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摘要:送电线路的设计必须贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、经济适用、符合国情;送电线路设计,必须从实际出发,结合地区特点,积极慎重地推广采用成熟的新材料、新结构等先进技术。文章简要介绍110kV送电线路设计、施工组织与安全管理情况,以及在施工过程中的注意事项。
关键词:送电;线路设计;施工管理
中图分类号:TM726.3 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)14-0018-02
1送电线路路径选择
选择送电线路的路径,应综合考虑施工、运行、交通条件和线路长度等因素,进行方案比较,做到安全可靠、经济合理。选择路径应尽量避开重冰区、不良地质地带、原始森林区以及严重影响安全运行的其他地区,并应考虑与邻近设施如电台、机场、弱电线路等的相互影响。大型发电厂和枢纽变电所的进出线,应根据厂、所总体布置统一规划。对规划中的两回路或多回路线路,在路径狭窄地段宜采用同杆塔架设。
耐张段的长度,单导线线路不宜大于5 km;分裂导线线路不宜大于10 km;分裂导线及以上线路不宜大于20 km。如运行、施工条件许可,耐张段长度可适当延长。在高差或档距相差非常悬殊的山区或重冰区等运行条件较差的地段,耐张段长度应适当缩小。
对于700 m大跨度,线间甩离为7 m;对于700 m以下各种档距的控制计算:
式中:D——导线水平间距离,m;
La——悬垂绝缘子长度,m;
U——线路电压,kV;
f——导线最大弧度,m。
有大跨越的送电线路,其路径方案应结合大跨越的情况,通过综合技术经济比较确定。大跨越杆塔,一般设置在5年重现期的洪水淹没区以外,并考虑30～50年河岸冲刷变迁的影响。
2导线设计
送电线路的导线截面,除根据经济电流密度选择外,还要按电晕及无线电干扰等条件进行校验。大跨越的导线截面宜按允许载流量选择,并应通过技术经济比较确定。海拔不超过1 000 m地区,采用现行钢芯铝绞线国标时,如导线外径不小于9.6 mm,可不验算电晕。
验算导线允许载流量时,导线的允许温度:钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+70℃(大跨越可采用+90℃);钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线)可采用+80℃(大跨越可采用+100℃),或经试验决定;镀锌钢绞线可采用+125℃。环境气温应采用最高气温月的最高平均气温;风速应采用0.5 m/s(大跨越采用0.6 m/s);太阳辐射功率密度应采用0.1 W/cm2。
导线和地线(以下简称导、地线)的设计安全系数不应小于2.5。地线的设计安全系数,宜大于导线的设计安全系数。架设在滑轮上的导、地线,还应计算悬挂点局部弯曲引起的附加张力。在稀有风速或稀有覆冰气象条件时,弧垂最低点的最大张力,不应超过拉断力的60%。悬挂点的最大张力,不应超过拉断力的66%。地线应满足电气和机械使用条件要求,可选用镀锌钢绞线或复合型绞线。验算短路热稳定时,地线的允许温度:钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+200℃;钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线)可采用+300℃;镀锌钢绞线可采用+400℃。计算时间和相应的短路电流值应根据系统情况决定。
导线弧垂取值依据:
设LGJ-70导线,K=2.5,气温+400℃.r=10 m/s,风速25 m/s,查弧垂直计算表得出结果列于表1。
当挡距大于500 m小于700 m时,查弧垂曲线得600 m 时,f=40.30 m;650 m 时,f=42.30 m;700 m时,f=45.86 m。线路采用三种规格不同的铁横担和一种单杆单线跳线横担及跨越铁路一处的双秆6 m长双横担。水泥杆底盘800×800×l00 mm,拉线底盘600×300×200 mm和800×400×200 mm。如遇有稻田烂泥时则基础采用混凝土加固。
3绝缘配合、防雷和接地
110 kV送电线路的绝缘配合,应使线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。在海拔高度1 000 m以下地区,操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数,不应少于7片。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在7的基础上增加。
为保持高杆塔的耐雷性能,全高超过40 m有地线的杆塔,高度每增加10 m,应比表9.0.2所列值增加1片同型绝缘子,全高超过100 m的杆塔,绝缘子片数应根据运行经验结合计算确定。由于高杆塔而增加绝缘子片数时,雷电过电压最小间隙也应相应增大。送电线路的防雷设计,应根据线路的电压、负荷的性质和系统运行方式,并结合当地已有线路的运行经验,地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,在计算耐雷水平后,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式。
110 kV送电线路宜沿全线架设地线,在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设地线。无地线的送电线路,宜在变电所或发电厂的进线段架设1～2 km地线。杆塔上地线对边导线的保护角,山区110 kV单地线送电线路宜采用25°左右。杆塔上两根地线之间的距离,不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。在一般档距的档距中央,导线与地线间的距离,应按下式校验(计算条件为:气温+15℃,无风)
S≥0.012L+1 (2)
式中:S——导线与地线间的距离,m
L——档距,m
有地线的杆塔应接地,在雷季干燥时,每基杆塔不连地线的工频接地电阻,不宜大于15 Ω。中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地,其接地电阻不宜超过30 Ω。
钢筋混凝土杆的铁横担、地线支架、爬梯等铁附件与接地引下线应有可靠的电气连接。利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆,其钢筋与接地螺母、铁横担或地线支架之间应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线,其截面应按热稳定要求选取,且不应小于25 mm2。
接地体引出线的截面不应小于50 mm2并应进行热稳定验算。引出线表面应进行有效的防腐处理,如热镀锌。通过耕地的送电线路,其接地体应埋设在耕作深度以下。位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。采用绝缘地线时,应限制地线上的电磁感应电压和电流,并选用可靠的地线间隙,以保证绝缘地线的安全运行。对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置,必须校验其热稳定和人身安全的防护措施。
4基础施工组织
110kV送变电施工项目根据地形、工程具有复杂性与多样性,施工中具有点多、线长、面宽的特点。点多是因为工程施工的作业点繁琐、作业点多;线长指线路长度长,面宽指涉及面宽,有新建、扩建、改建及抢建等项目;施工具有流动性,国家电力网点遍及全国各地,施工项目也遍及全国各地,因为施工高度流动、高度分散,施工管理难度大、协调性差,施工人员、工具和设备频繁地在各个施工项目之间流动;施工具有复杂性,因为是施工的室外工作,天气变化对施工影响很大,露天野外作业条件差、地质和水文条件变化、地理条件恶劣、交叉跨越复杂等。
综上所述,送变电施工项目在建筑业内属于高强度、高风险作业,因此在施工全过程加强施工组织是保证安全有效施工的前提条件。
①现场检查,做好准备工作,检查制动装置、地锚、夹具、钢绳、卷扬机等器械的安全性;准备就绪确认后再施放电缆。
②密切监督施工关节点,在施放电缆时要密切注意电缆盘支架及电缆下滑的控制,发现有失控的前兆就立即停止。
③确保人身安全,如果发生电缆失控下滑时,必须注意电缆的控制人员,提前撤离,杜绝生命危险。
④防止漏电,做好检查。在施放电缆时应该注意到电缆的外皮不被划破,如果有划破应该在电缆的外层钢丝上刷防锈漆,进行防腐蚀并用绝缘带包扎处理。
5结 语
文章从110 kV送变电施工项目送电线路路径选择、导线设计、绝缘配合、防雷和接地以及基础施工组织,结合送变电施工项目的特点,构建了一整套的送变电施工项目安全管理体系。
参考文献:
[1] GBJ233-90,110～500kv架空电力线路施工及验收规范[S].
[2] 顾济江.110kv输电线路工程设计施工问题探讨[J].广西电业,2003,(7).
[3] 蒋庆其,冯炳文.电网建设工程危险点预测与预控措施[M].北京:中国电力出版社,2004.
[4] Everett J G,Thompson W S.Experience ModificationRating for Workers Compensation Insurance[J].Journal ofConstruction Engineering and Management,1995,121:66-78.
关键词:送电;线路设计;施工管理
中图分类号:TM726.3 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)14-0018-02
1送电线路路径选择
选择送电线路的路径,应综合考虑施工、运行、交通条件和线路长度等因素,进行方案比较,做到安全可靠、经济合理。选择路径应尽量避开重冰区、不良地质地带、原始森林区以及严重影响安全运行的其他地区,并应考虑与邻近设施如电台、机场、弱电线路等的相互影响。大型发电厂和枢纽变电所的进出线,应根据厂、所总体布置统一规划。对规划中的两回路或多回路线路,在路径狭窄地段宜采用同杆塔架设。
耐张段的长度,单导线线路不宜大于5 km;分裂导线线路不宜大于10 km;分裂导线及以上线路不宜大于20 km。如运行、施工条件许可,耐张段长度可适当延长。在高差或档距相差非常悬殊的山区或重冰区等运行条件较差的地段,耐张段长度应适当缩小。
对于700 m大跨度,线间甩离为7 m;对于700 m以下各种档距的控制计算:
式中:D——导线水平间距离,m;
La——悬垂绝缘子长度,m;
U——线路电压,kV;
f——导线最大弧度,m。
有大跨越的送电线路,其路径方案应结合大跨越的情况,通过综合技术经济比较确定。大跨越杆塔,一般设置在5年重现期的洪水淹没区以外,并考虑30～50年河岸冲刷变迁的影响。
2导线设计
送电线路的导线截面,除根据经济电流密度选择外,还要按电晕及无线电干扰等条件进行校验。大跨越的导线截面宜按允许载流量选择,并应通过技术经济比较确定。海拔不超过1 000 m地区,采用现行钢芯铝绞线国标时,如导线外径不小于9.6 mm,可不验算电晕。
验算导线允许载流量时,导线的允许温度:钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+70℃(大跨越可采用+90℃);钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线)可采用+80℃(大跨越可采用+100℃),或经试验决定;镀锌钢绞线可采用+125℃。环境气温应采用最高气温月的最高平均气温;风速应采用0.5 m/s(大跨越采用0.6 m/s);太阳辐射功率密度应采用0.1 W/cm2。
导线和地线(以下简称导、地线)的设计安全系数不应小于2.5。地线的设计安全系数,宜大于导线的设计安全系数。架设在滑轮上的导、地线,还应计算悬挂点局部弯曲引起的附加张力。在稀有风速或稀有覆冰气象条件时,弧垂最低点的最大张力,不应超过拉断力的60%。悬挂点的最大张力,不应超过拉断力的66%。地线应满足电气和机械使用条件要求,可选用镀锌钢绞线或复合型绞线。验算短路热稳定时,地线的允许温度:钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+200℃;钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线)可采用+300℃;镀锌钢绞线可采用+400℃。计算时间和相应的短路电流值应根据系统情况决定。
导线弧垂取值依据:
设LGJ-70导线,K=2.5,气温+400℃.r=10 m/s,风速25 m/s,查弧垂直计算表得出结果列于表1。
当挡距大于500 m小于700 m时,查弧垂曲线得600 m 时,f=40.30 m;650 m 时,f=42.30 m;700 m时,f=45.86 m。线路采用三种规格不同的铁横担和一种单杆单线跳线横担及跨越铁路一处的双秆6 m长双横担。水泥杆底盘800×800×l00 mm,拉线底盘600×300×200 mm和800×400×200 mm。如遇有稻田烂泥时则基础采用混凝土加固。
3绝缘配合、防雷和接地
110 kV送电线路的绝缘配合,应使线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。在海拔高度1 000 m以下地区,操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数,不应少于7片。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在7的基础上增加。
为保持高杆塔的耐雷性能,全高超过40 m有地线的杆塔,高度每增加10 m,应比表9.0.2所列值增加1片同型绝缘子,全高超过100 m的杆塔,绝缘子片数应根据运行经验结合计算确定。由于高杆塔而增加绝缘子片数时,雷电过电压最小间隙也应相应增大。送电线路的防雷设计,应根据线路的电压、负荷的性质和系统运行方式,并结合当地已有线路的运行经验,地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,在计算耐雷水平后,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式。
110 kV送电线路宜沿全线架设地线,在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设地线。无地线的送电线路,宜在变电所或发电厂的进线段架设1～2 km地线。杆塔上地线对边导线的保护角,山区110 kV单地线送电线路宜采用25°左右。杆塔上两根地线之间的距离,不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。在一般档距的档距中央,导线与地线间的距离,应按下式校验(计算条件为:气温+15℃,无风)
S≥0.012L+1 (2)
式中:S——导线与地线间的距离,m
L——档距,m
有地线的杆塔应接地,在雷季干燥时,每基杆塔不连地线的工频接地电阻,不宜大于15 Ω。中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地,其接地电阻不宜超过30 Ω。
钢筋混凝土杆的铁横担、地线支架、爬梯等铁附件与接地引下线应有可靠的电气连接。利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆,其钢筋与接地螺母、铁横担或地线支架之间应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线,其截面应按热稳定要求选取,且不应小于25 mm2。
接地体引出线的截面不应小于50 mm2并应进行热稳定验算。引出线表面应进行有效的防腐处理,如热镀锌。通过耕地的送电线路,其接地体应埋设在耕作深度以下。位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。采用绝缘地线时,应限制地线上的电磁感应电压和电流,并选用可靠的地线间隙,以保证绝缘地线的安全运行。对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置,必须校验其热稳定和人身安全的防护措施。
4基础施工组织
110kV送变电施工项目根据地形、工程具有复杂性与多样性,施工中具有点多、线长、面宽的特点。点多是因为工程施工的作业点繁琐、作业点多;线长指线路长度长,面宽指涉及面宽,有新建、扩建、改建及抢建等项目;施工具有流动性,国家电力网点遍及全国各地,施工项目也遍及全国各地,因为施工高度流动、高度分散,施工管理难度大、协调性差,施工人员、工具和设备频繁地在各个施工项目之间流动;施工具有复杂性,因为是施工的室外工作,天气变化对施工影响很大,露天野外作业条件差、地质和水文条件变化、地理条件恶劣、交叉跨越复杂等。
综上所述,送变电施工项目在建筑业内属于高强度、高风险作业,因此在施工全过程加强施工组织是保证安全有效施工的前提条件。
①现场检查,做好准备工作,检查制动装置、地锚、夹具、钢绳、卷扬机等器械的安全性;准备就绪确认后再施放电缆。
②密切监督施工关节点,在施放电缆时要密切注意电缆盘支架及电缆下滑的控制,发现有失控的前兆就立即停止。
③确保人身安全,如果发生电缆失控下滑时,必须注意电缆的控制人员,提前撤离,杜绝生命危险。
④防止漏电,做好检查。在施放电缆时应该注意到电缆的外皮不被划破,如果有划破应该在电缆的外层钢丝上刷防锈漆,进行防腐蚀并用绝缘带包扎处理。
5结 语
文章从110 kV送变电施工项目送电线路路径选择、导线设计、绝缘配合、防雷和接地以及基础施工组织,结合送变电施工项目的特点,构建了一整套的送变电施工项目安全管理体系。
参考文献:
[1] GBJ233-90,110～500kv架空电力线路施工及验收规范[S].
[2] 顾济江.110kv输电线路工程设计施工问题探讨[J].广西电业,2003,(7).
[3] 蒋庆其,冯炳文.电网建设工程危险点预测与预控措施[M].北京:中国电力出版社,2004.
[4] Everett J G,Thompson W S.Experience ModificationRating for Workers Compensation Insurance[J].Journal ofConstruction Engineering and Management,1995,121:66-78.