
8.3基础设计
8.3.1工程地质条件简介
1）水文情况
根据地勘报告，拟建线路地下水埋藏较深，勘察范围内未发现地下水。
根据该区以往水文地质及工程地质勘察及对地下水与土的分析结果可知,该区地下水为HCO3—Ca型，PH值7左右，矿化度0.5克/升左右，地下水主要靠大气降水和地下径流补给，河流是该区的主要排泄方式。
据以往长期水位观测资料可知，该区7、8月雨季时地下水位最高,4、5月间水位最低,年中及年际水位变化幅度2m左右，勘察时未见地下水。
该区标准冻土深度为2.0m。
2）地质情况
根据地勘报告，本工程地质主要以粉土，细沙，角砾，基岩为主，其地质描述如下：
粉土：
灰黑-土黄色，稍湿状态，4.0-8.0m为中密，稍湿状态，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，上部含植物根系，具非自重轻微湿陷性。
细砂：
土黄色，稍密，稍湿，以长石及石英颗粒为主，磨圆一般。
角砾：
杂色，中密，稍湿状态，砾石成份以花岗岩等为主，粒径大于2mm的颗粒超过总质量的50%，级配良好。
基岩：
全风化花岗岩，土黄色，原岩结构基本被风化成土状，局部含未风化完全的砂、砾等，RQD值为0。
基岩：
强风化花岗岩，黄褐色，原岩结构多被破坏，岩芯呈碎块状，裂隙发育，RQD值小于20。
3）场地地震效应
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）；根据内蒙古自治区地震局和赤峰市建设委员会“赤建发建工字[2009]27号”文件通知,本地区地震基本烈度为6度，地震峰值加速度为0.05g
4）不良地质
沿线所见粉土多为湿陷性黄土，湿陷性土层厚度最深为4.5m。
根据土工试验结果，自重湿陷系数均小于0.015，依据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）第4.4.4条，该土层为非自重湿陷性黄土，地基湿陷等级为Ⅰ级（轻微）湿陷性。
8.3.2基础型式简述
输电线路杆塔的基础设计是否合理，对线路安全运行，降低工程造价起着重要作用。
本工程所经地区为高寒地区，其型式应根据杆塔型式、沿线地形、工程地质、水文及施工、运输等条件进行综合考虑确定，按照“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力设计方针，结合本工程的实际情况进行选择。
台阶式刚性基础与现浇柔性台阶式基础相较，台阶基础钢材用量较小，但混凝土用量大；现浇柔性基础混凝土用量小，但钢材用量较大。
本工程在地质条件良好地段推荐采用台阶式基础，部分岩石地段采用掏挖基础，河流滩涂地段使用灌注桩基础。
8.4材料性能及技术要求
8.4.1钢材
本工程所用钢材全部选用Q235及Q345。
8.4.2混凝土材料
（1）标号：
现浇钢筋混凝土基础混凝土标号为C25，垫层、保护帽混凝土标号为C15。
（2）水泥采用普通硅酸盐水泥。
（3）砂子采用天然中砂及粗砂。
（4）石子采用卵石或碎石，现浇台阶式基础石子粒径为2～4cm。
9通信保护
本工程在初步设计中经过计算送电线路对沿线三级及其以上通信线路的感应纵电动势及对地电压均不超过国家标准。
在施工图设计中对三级以下通信线进行了调查，未发现新增加之平行的通信线路。
㈡变电部分
本次新建220kV出线间隔位于220kV配电装置北起第七个间隔，即预留西北部风电场2出线间隔，无改造搬迁工程量。
设备运输采用站内原有道路。
本工程接入后，500kV巴林变电站220kV接线方式仍为双母线方式不变。
220kV配电装置布置采用分相中型双列布置，间隔宽度为12.75米（两个间隔25.5米），设备相间距离为3米，导线相间距离为4米，母线相间距离为3.5米，悬吊硬管母线对地高度为9.4米。
4工程创优目标
根据我公司的质量目标：
提供的产品和服务符合法规和标准，总体设计合理，技术方案优化，设备选型正确；注重持续创新，符合持续创新，符合社会和环境不断变化的要求；恪守合同，并以顾客的满意为关注点。
具体到本线路工程，该线路较长，为使本工程争创优秀设计，制定以下具体质量目标：
首先，相关专业参加利用高科技技术进行路径方案的优化选择，使路径方案最优，并尽量保证其可行性；
其次，塔位和塔型的排定必须结合钢材、混凝土等经济指标仔细斟酌，控制指标，使各项指标在满足初设审定的指标的前提下，各项指标最优。
第三，创建环境友好型线路，确保实现安全可靠、技术创新、先进实用、指标合理、以人为本、绿色环保。
5工程创优措施
5.1设计前期质量控制
在设计过程当中，要严格按院颁“质量体系作业文件”进行质量控制。
主要执行的“质量体系作业文件”有:
专业互提资料管理规定
设计成品校审规定
设计图纸专业会签规定
5.2从工程开工就将创优贯穿于设计的全过程当中，使设计过程中的每一个环节创优。
5.3终勘选线，相关专业参加利用高科技技术进行路径方案的优化选择，使路径方案最优。
5.4终勘定位时，每一个耐张段优化排位（对每一个方案仔细斟酌并进行指标计算），优化塔位和塔型，最终使得钢材、混凝土等各项指标更优，达到国内先进水平。
5.5编制定位手册，有关人员人手一册。
现场定位做好每一个塔位的定位日志。
5.6路径的选择要重点考虑上述重要交叉跨越的位置和可行性，避免返工，以降低工程造价。
5.7杆位图中地上、地下地物的标注和统计要准确无误。
5.8对现场发现的新情况用数字相机做好记载，以便将来更好地为线路的施工和运行服务。
5.9本线路设计的图纸（包括路径图）均采用CAD制图，图面整齐美观、清晰准确，文字简洁明了，条理清楚、语言简练，无错、漏，无白字。
5.10施工图设计阶段分工明确责任到人，制定具体设计卷册目录、各卷册负责人及交出时间一览表。
5.11做好了施工图技术交底和现场服务等工代服务工作
开工前负责完成施工图设计交底，参加施工图会检，及时参加现场协调会，认真做好现场工代服务，指定专门的工代，根据现场需要，随时派出设计工代现场服务，对现场反馈的问题及时配合处理并按要求出具变更。
5.12本工程认真执行国家电网公司的电网重大反事故措施，施工图设计针对以下情况进行认真执行：
1）220kV及以上线路的防雷保护角均不大于0度。
2）对于重要的直线型交叉跨越塔，在跨越110kV以上线路、高等级公路、高速公路采用了双悬垂串。
3）大转角塔的外侧加装双跳串。
4）加强铁塔的防盗设计。
全线所有铁塔横担以下部分均采用通过鉴定的防盗螺栓防盗，耐张塔全塔安装防盗螺栓。
5.13强制性条文执行、质量通病防治措施
工程施工图开始前，组织有关专业技术人员认真学习工程建设标准强制性条文、质量通病防治工作要求内容及技术措施的全部内容，针对本工程的特点及以往工程中出现的问题，进行认真的讨论、梳理，各专业要制定出具体实施的有效措施，逐条在施工图中落实到卷册要明确。
专业主任工要把好关，施工图完成后要要进行抽检，确保工程质量。
5.14执行国家电网公司输变电工程标准工艺（三）工艺标准库（2011年版）情况，详见：
《标准工艺执行条款》。
6工程质量验收评估意见
6.1通过现场全面检查，工程质量满足设计文件的要求，体现
了设计意图，认可施工单位的自评意见。
6.2本工程依法进行设计，根据批准的矿井地质勘探报告资料
进行设计的。
6.3本工程按强制性标准和强制性条文进行工程设计。
6.4在施工过程中，设计单位签发的设计文件（包括设计变更
通知单和技术核定单等）符合国家规范、强制性标准要求，实体质
量与设计文件相符。
6.5在施工过程中，没有发现结构性的质量缺陷。
6.6本工程完成了工程设计文件要求的各项内容。
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