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1、張北白龍山入XX變110kV線路（含光纜）工程 初步設計說明書XX110kV輸變電工程 XX入XX變110kV線路（含光纜）工程初步設計說明書XX電力設計有限公司2015年09月目 錄1.總的部分11.1工程設計的主要依據(jù)11.2工程建設規(guī)模和設計范圍11.3接入系統(tǒng)概況及建設期限11.4主要技術經濟特性61.5通用設計應用情況81.6 “兩型三新”應用情況82. 線路路徑82.1 進出線位置說明82.2 線路路徑方案93.氣象條件103.1氣象條件的選擇104.導線和地線154.1導線選型154.2地線的選擇164.3導線防舞185.絕緣配合205.1線路所經地區(qū)污穢等級的劃分205.2絕緣

2、配置205.3絕緣子選型215.4空氣間隙226.防雷和接地226.1防雷設計226.2接地設計237.絕緣子串和金具237.1金具選用原則237.2主要金具型式238.導線換位及換相239.導線對地和交叉跨越距離249.1本線路導線對地及交叉跨越距離249.2重要跨越249.3送電線路與弱電線路的交叉角2410.桿塔和基礎2510.1 桿塔2510.2 基礎2611.在線監(jiān)測2812.對電信線路和無線電臺站的影響及其防護2812.1 設計原則和依據(jù)2813.環(huán)境保護2914.勞動安全3015.運行維護3016.概算部分3016.1 概算編制依據(jù)3016.2 概算編制說明3016.3 概算主要

3、指標3017.附件：路徑批復32- 2 -XX電力設計有限公司1. 總的部分1.1 工程設計的主要依據(jù)1) 關于委托開展XX110kV輸變電工程可研工作的通知2) 國家電網公司輸變電工程通用設計(2013年版)3) 國家電網公司輸變電工程通用設備標準和物資采購標準。4) 國家電網公司部門文件基建技術【2014】10號國網基建部關于加強新建輸變電工程防污閃等設計工作的通知。5)張家口XX110kV輸變電工程可研及可研評審意見。6)110kV750kV架空輸電線路設計規(guī)范GB 50545-2010。1.2 工程建設規(guī)模和設計范圍1.2.1 建設規(guī)模1) 起止點：本工程始于新建XX110kV變電站北

4、圍墻，止于張康110kV千伏線路89#雙桿處。2) 電壓：110kV3) 導線型號：2JL/G1A-240/305) 線路長度：1.5km。6) 地形情況：平原。 7) 回路數(shù)：雙回路1.2.2 設計范圍張北白龍山入XX變110kV線路工程設計。張北白龍山入XX變110kV光纜線路工程設計1.3 接入系統(tǒng)概況及建設期限1.3.1張家口地區(qū)220kV網架結構規(guī)劃20142018年，張家口電網計劃新增220千伏變電容量276萬千伏安，新建220千伏線路2546.6公里（含風電送出配套）?！笆濉蹦?，張家口電網將以沽源、萬全、張南3座500千伏變電站為主要電源，仍分為三個供電區(qū)域運行。北部區(qū)域：白

5、龍山、義緣風電通過新建康保和尚義500千伏變電站，由張北張南500千伏雙回線路送出，沽源500千伏變電站帶各風電220千伏升壓站及察北、赤城220千伏站，以鏈式電網結構為主，輻射狀分布。中部區(qū)域：以萬全500千伏變電站為主要電源，帶220千伏閆家屯站、榆林站、宣西站、侯家廟、宣東、趙川、青水、黃金島站、萬全、張北站等；供電區(qū)域為張家口市區(qū)、宣化區(qū)、宣化縣、懷安、萬全、崇禮、壩上等縣。南部區(qū)域：以張南500千伏變電站為主要電源，帶新張北、上花園、深井、三馬坊、夏源等220千伏變電站；供電區(qū)域為下花園區(qū)、張北、涿鹿、陽原、蔚縣?！笆濉逼陂g，隨著特高壓建設，張北壩上地區(qū)的風電電力將通過解放、尚義

6、、康保三個500千伏變電站匯集，再送入規(guī)劃中的張北特高壓站，通過張北北京西雙回1000千伏線路在“三華”電網消納。同時張家口地區(qū)220千伏供電網絡不斷得到加強，逐步形成以500千伏變電站為支撐的220千伏雙環(huán)網和雙鏈式供電網絡，從而實現(xiàn)對地區(qū)安全可靠供電。1.3.2 2020年張家口中部電網220千伏電網情況懷安電網處在張家口中部電網，中部電網在東望山220千伏站建成后，形成加強型的雙環(huán)網結構，提高中部電網的供電能力及供電可靠性。如圖： 第1頁1.3.3 工程建設必要性1.3.3.1概述張北云聯(lián)數(shù)據(jù)服務有限責任公司與阿里云、國電通于2015年1月15日在北京簽署了張北云中心業(yè)務合作協(xié)議，在張北

7、合作建設云數(shù)據(jù)中心，并開展云服務業(yè)務的合作。阿里張北云計算數(shù)據(jù)中心項目總投資300億元，占地620畝，建設容量60萬臺服務器，建設“一點三中心”，即：1個示范展示點（中都博物館南20畝），3個相互備份數(shù)據(jù)中心（廟灘產業(yè)園、小二臺鎮(zhèn)東、中都機場西各200畝）。未來5年內，阿里巴巴云計算業(yè)務北方區(qū)域逐步向張北匯聚，預計達到區(qū)域業(yè)務量的80%以上，張北作為北方區(qū)域結算中心，將產生不低于300億元的直接營業(yè)收入。每個項目地點規(guī)劃建設10萬臺服務器，到2020年，總體規(guī)劃三個區(qū)域共計30萬臺服務器。另外在張北縣城博物館建設示范項目（規(guī)模和規(guī)劃容量未確定）。到2015年底，進行設備滿載調試，用電容量需求為

8、2500千伏安。2015年底份至2016年底，最少18500臺服務器上線運行，最低限負荷需求為6613.75千瓦。2016年底至2017年底，最少70000臺服務器上線運行，最低限負荷需求為25025千瓦。2017年底至2018年底，100000臺服務器上線運行，負荷需求為35750千瓦。1.3.3.2滿足地區(qū)新增負荷供電需要張北地區(qū)負荷增長迅速，主要集中在張北縣城周圍。根據(jù)張北縣規(guī)劃資料，張北縣城北部建設新村工業(yè)園、廟灘工業(yè)園及阿里云計算項目。新村工業(yè)區(qū)為主導產業(yè)園區(qū)，占地面積11平方公里，產業(yè)布局為風電裝備制造業(yè)、農業(yè)資源深加工業(yè)、機械裝備制造業(yè)、高科技產業(yè)。2014年最大負荷達到8MVA

9、。預測新村工業(yè)區(qū)2020年達到15MVA。廟灘工業(yè)區(qū)主要布局建材產業(yè)、微生物工程產業(yè)和小企業(yè)綜合產業(yè)。目前三通一平已經完成。預測廟灘工業(yè)區(qū)2020年達到10MVA。XX投產年預測負荷為25MW,2020年預測負荷為62MWXX110kV變電站供電范圍負荷預測年份2016年2017年2018年2019年2020年負荷（MW）25455560621.3.3.3滿足負荷供電轉移需要南灘110kV變電站目前主變?yōu)?31.5MVA，2013年南灘站最高負荷出現(xiàn)在11月達到38MVA，并且其他各月最高負荷都已經突破了30MVA，導致南灘110kV變電站單主變無法承受全部負荷，使該站不能實現(xiàn)N-1方式運行。

10、XX110kV變電站建成后帶出單晶河35kV變電站、公會35kV變電站及大西灣35kV變電站負荷預測12MVA，可分擔南灘站部分負荷，可使南灘站負荷減小至25MVA左右，從而實現(xiàn)N-1方式運行。1.3.3.4優(yōu)化地區(qū)35千伏供電網絡目前張北縣仍然有2座35kV單電源變電站，分別是大西灣35kV變電站與臺路溝35kV變電站，大西灣變電站由352公什線提供電源，臺路溝變電站由323張臺線供電。XX變電站建成后，可以新建兩條35kV線路為這兩座變電站解決單電源供電問題。 張北縣35千伏線路供電方式為雙輻射或單鏈供電模式，可以消除單電源或單回路供電問題，優(yōu)化供電網絡結構，提高供電可靠性。 綜上所述，新

11、建XX110kV 變電站是必要的。1.3.4輸電線路導線截面選擇XX110kV變電站主變容量為250MW，新架設架空輸電線路導線截面一般按經濟電流密度來選擇，并根據(jù)電暈、機械強度以及事故情下的發(fā)熱條件進行校驗，經濟電流密度按0.9A/mm2，按張北220kV變電站XX110kV變電站線路和白龍山220kV變電站XX110kV變電站線路在正常運行方式下帶XX變電站的250MVA主變,則張北220kV變電站XX110kV變電站線路和白龍山220kV變電站XX110kV變電站線路輸送的最大容量應為100MVA，若考慮上述兩條110kV線路N-1故障，則其中一條單回線路送出的最大容量為100MVA。當

12、變電站主變進線為2回時，計算上述兩條線路導線截面為583mm2，則每回導線截面應為291mm2。LGJ-300mm2在70時，載流量為690A，持續(xù)極限輸送容量為133MVA。LGJ-300mm2滿足現(xiàn)階段負荷需要，考慮線路投入運行后5-10年的發(fā)展及技術經濟性比較，選擇導線型號為2LGJ-240mm2。綜上所述建議張北220kV變電站XX110kV變電站和白龍山XX110kV線路型號選擇為2LGJ-240mm2。破口接點至白龍山220kV變電站線路暫不更換，更換破口接點至張北220kV變電站線路為2LGJ-240mm2。1.3.5接入系統(tǒng)方案根據(jù)周邊變電站和系統(tǒng)接線情況，XX最適合接入張北2

13、20kV變電站。但張北220kV變電站110kV側出線間隔沒有位置，也沒有擴建的可能。2014年張康線破口接入白龍山220kV變電站后，張康線成為系統(tǒng)聯(lián)絡線?？紤]出線走廊等現(xiàn)狀及未來規(guī)劃情況，提出具體接入系統(tǒng)方案如下： 新建XX110kV變電站接入張北220kV變電站-康保110kV變電站線路上，形成張北220kV變電站-XX110kV變電站和白龍山220kV變電站-XX110kV變電站兩回供電線路。由于張北220kV變電站和白龍山220kV變電站分別屬于張家口的中部電網和北部電網，XX110kV變電站不能合環(huán)運行。故此方案為過渡方案。根據(jù)規(guī)劃，當沽察二線投入運行后，察北站可靠性提高。廟洼11

14、0kV變電站負荷將由察北站帶出。張廟一、二回間隔騰出給XX110kV變電站供電。這樣就形成了張北220kV變電站雙回至XX110kV變電站、張北220kV變電站雙回至南灘110kV變電站。最終方案供電可靠性較高。圖1.3.5接入系統(tǒng)方案示意圖1.3.6建設期限本工程計劃2016年建成投運。1.4 主要技術經濟特性1.4.1 主要技術條件序號項目主要技術條件1起止點及路徑長度本工程始于新建XX110kV變電站北圍墻，止于張康110kV千伏線路89#雙桿處。全長1.5km2曲折系數(shù)1.153桿塔數(shù)量雙回路鋼桿13基4沿線地形、地貌線路位于河北省張家口張北縣，沿線地形以平地為主，海拔高度15005地

15、質、水文概況1)擬建線路無滑坡、崩塌、泥石流等不良地質作用。2)擬建線路主要為平地,地層為黃土狀粉土、粉土混碎石、花崗巖、花崗片麻巖、片麻巖等。3)沿南灘110kV變電站北側有地下水分布，南灘南側地下有大塊巖石。4)擬建線路沿線地基土對混凝土結構及混凝土結構中的鋼筋均不具腐蝕性。5)擬建線路沿線黃土類土為非自重濕陷性黃土，濕陷等級可按級考慮。6)擬建線路沿線位于地震烈度7度區(qū)內，地震動峰值加速度G=0.1g，無地震液化問題。7)擬建線路沿線最大凍土深度2.5m。6交通概況線路位于張家口張北縣。平地區(qū)段與縣道、鄉(xiāng)道、機耕路交錯分布，交通較方便。1.4.2 主要技術經濟指標主要工程量單公里指標：項

16、目名稱單位本工程導線t/km11.73OPGWkm3.3接地鋼材t/km1.58絕緣子t/km10.512塔材t/km125基礎鋼材t/km44.1基礎混凝土量m3/km458.51.4.3 交叉跨越因線路位于張家口張北縣，電力線路、交叉跨越較多。主要交叉跨越情況被鉆跨越物10kV35kV通訊線路市區(qū)道路跨越次數(shù)（次）14392注：沿線路徑多占用張北市區(qū)綠化帶，砍伐樹木零星，根據(jù)規(guī)劃部門了解回植相應樹木量即可，由于市區(qū)在規(guī)劃中，樹木數(shù)量不確定，待施工前詳細排查。1.5通用設計應用情況本工程主要采用國網公司典設塔型1EEG4模塊鋼桿。本工程新建鐵塔總計13基。本工程典設塔型使用率占總基數(shù)的100

17、%。1.6 “兩型三新”應用情況1）利用衛(wèi)片、GPS等手段進行路徑選擇，減少了房屋拆遷和樹木砍伐。2）導線懸垂線夾和防振錘采用節(jié)能金具。3）防振錘采用預絞式。4）在地下水位埋藏較深處盡量采用原狀土基礎，以節(jié)省混凝土用量。2. 線路路徑2.1 進出線位置說明2.1.1 進線說明XX110kV變電站位于張北縣恒泰水泥公司西南處約0.6km處，110kV架空線路由XX110kV變電站北側進入變電站，110kV變電站距離北側公路約30米。XX110kV變電站進線示意圖1）接位置說明已建張康110kV線路的89#為單回路水泥桿，此處位于張北縣城外環(huán)路的南側，桿塔南側線路在本次工程結束后將退出運行。89#

18、桿塔北側線路予以保留，由于原線路為單回路水平排列，新建線路為雙回路垂直排列，在張北-XX110kV線路改造工程中將90#桿塔改造成單回路耐張鋼桿，以方便導線水平變垂直排列接線。詳細部分參見張北-XX110kV線路改造工程。2.2 線路路徑方案2.2.1 路徑選擇原則1) 根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃要求，綜合考慮線路長度、地形地貌、地質、水文氣象、冰區(qū)、交通、林木、保護區(qū)、旅游區(qū)、礦產、障礙設施、交叉跨越、施工、運行及地方政府意見等因素，進行多方案經濟技術比較，使路徑走向安全可靠，便于運行、經濟合理。2) 原則上避開軍事設施、城鎮(zhèn)規(guī)劃、大型工礦企業(yè)、自然保護區(qū)、旅游風景區(qū)、文物保護區(qū)、已建風場及重要通信設

19、施、機場等，減少線路工程建設對地方經濟發(fā)展的影響。3) 在經濟合理的前提下盡量避開已有的各種礦產采空區(qū)、開采區(qū)、規(guī)劃開采區(qū)及險惡地形、水網、不良地質地段，盡量避讓林木密集覆蓋區(qū)。4) 盡可能靠近現(xiàn)有國道、省道、縣道及鄉(xiāng)村公路，改善交通條件，方便施工和運行。5) 在路徑選擇中，充分體現(xiàn)以人為本的保護環(huán)境意識，盡量避免大面積拆遷民房。6) 減少交叉跨越已建送電線路，特別是高電壓等級的送電線路，以降低施工過程中的停電損失，提高運行的安全可靠性。7) 綜合協(xié)調本線路與沿線已建、在建、擬建送電線路、公路、鐵路、輸油管線及其它設施間的矛盾。8) 充分征求地方政府及有關部門對路徑方案的意見和建議。9) 盡量

20、利用省、市分界地區(qū)，城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間結合部，利用率較低的土地。路徑方案技術可行，經濟合理。2.2.2 路徑方案2.2.2.1.線路路徑選擇過程及制約因素XX110kV變電站位于張家口恒泰水泥南側，緊鄰市區(qū)道路，線路路徑通道多占用縣城規(guī)劃的綠化帶行走，線路路徑單一，走廊狹窄，地線管道錯綜復雜，與相關部門詳盡溝通后確認線路路徑可以使用。2.2.2.2路徑方案因本工程線路涉及張家口張北新興產業(yè)示范區(qū)總體規(guī)劃，線路路徑走徑唯一，因此本工程可研階段僅選擇唯一線路路徑，不作路徑方案對比。線路由接點（即原張康110kV線路89#桿塔）同塔并架雙回路向西行進約500m，后跨過城區(qū)道路后在恒泰水泥廠東北角沿路向南

21、行走500m米沿路北側再向西行進約500米后南向進入XX110kV變電站。2.2.3 路徑協(xié)議情況線路路徑，協(xié)議已經全部辦理，其協(xié)議情況如下：有關單位的收資及協(xié)議情況詳見下表序號收資單位收資情況意見備注1張北縣人民政府已發(fā)文已回文，書面同意2張北縣國土資源局已發(fā)文已回文，書面同意3張北縣林業(yè)局已發(fā)文已回文，書面同意4張北縣人民武裝部已發(fā)文已回文，書面同意5張北縣水利局已發(fā)文已回文，書面同意6張北縣交通局已發(fā)文已回文，書面同意7張北縣環(huán)境保護局已發(fā)文已回文，書面同意8張北縣公安局已發(fā)文已回文，書面同意3. 氣象條件3.1 氣象條件的選擇3.1.1 資料來源和統(tǒng)計原則設計氣象條件的統(tǒng)計原則，是根據(jù)

22、沿線的氣象資料和附近已有線路的運行經驗，按30年重現(xiàn)期確定。新建線路工程位于河北省張家口地區(qū)，線路主要經過張家口張北縣。張家口張北縣位于張家口壩上地區(qū)，因此本工程氣象條件采用張北縣氣象站提供的氣象資料，并參照附近已有線路的運行經驗進行設計。根據(jù)沿線氣象站的氣象資料進行分析計算，提出設計成果。3.1.2 原始資料3.1.2.1 常規(guī)氣象項目統(tǒng)計常規(guī)氣象項目統(tǒng)計表常規(guī)氣象項目張北站統(tǒng)計值平均氣溫()3.02極端最高氣溫()35.1極端最低氣溫()-36最低氣溫月平均氣溫()-28.4最大風速月的平均氣溫()-26.6最長霧凇持續(xù)時間(h)-平均雷暴日數(shù)(d)39.05平均降雨日數(shù)(d)3.5平均降

23、雪日數(shù)(d)15.2最大凍土深度(cm)2503.1.2.1設計氣象條件的確定3.1.2.1.1設計最大風速的確定計算統(tǒng)計最大風速有多種方法，利用極值分布法的耿貝爾法，經驗頻率法和皮爾遜型曲線法，本次設計優(yōu)選極值分布法，計算過程如下：(1) 風儀高度訂正同一氣象站不同年份風儀裝設高度也不一樣，故統(tǒng)一換算為距地面10m處的風速。高度的換算采用建筑結構荷載規(guī)范所列公式：V10=VH(10/Zm)a式中：V10及VH分別為10m及高度處的風速(m/s)是地面粗糙系數(shù)，計算中取0.16Zm為儀器架設高度(m)將其換算成10m高度，2min平均自記風速，其結果如下年份最大風速儀高（m）折算高度風速年份最

24、大風速儀高（m）折算高度年份最大風速儀高（m）折算高度風速19621610.517.6 19782310.523.2 199414.710.516.5 19631610.517.6 19791710.518.4 19951810.519.2 19641610.517.6 19802010.520.8 199618.310.519.4 19651810.519.2 19811810.519.2 199716.310.517.8 19662010.520.8 19821810.519.2 19981610.517.6 19671210.514.4 198316.710.518.1 199915.7

25、10.517.3 19681810.519.2 198417.310.518.6 200014.710.516.5 19691410.516.0 19851610.517.6 200114.710.516.5 19701410.516.0 198615.310.517.0 20021610.517.6 19711810.519.2 19871510.516.8 200315.310.517.0 19722310.523.2 19881410.516.0 20041510.516.8 19732110.521.6 198916.710.518.1 200522.31122.0 19741910.

26、520.0 199015.310.517.0 20061810.519.2 19751810.519.2 19911310.515.2 20072310.523.2 19762010.520.8 199213.710.515.7 19771810.519.2 199315.710.517.3 （2） 風速次時換算統(tǒng)一訂正為我國DL/T 5158-2002要求的自記10min平均風速，次時換算公式為：V10=aV2+b,式中a取0.81,b取4.72，其結果如下年份V2V10年份V2V10年份V2V10年份V2V10196217.6 18.4 197420.0 18.4 198617.0 18.

27、4 199817.6 18.4 196317.6 18.4 197519.2 18.4 198716.8 18.4 199917.3 18.4 196417.6 18.4 197620.8 18.4 198816.0 18.4 200017.3 18.4 196519.2 18.4 197719.2 18.4 198918.1 18.4 200117.3 18.4 196620.8 18.4 197823.2 18.4 199017.0 18.4 200217.0 18.4 196714.4 18.4 197918.4 18.4 199115.2 18.4 200315.2 18.4 1968

28、19.2 18.4 198020.8 18.4 199215.7 18.4 200415.7 18.4 196916.0 18.4 198119.2 18.4 199317.3 18.4 200520.8 18.4 197016.0 18.4 198219.2 18.4 199416.5 18.4 200614.4 18.4 197119.2 18.4 198318.1 18.4 199519.2 18.4 200719.2 18.4 197223.2 18.4 198418.6 18.4 199619.4 18.4 197321.6 18.4 198517.6 18.4 199717.8 1

29、8.4 (3) 最大風速的統(tǒng)計方法及計算結果風速數(shù)理統(tǒng)計方法多種多樣，本工程采用氣象部門慣用的極值I型分布模型概率統(tǒng)計分析法，其公式如下：式中： 氣象臺10m處重現(xiàn)期為T年的連續(xù)自記10min平均最大風速，(m/s)； 重現(xiàn)期；年； 統(tǒng)計樣本標準差； 樣本中每年最大風速； 樣本中的歷年最大風速平均值， m/s； 樣本中的風速總次數(shù)或年數(shù)。通過氣象臺出具的1962年至2007年張北地區(qū)氣象資料，換算到距地面以上10m高處的連續(xù)自計10min平均最大風速資料作為統(tǒng)計樣本，利用上式算出該組資料的 3.0045，并求出 =25.51，以重現(xiàn)期為30年帶入上式求出距地面高度為10m的 =27.01。根據(jù)

30、中華人民共和國國家標準建筑結構荷載規(guī)范2006版（GB 500092001）中所附全國基本風壓分布圖。從中查得張北地區(qū)10m高10年一遇、50年一遇、100年一遇基本風壓分別為0.35、0.55和0.6kN/m2。建筑結構荷載規(guī)范中僅給出10年、50年和100年的風壓，其他重現(xiàn)期R的相應值按下式確定： 由上式求得該地區(qū)三十年重現(xiàn)期風壓為： 再由式 求出該地區(qū)三十年重現(xiàn)期最大風速 為28.4（m/s） 經過計算得到張家口張北地區(qū)30年一遇10m高風壓為0.469kN/m2，設計相應基本風速為29m/s。因此，結合設計規(guī)程要求及鄰近線路運行經驗，推薦本工程設計最大風速取值29m/s。3.1.2.1

31、.2覆冰厚度的確定張北站無導線覆冰觀測項目，張北站1999-2005年觀測期間的最大覆冰厚度為5.0mm，比重為：0.9 g/cm3。由于覆冰資料較少，參考附近已運行多年的線路設計氣象條件，及冀北電網公司基建部下達文件的要求，導線采用設計覆冰厚度10mm，比重按0.9計算；地線采用設計覆冰厚度15mm，比重按0.9計算。3.1.2.1.3年平均氣溫的確定張北站原始資料多年平均氣溫值為3.02。根據(jù)設計規(guī)范規(guī)定，年平均計算氣溫應采用與此數(shù)臨近的5的倍數(shù)值。根據(jù)這一規(guī)定，本工程年平均氣溫取5。3.1.2.1.3運行情況及微氣象調查經沿線調查，并結合已經運行中的其它線路情況，本工程所經地區(qū)沒有微氣象

32、區(qū)域。3.1.2.1.4沿線已運行線路氣象條件的選擇本工程線路沿線110kV線路有張南110kV、廟洼110kV線路I回、II回等，運行線路的氣象條件選擇為：最高氣溫+40，最低氣溫-40，年平均氣溫0，覆冰10mm，最大風速30m/S。3.1.2.1.設計氣象條件的選取結果根據(jù)以上計算結果，參照本線路所在地區(qū)已有線路的運行經驗和設計規(guī)程有關規(guī)定，本著與典型氣象區(qū)接近時一般采用典型氣象區(qū)所列數(shù)值的規(guī)程要求，各計算氣象條件列表如下。氣象條件溫 度()風 速(m/s)冰 厚(mm)最高氣溫4000最低氣溫-4000大氣過電壓有 風15100無 風1500最大風速-5290年平均氣溫000覆 冰-5

33、1010(導)/15（地）操作過電壓內過0150安裝情況-15100帶電作業(yè)15100平均年雷暴日數(shù)40天4. 導線和地線4.1 導線選型4.1.1 導線的選擇XX110kV變電站主變容量為250MW，新架設架空輸電線路導線截面一般按經濟電流密度來選擇，并根據(jù)電暈、機械強度以及事故情下的發(fā)熱條件進行校驗，經濟電流密度按0.9A/mm2，按張北220kV變電站XX110kV變電站線路和白龍山220kV變電站XX110kV變電站線路在正常運行方式下帶XX變電站的250MVA主變,則張北220kV變電站XX110kV變電站線路和白龍山220kV變電站XX110kV變電站線路輸送的最大容量應為100M

34、VA，若考慮上述兩條110kV線路N-1故障，則其中一條單回線路送出的最大容量為100MVA。當變電站主變進線為2回時，計算上述兩條線路導線截面為583mm2，則每回導線截面應為291mm2。LGJ-300mm2在70時，載流量為690A，持續(xù)極限輸送容量為133MVA。LGJ-300mm2滿足現(xiàn)階段負荷需要，考慮線路投入運行后5-10年的發(fā)展及技術經濟性比較，選擇導線型號為2LGJ-240mm2。綜上所述建議白龍山XX110kV線路型號選擇為2LGJ-240mm2。4.1.2導線的物理特性導線的機械物理特性表物理特性單 位數(shù) 據(jù)型 號JL/G1A-240/30綜合截面mm2275.96外 徑

35、mm221.60鋁股數(shù)/每股直徑股數(shù)/mm24/3.60鋼股樹/每股直徑股數(shù)/mm7/2.40鋁股總截面mm2244.29鋼股總截面mm231.67單位重量kg/km920.7彈性模量N/mm273000線膨脹系數(shù)1/19.6E-6計算拉斷力N75190導線安全系數(shù)2.5，最大使用張力28572.2N，代表檔距內受最低溫度和年平均溫度控制4.1.3導線的防振導線年平均運行應力的上限值為為試驗保證拉斷力的25%，按設計規(guī)范要求采取防振措施，本工程導線采用加掛預絞絲防振錘作為防振措施（防振錘的型號與普通鋼芯鋁導線相同）。4.1.4導線的初伸長處理本工程常規(guī)線路段采用降溫法來補償由于導線的塑性伸長對

36、弧垂的影響。按降溫20處理。節(jié)能導線將根據(jù)具體參數(shù)確定。4.2 地線的選擇根據(jù)XX110kV變電站進口單相短路電流進行計算及通訊要求，另外根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃要求，本線路新建雙回路部分采用2根24芯OPGW光纖復合地線，當導線發(fā)生單相接地故障時，地線中流過的短路電流不得超過其允許短路電流。 4.2.1 OPGW光纜及分流線選型1) 機械強度：OPGW光纜的機械強度及使用條件，應滿足在外過電壓情況下檔距中央導地線線間距離的要求，不增加地線支架的高度，同時也滿足110kV750kV架空輸電線路設計技術規(guī)范(GB 50545-2010)對地線的安全系數(shù)、平均運行應力的要求。為了保證安全運行，最大使用張力為4

37、0RTS時，通信質量應無變化。具有良好的疲勞耐振特性，允許平均運行張力不應低于22RTS。2) 纖芯余長：OPGW光纜的伸長變形主要考慮張力引起的蠕變伸長、氣象條件變化產生的熱脹冷縮，以及線路發(fā)生單相短路引起的線長變化。OPGW光纜中光纖的布置采用松套型式，OPGW光纜纖芯應有足夠的設計余長，以保證當OPGW光纜承受70%額定拉斷力時光纖的光學特性不受影響，在各種設計氣象條件下及短路等溫度變化造成熱脹冷縮所引起的光纜長度變化時光纖不受力或光學特性不受影響，在考慮光纜的初伸長和使用壽命年限內蠕變伸長等情況下光纖的光學特性不受影響。3) 單絲：OPGW的承力部分由鋁包鋼絲組成。外層單絲直徑，按不小

38、于3.0mm設計。處于同一層的單絲，直徑應相同。4) 熱穩(wěn)定和耐雷擊：當環(huán)境溫度為40時，電力線發(fā)生單相接地故障，OPGW應能經受瞬時大電流的沖擊，機械特性不受影響，放置于光纖金屬套管內的化合物不變質，光纖及光單元的標志顏色不褪色、不遷移。OPGW應能承受DL/T832-2003規(guī)定的3級雷擊試驗，雷擊OPGW時通信質量不受影響。當線路發(fā)生單相短路時，架空地線上出現(xiàn)短暫的大電流，此電流會產生熱量而使OPGW的溫度升高。因為電流持續(xù)時間很短，發(fā)熱過程可視為絕熱狀態(tài)，即所發(fā)熱量不散發(fā)到周圍環(huán)境中而全部用于提高電線的溫度。當電線溫度超過其允許溫度，將會嚴重影響安全運行，所以滿足熱穩(wěn)定要求是確定OPG

39、W。對OPGW光纜一般采用生產廠家提供的允許短路電流。5) 地線運行方式：OPGW應逐塔經專用接地線良好、可靠接地；OPGW光纜換型和分段應盡量在耐張塔上進行。6) 系統(tǒng)短路電流：本工程OPGW地線熱穩(wěn)定計算依據(jù)2025年系統(tǒng)短路電流進行選型。在滿足上述要求的前提下，直徑宜盡量小、單位長度重量宜盡量輕。4.2.2 按熱穩(wěn)定條件選擇OPGW校驗地線熱穩(wěn)定所用短路電流按2025年的系統(tǒng)規(guī)劃容量計算，短路電流熱作用時間取0.50s。本線路XX110kV變電站側單相短路電流取值按不小于6.09kA，張北220kV變電站110kV母線單相短路電流取值按不小于9.29KA。每根地線按50%分流，短路電流容

40、量按不小于16kA2s,所選OPGW滿足地線熱穩(wěn)定要求并留有預度（短路電流持續(xù)時間取0.5s）。 4.2.3 地線的主要機械和物理特性OPGW技術參數(shù)見下表（參考值最終以招標訂貨參數(shù)為準）：序號名稱單位參數(shù)1光纜直徑mm13.22光纜重量kg/km4793承載面積mm21004計算拉斷力RTS=95%UTSkN605直流電阻/ km0.496短路電流容量（I2T）kA2.s744.2.4 地線的運行方式OPGW光纜和鋁包鋼分流線逐塔可靠、良好的接地。4.2.5 地線的安全系數(shù)考慮到OPGW的重要性及以往工程設計運行經驗，OPGW在最大使用張力時的安全系數(shù)不小于3.0，年平均運行張力不超過極限拉

41、斷力的20%。4.2.6 地線的初伸長處理OPGW的初伸長補償溫度待供貨廠家后定。4.2.7 地線的防振OPGW的防振采用安裝護線條和防振錘方式，防振錘的安裝個數(shù)及型號待OPGW具體型號確定后再行確定。4.3 導線防舞導線覆冰舞動會對輸電線路桿塔、金具和導地線造成損傷，嚴重時甚至引起線路故障跳閘。為切實加強防舞措施的實際效果，減少輸電線路跳閘率，保證電網安全穩(wěn)定的運行，根據(jù)冀北電力系統(tǒng)舞動分布圖 (2012年版)，對本工程線路舞動做風險評估。冀北地區(qū)舞動分區(qū)圖根據(jù)上圖，本工程線路處于3級舞動區(qū)。雖據(jù)張北氣象站冬季風向，張北縣冬季主導風向為NW（北偏西45風）和WSW（西偏南15風）。線路工程大

42、部分路徑走向呈東西走向，與冬季主導風向WSW（西偏南15風）和NW（北偏西45風）夾角約45。按照國家電網公司新建輸電線路工程防舞設計要求（國家電網基建2010【755】號），為安全運行考慮，本工程采取以下防舞動措施：1）.舞動區(qū)段，適當縮小檔距，降低桿塔高度。2）.導地線防振錘采用防滑型預絞絲防振錘。3）.耐張線夾引流板采用加強型。4）.耐張塔橫擔與塔身連接處，采取構造措施，提高平面節(jié)點外剛度。耐張塔導線橫擔上平面與地線支架下平面的腹桿布置成穩(wěn)定的支撐體系。桿塔螺栓直徑不小于16mm，螺栓級別不低于6.8級。5）.耐張塔、緊鄰耐張塔的直線塔、重要交叉跨越區(qū)段的鐵塔，全塔采用雙帽防松螺栓。螺母

43、采用鍍后攻絲技術，減小螺栓和螺母間的配合間隙。施工時，鐵塔螺栓應逐個緊固，在舞動季節(jié)前后應復緊鐵塔螺栓。5. 絕緣配合5.1 線路所經地區(qū)污穢等級的劃分本工程位于張北縣境內，根據(jù)冀北電網公司冀北電力系統(tǒng)2013年污區(qū)分布圖判斷，線路位于c-d級污穢區(qū)內，考慮線路臨園區(qū)，今后5-10年為園區(qū)的發(fā)展期，區(qū)域內污穢等級有上升趨勢，因此線路按d級污穢區(qū)進行絕緣設計。根據(jù)設計規(guī)程中附錄B的規(guī)定，本線路d級污穢區(qū)絕緣子串的泄露比距按2.5-3.2cm/kV（標稱電壓）設計。絕緣水平均按上限配置。冀北電力系統(tǒng)2013年污區(qū)分布圖5.2 絕緣配置（1）絕緣配置原則為確保本線路的安全可靠運行，絕緣配置遵循差異化

44、原則，絕緣水平均按照區(qū)域的上限標準配置。本工程采用d級污區(qū)設計。線路桿塔均采用防污瓷絕緣子。（2）絕緣水平本線路絕緣子串在e級污穢區(qū)內的泄漏比距按不小于3.8cm/kV。 （3）絕緣子形式（1）絕緣配置原則為確保本線路的安全可靠運行，絕緣配置遵循差異化原則，絕緣水平均按照區(qū)域的上限標準配置。本工程采用d級污區(qū)設計。線路桿塔均采用防污瓷絕緣子。（2）絕緣水平本線路絕緣子串在d級污穢區(qū)內的泄漏比距按不小于3.2cm/kV。 （3）絕緣子形式本工程線路絕緣子懸垂串、耐張及架構絕緣子采用防污瓷絕緣子，爬電距離450mm，按耐污法計算線路絕緣子片數(shù)，本工程絕緣子單聯(lián)串應采用8片，雙聯(lián)串采用16片。張北縣

45、海拔高度大于1000m，故在原來的基礎上增加一片，單聯(lián)串采用9片，雙聯(lián)串采用18片。本線路工程桿塔采用防污瓷絕緣子耐張雙聯(lián)串，型號U120BP/146D，每串29片，每片爬距為450mm，單位泄露比距為3.68cm/kV；直線塔防污瓷絕緣子耐張單聯(lián)串，型號U70BP/146D，每串29片，每片爬距為450mm，單位泄露比距為3.68cm/kV；架構用絕緣子采用U120BP/146D型防污瓷絕緣子，單聯(lián)串，9片絕緣子，單位泄露比距為3.68cm/kV。跳線串采用國家電網公司依托工程基建新技術推廣應用實施目錄（2012年版第一批）推廣應用類成果“220kV及以下線路垂直固定式防風偏跳線復合絕緣子”

46、，根據(jù)耐張塔形式不同，每相導線跳線串可采用單串或兩個獨立單串。5.3 絕緣子選型本工程推薦使用的絕緣子技術特性見下表： 技術特性防污瓷絕緣子合成絕緣子型號U120BP/146DU70BP/146D高度（mm）146146盤徑（mm）280280爬電距離（mm）450450雷電全波沖擊閃絡電壓（kV）120120工頻閃絡電壓（kV）110（擊穿）45（濕閃）110（擊穿）45（濕閃）金具聯(lián)結標記1616額定機械負荷（kN）12070盤形絕緣子機械強度設計安全系數(shù)取值不小于下表所列數(shù)值：情況最大使用荷載斷線斷聯(lián)安全系數(shù)2.71.81.55.4 空氣間隙本工程線路所處海拔高度均在135001400m

47、之間，根據(jù)110kV750kV架空輸電線路設計規(guī)范(GB 50545-2010)中的規(guī)定，海拔高度不大于1000m地區(qū)架空送電線路絕緣子串及空氣間隙采用下列數(shù)值：工頻電壓間隙： 0.26 m操作過電壓間隙： 0.728m雷電過電壓間隙： 1.04m帶電作業(yè)組合氣象條件為15C，風速10m/s。帶電部分對桿塔接地部分的校驗間隙不小于1.34-1.54m。6. 防雷和接地6.1 防雷設計6.1.1 線路經過地區(qū)的雷電活動情況根據(jù)本工程對張北氣象站雷暴日的統(tǒng)計，并參考附近線路的雷暴日值，本工程采用40日/年作為設計條件，并以此雷暴日數(shù)進行防雷保護設計。6.1.2 防雷措施為防止雷直擊導線，全線架設兩

48、根地線，雙回路鐵塔地線對邊導線的保護角0，單回路鐵塔地線對邊導線的保護角不大于15。導線和避雷線之間的凈空距離在大氣過電壓無風情況下滿足0.012L+1米的要求(L是檔距)。鐵塔上兩避雷線之間的距離不超過避雷線與導線垂直距離的5倍。6.2 接地設計全線鐵塔逐基、逐腿接地，接地裝置采用方環(huán)加放射線型，接地體采用F12圓鋼，對不同的土壤電阻率，分別配置相應的接地裝置。在高土壤電阻率地區(qū)部分桿塔，塔基附近又無較厚土層地方埋設接地體時，為降低鐵塔接地電阻，本工程采取使用降阻模塊的辦法。地形平原丘陵、山地工頻接地電阻(歐)7157. 絕緣子串和金具7.1 金具選用原則金具的強度設計安全系數(shù)，按下列情況取

49、值：最大使用荷載情況：2.5；斷線、斷聯(lián)情況：1.5。本工程各型金具，采用國家電網公司輸變電工程通用設計110kV線路金具圖冊中的金具。7.2 主要金具型式 本線路所用主要金具見下表：序號金具名稱型 號備 注導 線 JL/G1A-240/301懸垂線夾懸垂采用XGS- 8034/400節(jié)能金具2耐張線夾NY-240/30節(jié)能金具3防振錘FDT-44接續(xù)管JYD-240/308. 導線換位及換相本工程線路路徑長度約為1.5km，線路較短，不需要換位。9. 導線對地和交叉跨越距離9.1 本線路導線對地及交叉跨越距離被跨越物名稱距離（m）說 明居民區(qū)7.5非居民區(qū)6.5電力線4通信線4機井4按9m高

50、等級公路8對路面鐵路12.5至軌頂樹木4.5按自然生長高度果樹3.5線路跨越楊樹、松樹等，其中成片的樹林考慮跨越，各樹種的自然生長高度最大值按照冀基建【2013】175號文執(zhí)行，其他零星雜樹按砍伐處理。零星雜樹和行樹的砍伐寬度，按邊線外15m考慮。各樹種的自然生長高度最大值見下表：樹種自然生長高度最大值楊樹平原、丘陵28m，山區(qū)25m落葉松25m松樹、柳樹、樺樹、榆樹、楓樹、梧桐20m早熟、核桃樹、栗子樹、柿子樹15m9.2 重要跨越跨越110kV及以上線路、鐵路、高速公路、路基寬度7.5米的公路(瀝青和水泥路面)以及I、II級架空通信線時，懸垂絕緣子串采用雙聯(lián)串(兩個單聯(lián)串)。按照110kV

51、750kV架空輸電線路設計規(guī)范(GB 50545-2010)的規(guī)定，跨越標準軌距鐵路、高速公路、一級公路、電車道、通航河流、110kV及以上線路、特殊管道、索道的跨越檔內，導地線不允許接頭。9.3 送電線路與弱電線路的交叉角弱電線路一級二級三級交叉角4530不限制10. 桿塔和基礎10.1 桿塔10.1.1 塔型規(guī)劃根據(jù)選定的路徑方案及沿線地形地貌特征，綜合分析比較各類塔型的技術條件、經濟指標后，對本工程鐵塔系列進行了規(guī)劃。按一種氣象條件V=27m/s、C=10mm，參照國網通用數(shù)據(jù)庫中鐵塔選型，考慮到張家口地區(qū)最大風速較大為27m/s（結合原有線路運行經驗）以及最低溫度較低為-40等因素，綜

52、合了風速及氣象條件選用了、1GGE4模塊鋼桿。1GGE4模塊鋼桿適用導線型號2LGJ-240/30兼LGJ-400/35型雙。1GGE4模塊使用的氣象條件、導地線型號：氣象條件最高溫度最低溫度最大風速最大覆冰1GGE4+40-2029m/s10mm型號導線型號地線型號回路數(shù)/1GGE4模塊2LGJ-240/30JLB20A-100雙回/10.1.2 桿塔荷載本工程各塔型的使用條件均滿足鐵塔使用條件一覽表的要求。新建線路的鐵塔外荷載的計算原則及技術要求，主要依據(jù)110 kV750kV 架空輸電線路設計規(guī)范(GB 50545-2010)。10.1.3 桿塔選型1)雙回路直線塔采用1GGE4-SZG

53、2鋼桿。2) 雙回路轉角塔根據(jù)轉角度數(shù)不同，分別采用1GGE4-SJG1、1GGE4-SJG2、1GGE4-SJG3和1GGE4-SJG4。3) 雙回路終端塔采用1GGE4-SJG4塔。 塔型見“桿塔一覽圖”。10.1.4桿塔材料鐵塔塔材采用熱軋等肢角鋼及鋼板。其材質為Q235B、Q345B鋼。焊條采用E43、E50、E55型。鐵塔自地面以上10米范圍內(高低腿自最短腿起計)的螺栓均采用防卸螺栓；10米以上所有螺栓均需加裝扣緊螺母(GB805-88)，扣緊螺母采用離子滲鍍鋅防腐。重要交叉跨越鐵塔全塔防盜。10.1.5其他技術條件根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖，線路沿線地震動峰值加速度G=0.05g，

54、地震基本烈度為6度，按110kV-750kV架空輸電設計規(guī)范(GB 50545-2010)第10.1.16條，對鐵塔不進行抗震驗算。鐵塔全部構件、螺栓、腳釘均采用熱鍍鋅防腐。鐵塔主材上設置蹬塔腳釘，間距400450mm，交錯布置。鐵塔構件主要采用螺栓連接，塔腳及局部結構采用焊接。10.2 基礎10.2.1 水文、地質概況1）地形地貌線路沿線途經地形地貌以平地為主，地勢較高，地形起伏較小。沿線跨越干枯的安固里河道，跨河段附近地形平緩。2）地質概況(1) 擬建線路區(qū)域屬相對穩(wěn)定地塊，沒有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等不良地質作用。(2) 擬建線路沿線主要為平地，地層巖性以黃土類土、粉土、碎石土及基

55、巖為主。(3) 擬建線路地下水位埋深建議按0.00m考慮。(4) 擬建線路沿線地下水對混凝土結構及對混凝土結構中的鋼筋均具微腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。(5) 擬建線路沿線表層不存在濕陷性黃土類土。(6) 擬建線路途徑區(qū)域50年超越概率10%的地震動峰值加速度為0.1g ，對應的地震基本烈度為7度，不考慮地基土地震液化問題。(7) 擬建線路沿線最大凍土深度可按2.5m考慮。3）水文概況預計未來30-50年跨河段兩岸向兩側變遷范圍均按500-300m考慮。線路斷面頻率3.3%的洪水沖刷深度暫按1.0m-4.0m考慮。10.2.2 基礎型式選擇本工程基礎設計主要依據(jù)架空送電線路基礎設計技術規(guī)定DL

56、/T5219-2005，按照安全可靠、技術先進、經濟適用、因地制宜、方便施工的原則進行。按110kV-750kV架空輸電設計規(guī)范(GB 50545-2010)第12.0.9條，不考慮地震對鐵塔基礎的影響。根據(jù)本工程可研設計階段的水文、地質情況及各塔型基礎作用力的特點，通過詳細的優(yōu)化計算，確定基礎型式如下：1)灌注樁基礎2）主柱配筋臺階基礎本工程基礎型式及材料量詳見“基礎一覽圖”。10.2.3 不良地質處理措施無10.2.4 新型基礎形式的采用本工程沿線地層巖性：平地區(qū)主要為粉土、耕土；丘陵主要為耕土、圓礫。所以全部采用常規(guī)基礎。10.2.5 基礎材料1) 基礎用鋼材地腳螺栓：Q235鋼 、35

57、號優(yōu)質碳素鋼。鋼筋：HPB235、HRB3352) 基礎用水泥根據(jù)地質、水文情況，結合以往的工程經驗和慣例，本工程宜采用普通硅酸鹽水泥。3) 混凝土標號基礎保護帽： C15灌注樁基礎： C30主柱配筋臺階基礎： C2510.2.6 其它技術要求1）根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖，線路沿線地震動峰值加速度G=0.2g，地震基本烈度為8度，可不考慮地震液化問題。所以，不考慮地震力對基礎設計的影響。2) 全線凍土深度為2.5m，基礎埋深均大于1.1倍的凍結深度。3) 基礎選型應優(yōu)先選用原狀土基礎，以減小基坑開挖對邊坡地質條件和力學邊界條件的破壞，基礎施工完成后恢復自然植被。4) 塔位處存在匯水面，為防止上山坡匯水對基面的沖刷影響，上坡側加砌排水溝。5)隨著全方位高低腿、原狀土高低柱基礎等技術的廣泛應用，線路工程的土方量較過去有很大的減少，但還是難以避免高陡邊坡的出現(xiàn)，線路塔位附近也往往會有一些自然邊坡或原有地人工邊坡難以回避，加之基礎開挖的余土處理困難，往往也會堆積成一定高度的棄土邊坡，這些邊坡如果有一定高度或面積時，就必須采用護坡處理。