110kV线路工程技术标书文件终版.docx

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110kV线路工程技术标书文件终版

-----110kV输变电工程

设计投标文件

附图目录

序号

图名

图号

备注

1

线路路径方案图

附图一

2

塔型一览图

附图二

3

基础一览图

附图三

4

绝缘子串金具组装图

附图四

5

附表110kVXX站至XX站线路工程投标文件简述表

附图五

1概述

1.1设计依据

1.广东省电力公司《110kVxx输变电工程勘察设计招标文件》；

2.《电力系统设计技术规程》（SDJ161－1985（试行））；

3.《高压输变电设备的绝缘配合》（GB311.1-1997）；

4.《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）；

5.《110～750kV架空送电线路设计技术规范》（GB50545-2010）；

6.《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T6202-1997）；

7.《架空送电线路铁塔结构设计技术规定》（DL/T5154-2002）；

8.《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；

9.《送电线路铁塔制图和构造规定》（DLGJ136-1997）；

10.《架空送电线路基础设计技术规定》（DL/T5219-2005）；

11.《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）；

12.《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）；

13.《交流电气装置的接地》DL/T621-1997；

14.《电力工程气象勘察技术规程》（DL/T5158-2002）；

15.《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》（DL/T5033-2006）；

16.《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）；

17.《高压绝缘子瓷件技术条件》（GB772-1987）；

18.《电力设施抗震设计规范》（GB50260－96）；

19.其他相关的现行国家规程、规范及行业标准。

1.2设计范围

本阶段为XX设计投标阶段，根据招标文件及收资情况，设计范围包括：

（1）线路起止xx变电站，线路长度xx，所选用的导、地线型号----；

（2）线路起止变电站110kV线路配套的通信工程本体设计。

2路径方案比选及方案确定

2.1路径方案选择原则

确定本工程路径方案时，主要考虑了以下原则：

（1）按照系统规划安排，在变电站进出线范围考虑线路走廊统一规划。

（2）避让沿线市县城乡（镇）规划区以及风景区，尽最大可能满足市、县、乡的规划要求。

（3）尽量靠近现有公路，充分利用各乡村公路以方便施工运行。

（4）尽量缩短线路路径、降低工程造价。

（5）尽可能避让Ⅰ级通信线、无线电设施以及电台。

（6）避开成片林区，保护自然生态环境，减少林木砍伐赔偿费用。

（7）尽量避让大的成片房屋。

（8）避让军事设施和重要的通信设施。

（9）满足上述条件下，尽量缩短线路路径、降低工程造价。

除上述之外，应充分考虑地形、地质条件等因素对送电线路安全可靠性及经济性的影响，优选路径，经过综合分析比较后选择出最佳路径方案。

2.2线路路径方案概况

方案一：

（本线路工程起于XX站，叙述线路具体走向，途经具体区域，止于XX站，及交叉跨越情况等。

）

本方案线路全长约XXkm，全线按单（或双）回路设计，曲折系数XX。

（可突出说明该方案优点）。

方案二：

（本线路工程起于XX站，线路具体走向，途经具体区域，止于XX站，及交叉跨越情况。

）

本方案线路全长约XXkm，全线按单（或双）回路设计，曲折系数XX。

（说明该方案优缺点）。

线路路径走向见附图-XX图。

2.3路径方案比选

两方案的主要项目比较情况见下表：

表2.2110kVXX线路径方案对比表

序号

比较项目

方案一

方案二

1

线路长度

XX

XX

2

转角数量

XX

XX

3

地质条件

XX

XX

4

交通条件

XX

XX

5

运行条件

XX

XX

6

青赔费用

XX

XX

7

取得协议难度

XX

XX

对比两方案：

方案一比方案二短，方案一是沿县道北侧走线，方案二是沿县道南侧走线，在各条件基本相同的情况下；经综合技术经济比较，我公司推荐采用方案一，并以此作为开列设备材料和投资估算的依据。

3方案一自然条件及交通条件

3.1两端变电站进出线情况

3.1.1XX110kV变电站出线布置如下：

（箭头方向为线路出站方向）。

名称

XX

备用

相序

CBA

CBA

CBA

CBA

XX

110kV变电站进线布置如下：

（箭头方向为线路进站方向）。

名称

XX

备用

相序

CBA

CBA

CBA

CBA

3.2地形条件

本线路路径所经地段均以山地为主，地形起伏较大。

其土层分布主要为残积砂质粘性土，其特性为：

黄褐色，硬塑～坚硬状态，承载力较高。

沿线丘陵，以松杂树为主。

丘陵大多数完整、稳定，工程地质条件一般。

沿线主要有城镇公路、乡村之间的水泥路和砂石机耕路可利用，交通相对一般。

（主要跨越情况。

）

沿线地质划分为：

岩石40%、松砂石50%、普通土10%。

3.3地质、水文条件

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008年版），地震基本烈度为Ⅶ度区，地震动峰值加速度值为0.1g，地震动反应谱特征周期值为0.45s。

设计地震分组为第二组。

根据区域地质资料及踏勘调查，拟建线路路径区内主要出露地层为第四系（Q4）、志留系（S）地层，寒武系（∈）、泥盆系（D）、奥陶系（O）地层也有出露。

受地层、地形及构造的影响和控制，场地地下水为第四系松散岩类孔隙水与基岩裂隙水。

第四系松散岩类孔隙水分布于河流两岸漫滩、阶地，主要接受大气降水及河流上游补给，向低洼地段及河流下游段排泄，地下水补给充分，径流条件较好，水量丰富，水位受季节变化而变化，砂卵石为主要含水层，地下水埋深一般在1.0-5.0m左右，变幅2-4m。

该类地下水埋深较浅，对铁塔基础施工有一定影响，施工开挖时应加强坑壁支护及抽排水措施。

另外，山间沟谷及低洼地段分布有少量上层滞水，埋深浅，水量小，施工开挖时应采取简易抽排水措施。

基岩裂隙水分布在山地段，主要表现为风化带网状裂隙水，赋存于基岩风化裂隙中，由大气降水和地表水渗入补给，向附近沟谷等地势相对低洼地带排泄。

由于山高坡陡，地下水埋深均较大，对线路塔基基坑开挖无影响。

3.4设计气象条件

3.4.1最大设计风速

根据中华人民共和国电力行业标准《110～750kV架空输电线路设计技术规范》（GB50545-2010）的有关规定，110～330kV送电线路设计最大风速采用离地面15m高处15年一遇10min平均最大值，不应低于25m/s。

根据本线路附近已有线路的运行经验，本工程最大风速取30m/s。

3.4.2设计覆冰厚度

根据云浮气象站观测资料，并结合附近已有的110kV线路设计、运行经验，本线路按无覆冰设计。

3.4.3设计气象条件汇总

根据前面对风速、覆冰分析结论，结合本省110kV～500kV线路的设计运行经验，根据当地气象台的资料并参照已运行的线路设计资料和运行情况，本线路采用的气象条件组合见下表。

气象条件

温度（℃）

风速（m/s）

冰厚（mm）

最高气温

40

0

0

最低气温

-10

0

0

覆冰情况

-5

10

5

最大风速

-5

25

0

大气过电压（有风）

15

10

0

大气过电压（无风）

15

0

0

内部过电压

15

15

0

安装情况

-5

10

0

年平均气温

20

0

0

事故情况

-5

0

0

雷电日（日/年）

73

4系统及绝缘配合

4.1导、地线选型

根据设计招标文件要求，本工程架空线路导线截面为240mm2，经校验截面为240mm2的导线满足输送容量的要求，故本工程架空线路导线选用铝截面为240mm2的钢芯铝绞线。

根据系统通信方案，本期110kVXX站至XX站线路工程新建一根XX芯OPGW光缆作为系统通信通道，同时兼作本工程线路防雷保护之用；另一根地线采用良导体XX型稀土钢芯铝绞线作分流防雷保护之用。

4.2导、地线结构和物理参数

导地线的结构和物理参数详见下表。

项目线别

导线

地线

名称

钢芯铝绞线

钢芯铝绞线

型号

LGJ—240/40

GJ—50

绞线结构

（股数/直径mm）

铝：

26/3.42

钢:

7/2.66

钢绞线：

7/3.0

总截面（mm2）

277.75

49.46

总直径（mm）

21.66

9.0

破断张力（N）

79201.5

61800

最大使用张力（N）

31680.6

18176.5

年平均运行张力（N）

19800.4（25%）

15450（25％）

安全系数

2.5

3.4

年平均运行张力/破断张力

25%

25%

单位长度重量（kg/km）

964.3

423.7

制造长度（m）

2000

1500

温度线膨胀系数α（1/℃）

18.9×1e-6

11.5×1e-6

弹性系数（N/mm2）

76000

181423

技术标准

结构按GB1179-83

钢丝镀层技术按YB/T180-2000

结构按GB1200-75

钢丝镀层技术按

YB/T179-2000

注:

上表中的破断张力已是保证计算破断力。

光缆技术参数详见下表。

型号

项目

OPGW复合光缆

计算截面积（mm2）

103.0

计算外径（mm）

13.5

保证破断张力（N）

77000

弹性系数（N/mm2）

117300

线膨胀系数（1/℃）

14.83×10-6

单位重量（kg/km）

533.0

短路电流容量（kA2S）

78.6

热稳定温度（℃）

20～200

直流电阻（欧/km,20℃时）

0.467

4.3导、地线的防振措施

危害电线正常运行的振动方式主要为微风振动。

高压输电线路广泛采用的防振措施为使用防振锤、阻尼线和预绞丝护线条防振。

防振锤因单位重量较大对低频率振动有较大的阻尼作用，为架空线路的主要防振措施；阻尼线可利用其材料自阻尼性能消耗振动能量，故对抑制高频率振动效果较好；预绞丝护线条能增强导线的刚度，减小线夹出口导线的弯曲应力。

防振锤是目前线路中广泛采用的一种积极防振措施，运行经验丰富,对减弱或消除架空线振动危害效果显著。

本线路工程采用防振锤作为导线、地线的防振措施，其中导线、地线分别选用FDZ-4、FDZ—3型防振锤。

导线悬垂线夹中装设预绞丝护线条。

防振锤安装个数如下表：

防振锤数量

线型型号

1

2

3

LBGJ-50-20AC

FR-1R

L≤300m

300m

600m

LGJ-240/30

FDY-4

L≤350m

350m

700m

4.4绝缘配合、绝缘子与金具

4.4.1绝缘配合原则

（1）必须满足运行电压、操作过电压和雷电过电压的要求。

（2）110千伏电网的最高运行电压为126千伏。

（3）各级污区参照《110～500千伏架空送电线路设计技术规程》（DL/T5092-1999）和《广东省电力系统污区分布图》（2008年修订版）进行划分，相应的绝缘水平按GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外电源绝缘选择标准》来确定。

（4）广东省广电集团有限公司文件广电生【2004】102号“关于印发《广东省广电集团有限公司悬式绝缘子选型及爬电比距配置导则》的通知”。

（5）广东省电力试验研究所文件粤电试【2005】5号文“关于明确各级悬式绝缘子爬电比距配置的通知”。

（6）对通过清洁区的110和220千伏线路，耐张绝缘子串的绝缘子个数应比悬垂绝缘子串个数增加1片同型号绝缘子；对于杆塔全高超过40米的有地线的杆塔，高度每增加10米应增加1片同型号绝缘子。

4.4.2塔头空气间隙

本工程杆塔的海拔高度不超过1000米，按线路设计规程，110千伏线路带电部分与杆塔构件的间隙，在相应的风偏条件下，不应小于表4.4.2所列数值。

表4.4.2带电部分与杆塔构件的最小间隙

工况

雷电过电压

操作过电压

工频电压

最小间隙（米）

1.00

0.70

0.25

4.4.3污秽区的划分

根据2008版《广东省电力系统污区分布图》的划分，本线路所处地区为Ⅱ级污区，考虑到未来工业区的发展及沿线城乡规划的特点，应增加一定裕度，全线绝缘配置按Ⅲ级污区考虑。

根据广东省电力试验研究所文件粤电试【2005】5号文“关于明确各级悬式绝缘子爬电比距配置的通知”,

级污区的爬电比距要求值110千伏系统为2.48～2.78cm/kV（按系统最高工作电压计算）。

4.4.4架空地线的绝缘选择

本期工程线路的架空地线均采取逐基塔接地的措施。

4.4.5绝缘子型号和片数的选择

关于绝缘子的材质，目前主要有瓷质、钢化玻璃和以高分子聚合绝缘材料为主的硅橡胶复合绝缘子。

在我省已运行的110千伏线路中，上述三种绝缘子均有使用。

根据广电生【2004】102号文件要求，本工程的导线耐张串推荐使用钢化玻璃绝缘子，导线悬垂串和跳线悬垂串推荐使用合成绝缘子。

本工程导线悬垂绝缘子串选用100kN级合成绝缘子。

导线耐张绝缘子串选用双联70kN级钢化玻璃绝缘子。

跳线串选用单联100kN级合成绝缘子。

本工程主要导线悬垂串和耐张串的绝缘子型号、片数详见下表。

绝缘子串类型

绝缘子类型

数量

组装图号

耐张单串绝缘子

钢化玻璃绝缘子

8片

JD-110-DN1

耐张双串绝缘子

钢化玻璃绝缘子

16片

JD-110-DN2-1

跳线绝缘子串

固定式合成绝缘子

1支

JD-110-DT6

悬垂单串绝缘子

合成绝缘子

1支

JD-110-DZ1-1B

悬垂双串绝缘子

合成绝缘子

2支

JD-110-DZ2-1B

4.4.6绝缘子主要尺寸及机电特性

单支100kN合成绝缘子主要技术参数：

额定机械拉伸负荷（kN）

100

备注

额定电压（kV）

110

结构高度（mm）

1390±15

最小电弧距离（mm）

1100

大伞直径（mm）

162

小伞直径（mm）

86

大伞间距（mm）

95

最小公称爬电距离（mm）

3200

雷电冲击耐受电压kV不小于

550

工频湿耐受电压kV不小于

300

参考重量（kg）

5.1

跳线100kN合成绝缘子主要技术参数：

最小机械破坏负荷（kN）

100kN防污型合成绝缘子

备注

额定机械拉伸负荷（kN）

100

连接结构标记

16

结构高度H（mm）

1386±15

最小电弧距离h（mm）

1100

最小公称爬电距离L（mm）

3600

雷电全波冲击耐受电压kV（峰值）不小于

550

工频一分钟湿耐受电压kV（有效值）不小于

300

玻璃绝缘子主要技术参数：

最小机械破坏负荷（kN）

70kN防污型玻璃绝缘子

备注

公称直径（mm）

280

结构高度（mm）

146

泄漏距离（mm）

450

1分钟干耐受（kV）

80

1分钟湿耐受（kV）

50

冲击耐受电压（kV）

125

最小击穿电压（kV）

130

4.4.7导线绝缘子串组装形式

按机械荷载要求，悬垂串分为单联串和双联串两类，耐张串也分为单联串和双联串两类。

本工程线路金具选用原电力部《电力金具产品样本》（2000年修订）中的定型产品。

其组合方式详见各种绝缘子串组装图。

（1）悬垂串

悬垂串一般为单联，悬垂串与杆塔一点固定。

双联悬垂串用于重要跨越、直线转角及荷重很大处。

（2）耐张串

耐张串一般为双联，与杆塔一点固定。

单联串用于进出线档。

（3）跳线串

为满足风偏时跳线对塔身的电气间隙要求，跳线串每串悬挂重锤3片，计45公斤。

表4.4.7主要的导线绝缘子串适用范围

组装形式

绝缘子串

使用杆塔

适用

范围

悬

垂

串

单联悬垂线夹

1×FXBW4-110/100-1340

直线塔

一般档距

双联悬垂线夹

2×FXBW4-110/100-1340

直线塔

大档距

单联跳线悬垂线夹

1×FXBW4-110/100-1340

（带重锤）

耐张塔

跳线串用

耐张串

双联压接式线夹

2×8×FC70P/146（污

）

正常拉力段用

单联压接式线夹

1×8×FC70P/146

终端塔

变电站进出线档

4.4.8绝缘子安全系数

按照《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50454-2010）规定，悬式绝缘子机械强度安全系数用“机械破坏荷载”来计算，其安全系数为：

最大荷载情况时取2.7，断线情况时取1.8,双联验算断一联的安全系数取1.5。

4.4.9金具安全系数与型号

本工程导线和地线的金具原则上按原水电部2000年修订的《电力金具产品样本》选用，不足部分则按南京金具研究所的型号。

金具的设计安全系数按规程规定，最大使用荷载情况为2.5,断线、断联情况为1.5。

导、地线的耐张线夹、悬垂线夹及其直线接续管型号如下表。

线型

悬垂线夹

耐张线夹

接续管

LGJ-240/40

XGU-4

XGU-5A

NY-240/40

JYD-240/40

XLXGJ-50

XGU-2

NX-2

JY-50G

4.5防雷与接地

4.5.1防雷

本工程所经地区，雷电活动较为频繁，年雷电日达75日，属多雷区。

为提高线路的耐雷水平，降低雷击跳闸率，本工程采取如下措施：

（1）全线架设双地线，直线塔上地线对边导线的保护角不大于25度；

（2）杆塔上两根地线之间的距离，不超过地线与导线垂直距离的5倍；

（3）在一般档距的，导线与地线间的距离，按下式校验（计算条件为：

气温＋15℃，无风）：

S≥0.012L+1

式中：

S—导线与地线间的距离（米），

L—档距（米）。

4.5.2接地装置

接地装置按土壤电阻率采用环形加风车式放射形浅埋水平布置接地型式，接地体采用Φ10圆钢并要求热镀锌，引下线采用Φ12圆钢。

接地引下线要求热镀锌且不得外露过长。

本工程变电站进出线段新建杆塔接地电阻不宜大于7欧。

当接地电阻不能满足要求时设计推荐采用集中接地模块。

土壤电阻率（ΩM）

100及以下

100-500

500-1000

1000-2000

2000以上

工频接地电阻（Ω）

10

15

20

25

30

在土壤电阻率大于2000Ω·M的地区，可采用6-8根总长不超过500米的放射型接地体，若遇到岩石等特殊地区，可具体考虑特殊接地方式，如加降阻剂等。

5杆塔选型

5.1杆塔规划选型

根据优选路径方案，本工程110kVXX线经过地区为丘陵地形，沿线地质条件较好，无不良地质作用，立塔条件较为方便。

基本风速：

XXm/s；

设计覆冰：

XXmm；

线路长度约XXkm（单回XXkm，双回XXkm）；

工程区地震动峰值加速度值为XXg，对应的地震基本烈度为Ⅶ度，设计分组为第一组。

根据本工程上述的特点和设计条件，我们首先分析了省内部分已运行的与本工程条件相似的110kV线路杆塔的优缺点，结合我公司近年来设计的110kV线路工程的情况，应用计算机处理技术进行了综合评价和统计分析，对本工程的塔型进行认真的规划。

确定本工程全线选用广东电网公司典设的“XX系列”和“XX系列”自立式铁塔，双回线路部分铁塔采用导线呈垂直排列的鼓型直线塔及鼓型转角塔，单回线路部分铁塔采用导线呈三角排列的猫头直线塔及干字型转角塔。

上述各系列铁塔具有减小走廊宽度、构造优化较好、塔材耗费合理、施工方便的特点。

铁塔采用全方位高低腿设计，级差为1.0m,使用时高差以6.0m为限。

转角塔划分为0°～20°，20°～40°，40°～60°，60°～90°四个角度系列。

规划塔型如下：

（1）鼓型直线塔

1H-SZ3：

设计呼称高33.0m；

该塔型设计为导线呈垂直排列的鼓型形式，塔身断面为正方形。

（2）猫头直线塔

1B-ZM1：

设计呼称高18.0～24.0m；

1B-ZM2：

设计呼称高18.0～27.0m；

1B-ZM3：

设计呼称高21.0m；

上述塔型均设计为导线呈三角排列形式，塔身断面均为矩形。

（3）鼓型转角塔

1H-SJ1（0︒～20︒）：

设计呼称高18.0～24.0m；

1H-SJ2（20︒～40︒）：

设计呼称高21.0m；

1H-SJ3（40︒～60︒）：

设计呼称高18.0m；

该塔型设计为导线呈垂直排列的鼓型形式，塔身断面为正方形，转角内外侧横担不等长。

（4）鼓型终端塔

1H-SJ4（60︒～90︒,兼0︒～90︒）：

设计呼称高15.0～18.0m；

该塔型设计为导线呈垂直排列的鼓型形式，塔身断面为正方形，转角内外侧横担不等长。

（5）干字型转角塔

1B-J1（0～20°）：

设计呼称高15.0～21.0m；

1B-J2（20～40°）：

设计呼称高15.0～21.0m；

1B-J3（40～60°）：

设计呼称高18.0m；

上述干字型塔型设计为导线呈三角排列形式，塔身断面均为正方形；当塔的转角度数大于40︒时，转角内外侧横担不等长。

上述各塔型均为螺栓连接的自立式角钢铁塔，均具有可减小走廊宽度、构造优化较好、塔材耗费合理、施工方便的特点。

其外形尺寸详见《铁塔一览图》（XX）。

这些塔型结构简单，受力合理，耗材经济，外观`造型美观，具有丰富的设计、施工及运行经验，在我省已建成的110千伏线路中使用广泛。

5.1.2铁塔设计的主要原则

5.1.2.1设计采用的主要规范、规程和规定

（1）《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T5154－2002）；

（2）《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）；

（3）《重覆冰架空输电线路设计技术规程》（报批稿）；

（4）《电力设施抗震设计规范》（GB50260-96）；

（5）《建筑抗震设计规范（2008年版）》（GB50011-2001）；

（6）《钢结构设计规范》（GB50017－2003）；

（7）《工程建设标准强制性条文》（2006版电力工程部分）；

5.1.2.2铁塔内力计算程序

铁塔内力计算采用北京道亨兴业科技发展有限公司编写的《自立式铁塔多塔高、多接腿满应力分析软件（2.0版）》。

5.1.2.3材料及标准

（1）铁塔用钢材一般为Q345、Q390和Q420钢，质量等级不低于B级；钢材质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）、《低合金高强度结构钢》（