探析500kV输电线路设计案例论文_赵虎元1,牛彪2,郭志刚1

探析500kV输电线路设计案例论文_赵虎元1,牛彪2,郭志刚1

1.中国能源建设集团山西山西省电力勘测设计院有限公司 山西 太原 030001

2.国网山西省电力公司 山西 太原 030012

摘要:伴随“中国倡议探讨构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”,架空输电线路建设随之加快,而环境保护及城乡发展的要求愈来愈高,输电线路路径选择越来越难,输电线路之间交叉跨越而又难以避免,本文结合500kV输电线路相互交叉的案例,分析出现跨越塔顶的问题,针对相关设计规范与运行规程要求的不同,总结经验教训提出相应的建议,可供借鉴和参考。

关键词:输电线路;相互交叉;跨越塔顶;设计案例

1引言

山西能源资源丰富,晋北、晋中、晋东南煤炭基地被列入国家级煤炭基地。截止“十二五”末,山西风力发电、光伏发电等新能源发电装机容量已接近全省总装机容量的20%。山西在推动自身转型跨越发展中,响应国家《大气污染防治行动计划》,推动重点地区能源输电通道建设,优先发展输电,所以进一步研究超高压、特高压输电线路的有关设计问题很有必要。

目前500kV输电线路已成为网省电网的主干电力网络线路,输电线路之间交叉跨越较多而又难以避免,本文结合500kV超高压输电线路设计一案例分析研究, 总结出经验教训提出相应的建议,力争起到举一反三的作用。该案例基本情况:A线为500kV单回路架空输电线路(为运行线路),B线为500kV双回路架空输电线路(为设计线路)。

2 跨越塔顶问题

2.1设计情况

B线线路路径系根据初步设计批复及线路路径协议文件,综合考虑相关因素选择确定的,G72-G84耐张段路径的选择,设计综合考虑的因素有:

⑴不与乡镇发展发生矛盾;

⑵尽量避免跨越房屋;

⑶线路与村庄距离满足要求;

⑷尽量不跨越成片林区,若跨采用高跨设计;

⑸尽量减少转角数量。

G72-G84耐张段长度4726米,按初步设计批复路径仅局部优化,线路在跨越省道的西侧需避开薛家店的有人房屋,线路东侧需对孙家嘴村庄保持距离,线路西侧还有长1.5公里的农业示范基地,跨越A线和在建110kV线路,还有3片成片林区需考虑避让或高跨。

施工图设计采用航片并现场多次、多方案比选,若线路向西偏移则跨越薛家店房屋及农业示范基地,若向东偏移则跨越与A线平行的500kV单回路输电线路35#塔顶且靠近孙家嘴村,所以最终不得已选定跨越A线36#塔顶,交叉角度82度34分,交叉跨越垂直距离为11.53米。

2.2问题出现

办理跨越协议时A线运检部门开始提出希望增大交叉跨越垂直距离,后“管理分部”又提出不允许跨越A线塔顶。

2.3问题分析

1)现行设计规范

《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010)相关规定包括500kV线路跨越电力线路:跨越电力线最小垂直距离6米,跨越塔顶最小垂直距离为8.5米。

设计交叉跨越垂直距离为11.53米,由于跨越塔顶较规范要求的8.5米还留有3米裕度,完全满足现行设计规范要求。

2)现行运行规程

《架空输电线路运行规程》(DL/T 741-2010)相关规定为“不宜在杆塔顶部跨越,500kV线路跨越杆塔时为8.5m,跨越档距中央时为6m”。

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问题就出在这里,运行规程提出“不宜在杆塔顶部跨越”的同时又要求“500kV线路跨越杆塔时为8.5m”,稍有些矛盾,设计理解尽量不在杆塔顶部跨越,若条件受限的话,不得已跨越杆塔顶部则加大交叉跨越垂直距离,按8.5m的要求设计,还留有3米裕度,但管理分部坚持“不宜”就是不应、不允许。

3)有关文件

为使设计与运行有协调一致的标准可依,2008年国家电网公司发“办基建[2008]1号”文,协调统一基建类和生产类标准差异条款,第4条专门“关于500kV线路能否跨越电力线路的塔顶和最小垂直距离要求”协调,条文解释“500kV线路跨越电力线塔顶(很难避免),要考虑此时塔顶有人进行作业,500kV线路的电场强度对电力线路专业维护人员的影响,500kV单、双回路的场强约为13~14kV/ m(500kV单回水平排列时最大)。人处在电场中时,单位场强(kV/m)引起的流经人体的电流为0.018mA。通常人的感觉电流是0.8~1.1mA。亦有资料表明电流为 0.3~0.4mA时,人稍有感觉…”。因此500kV线路对杆塔顶最小垂直距离8.5m时,引起人体的电流最大为0.252mA,小于最小的感觉电流0.3mA,所以是有一定裕度。

国家电网公司经“广泛调研、研究分析、专家研讨,形成一致意见”,协调方案为“500kV线路跨越电力线时,最小垂直距离为6m,跨越塔顶时,最小垂直距离为8.5m”。

4)其它电压等级规范

1000kV,跨电力线时最小垂直距离10m;跨塔顶时最小垂直距离16m;

±800kV,跨电力线时最小垂直距离10.5m;跨塔顶时最小垂直距离15m;

750kV,跨电力线时最小垂直距离7m;跨塔顶时最小垂直距离12m;

2.4问题解决

尽管设计规范专列有跨塔顶的距离且未有不宜跨塔顶的要求,尽管国网公司专门协调“500kV线路能否跨越电力线路的塔顶和最小垂直距离要求”,但“管理分部”就是坚持“不允许跨越塔顶”,B线建设管理中心出于投产时间的紧迫性,只能答应A线“管理分部”的要求修改设计。

2.5修改设计

B线G76由5C1-SZ2-36改为5C3-SJ1-30,左转经新建两基直线跨越塔跨越A线。避开塔顶至新建转角塔G79A形成“耐-直-直-耐”独立耐张段,G79A再接至原G80,G79A为5C3-SJ1-36,改造线路长1.435公里。

增加3基双回路耐张塔、2基双回路直线跨越塔(共增加塔重281.90吨、基础混凝土705.4m3)及相应导地线绝缘子串,OPGW和导线(增加塔重47.8吨)。

3 结语

3.1经验和教训

尽管国家标准输电线路设计规范专列有跨塔顶的距离且未有不宜跨塔顶的要求,尽管国家电网公司专门协调“500kV线路能否跨越电力线路的塔顶和最小垂直距离要求”,但行业标准输电线路运行规程有一句“不宜在杆塔顶部跨越”的要求(实际如前所述跨杆塔顶部丝毫不影响安全,只不过跨杆塔顶时最小垂直跨越距离需增大而已),“管理分部”硬是满足跨越距离且有足够裕度也不行,使得B线修改设计,造成劳民伤财的后果。

3.2几点建议

1)架空输电线路设计,原则上避开电力线的杆塔顶部(尤其110kV以上线路),若须跨越杆塔顶部,事先需征得生产运行单位的同意。

2)建设管理单位与相关单位配合协调,力求和谐,以利建设项目顺利实施。

3)设计基建工程项目,不仅要满足基建的各项规定和要求,还需满足生产运维方面的所有规定和要求,协调处理好基建与生产的关系。

参考文献

[1] 李盛杰等. 架空输电线路交叉跨越距离检查及计算方法探讨.四川电力技术,2015

[2] 金万军. 架空输电线路交叉跨越问题探讨. 中国科技博览,2011

作者简介:

赵虎元(1962年生),男,本科,高工,主要从事输变电项目设计研究及技术管理工作;

牛 彪(1981年生),男,硕士;高工,主要从事输电线路运检管理工作;

郭志刚(1982年生),男,硕士,高工,主要从事输电线路设计研究工作。

论文作者:赵虎元1,牛彪2,郭志刚1

论文发表刊物:《电力技术》2016年第3期

论文发表时间:2016/7/14

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