中线特高压设计总结-1

设计总结11工程概况1.1工程范围和建设依据1.1.1工程范围1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程标称电压1000kV，最高运行电压为1100kV，包含晋东南、荆门2座变电站和南阳1座开关站，起于山西省长治市境内的晋东南1000kV变电站，经河南省南阳市境内的南阳1000kV开关站，止于湖北省荆门市境内的荆门1000kV变电站，线路全长约639.847km（含黄河、汉江大跨越），全线按单回线建设。1.1.2工程设计、设计监理单位1000kV晋东南－南阳－荆门特高压交流示范工程的工程项目法人、工程建设单位、设计评审单位、工程设计和设计监理单位如下：工程项目法人：国家电网公司工程建设单位：国家电网公司设计评审单位：中国电力工程顾问集团公司设计单位和设计监理单位：（见下表）序号监理标段设计单位设计监理单位1晋东南站华北院、西北院西南院2南阳站华东院、东北院西北院3荆门站中南院、西南院东北院24黄河大跨越华北院湖南院5汉江大跨越中南院江苏院6一般线路山西段华北院山西院7一般线路河南段1华北院河南院8一般线路河南段2西北院/华东院山东院9一般线路河南段3东北院/西南院浙江院10一般线路湖北段中南院湖北院1.1.3工程建设依据性文件2006年4月中旬，国家发展改革委以发改能源（2006）600号文件向国务院报送了《国家发展改革委关于我国发展特高压输电技术有关情况和意见的请示》，4月下旬得到了国务院领导的批示同意。2006年6月13-14日，国家发展改革委又组织召开了特高压输电设备研制工作会议，研究部署了设备研制等有关特高压工程建设的具体工作。2006年6月20日，国家发展改革委正式发出了《国家发展改革委办公厅关于开展交流1000千伏、直流±800千伏特高压输电试验、示范工程前期工作的通知》（发改办能源［2006］1264号）。2006年8月4日印发《国家发展改革委办公厅关于印发特高压输变电设备研制工作会议纪要的通知》（发改办能源［2006］1662号）。2006年8月9日，国家发展改革委正式下达了《国家发展改革委关于晋东南至荆门特高压交流试验示范工程项目核准的批复》（发改能源［2006］1585号）。至此国家电网公司1000kV特高压交流试验示范工程批准立项。国家相关部委的批复文件以及工程设计评审文件等工程主要设计总结3文件如下。（1）国家发展和改革委员会办公厅文件发改办能源［2005］282号文：《国家发展改革委办公厅关于开展百万伏级交流、±80万伏级直流输电技术前期研究工作的通知》（2）国家发展和改革委员会办公厅文件发改能源［2006］1585号文：《国家发展改革委关于晋东南至荆门特高压交流试验示范工程项目核准的批复》（3）中国电力工程顾问集团公司文件电顾规划［2005］513号文：《关于报送晋东南—南阳—荆门百万伏级交流输变电工程可行性研究报告评审意见的报告》（4）中国电力工程顾问集团公司文件电顾电网［2005］301号文：《关于印发交流特高压试验示范工程晋东南变电站、南阳开关站、荆门变电站预初步设计评审会议纪要的通知》（5）中国电力工程顾问集团公司文件电顾电网［2006］90号文：《关于印发1000kV特高压晋东南变电站、南阳开关站、荆门变电站工程四通一平设计评审会议纪要的通知》（6）中国电力工程顾问集团公司文件电顾电网［2006］224号文：《关于印发1000kV特高压交流试验示范工程变电站和大跨越初步设计评审会议纪要的通知》（7）中国电力工程顾问集团公司文件电顾电网［2008］37号文：《关于1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程初步设计的评审意见的通知》41.21000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程线路工程概况1.2.1线路工程建设规模线路长度：639.847km（包括跨越黄河一次3.651km、跨越汉江一次2.956km）架设方式：全线单回路系统标称电压：1000kV系统最高运行电压：1100kV操作过电压倍数：1.7p.u.相导线：8×LGJ—500/351.2.2线路路径1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程线路起自山西省长子县境内的晋东南1000kV变电站，经河南省南阳市方城县以西的石寨南阳开关站，终于湖北省荆门沙洋县沈集镇的鄢岗村的荆门1000kV变电站。线路路径整体为北南走向，途经山西省长治市、晋城市、河南省的焦作、郑州、洛阳、平顶山、南阳市以及湖北省襄樊和荆门市。线路全长639.847km（包括跨越黄河一次、跨越汉江一次），线路曲折系数1.088；其中一般线路总长633.24km，黄河大跨越长3.651km，汉江大跨越长2.956km。沿线海拔高度为40～1380m；平地占33.43%%，泥沼占7.81%，丘陵占25.81%，一般山地占19.13%，高山大岭占13.83%。线路路径示意图见图1-1。设计总结5图1-1线路路径示意图1.2.3气象条件1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程线路按平丘地区、山区二种2种气象区设计，各气象区的设计气象条件见表1-1。表1-1晋东南—南阳—荆门1000kV输电线路设计气象条件要素表气象名称气象条件Ⅰ气象区Ⅱ气象区气温（℃）风速（m/s）覆冰（mm）气温（℃）风速（m/s）覆冰（mm）最低气温30（20）002000年平均气温10（15）001500最大风速53005270覆冰情况51010510106最高气温40004000安装情况1510010100大气过电压1510015100操作过电压1015010140雷暴日数4040冰的比重0.9g/cm31.2.4导线和地线1.2.4.1导线一般线路相导线采用LGJ-500/35钢芯铝绞线，经过猕猴自然保护区3.945km线路相导线采用LGJ-630/45钢芯铝绞线，相导线采用八分裂正八边形布置，子导线分裂间距为400mm，使用间隔棒固定，导线外接圆直径为1045mm。1.2.4.2地线普通地线主要采用JLB20A-170铝包钢绞线，OPGW全线采用OPGW-175（型号：OPGW-2S1/24B1（0/176-156.0））；限高区地线采用JLB30A-400铝包钢绞线，OPGW采用OPGW-400OPGW-3S1/24B1（0/388-156.0），OPGW均为不锈钢管偏心层绞式。地线接地方式见图1-2。设计总结7OPGW普通地线耐张塔接地点6km以内耐张段直线塔耐张塔直线塔耐张塔大于6km耐张段图1-2地线接地方式示意图1.2.5机电部分1.2.5.1绝缘子配置本工程直线塔两边相采用“Ⅰ”型悬垂绝缘子串，中相采用“Ⅴ”型悬垂绝缘子串，根据负荷情况采用单联300kN、单联420kN盘式绝缘子串或双联210kN、双联300kN、双联420kN复合绝缘子串。导线耐张采用双联550kN绝缘子组串，变电站进出线松弛档及换位子塔采用双联300kN盘型绝缘子串，刚性跳线采用210kN合成绝缘子悬垂串。全线分为Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级三种污区，Ⅱ级污区泄漏比距按大于2.5cm/kV、Ⅲ级和Ⅳ级污区按大于3.2cm/kV配置绝缘。1.2.5.2空气间隙塔头空气间隙考虑最高运行电压、内过电压、外过电压和带电作业四种情况，考虑海拔修正的空气间隙见表1-2。表1-2不同海拔下空气间隙值海拔m50010001500串型边Ⅰ中Ⅴ中Ⅰ边Ⅰ中Ⅴ中Ⅰ边Ⅰ中Ⅴ中Ⅰ工频2.72.72.72.92.92.93.13.13.18操作（注1）5.66.7（7.9）6.26.07.2（8.0）6.66.47.7（8.0）7.0带电作业（注2）5.66.26.06.06.76.46.47.26.8注1、表中扩号内间隙，为中相对上横担。注2、带电作业间隙中另须考虑0.5m为人体活动范围。1.2.5.3导线换位晋东南—南阳—荆门线路导线进行两次全循环换位，换位采用耐张塔双辅助塔换位和单辅助塔换位，换位方式见图1-3。图1-3换位方式1.2.6杆塔和基础1.2.6.1杆塔本工程采用三大系列铁塔，包括平地ZMP系列猫头型、丘陵ZMQ设计总结9系列猫头型和山区ZBS系列酒杯型直线塔，各系列对应的耐张转角塔均采用干字型塔；限高区采用门型系列铁塔，采空区耐张转角塔采用分体塔。1.2.6.2基础本工程采用的基础型式分别为：柔性基础（分直柱式、斜柱式）、直柱刚性基础、全掏挖式基础、岩石嵌固式基础、钻孔灌注桩基础、大板基础和岩石锚杆式基础。1.2.7导线对地距离和交叉跨越距离线路导线对地距离和交叉跨越距离见表1-3。表1-3导线对地距离和交叉跨越距离序号场所垂直距离（m）净空距离（m）水平距离（m）1居民区272非居民区22（19）3步行可达山坡134步行不可达山坡115建筑物151576树木14147标准铁路27交叉：40m8电气化铁路279公路27交叉：15.0m或按协议取值10弱电线1813.011电力线10（16）20.0注：非居民区对地距离19m用于大型机械不可达地区，电力线16m用于跨越杆顶处，跨越非长期住人的建筑物或邻近民房时，房屋所在位置离地1.5m处最大未畸变电场不得超过4kV/m。1.2.81000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程线路工程主要经济技术指标1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程线路全线及晋10东南—南阳、南阳—荆门两段线路的主要技术经济指标见表1-4和表1-5～6。1.3线路大跨越工程概况1.3.1大跨越工程建设规模（1）黄河大跨越线路在河南省焦作市孟州市城区下游约10.5km处，小浪底水库下游46km，由北向南跨越黄河；黄河跨越方式为耐—直—直—直—耐，跨河档距1220m。（2）汉江大跨越线路在湖北省钟祥市城区以北偏西方向约7.5km处，由北向南跨越汉江；汉江跨越方式为耐—直—直—耐，跨江档距1650m。1.3.2大跨越点及跨越方案黄河大跨越跨江点位于孟县县城下游化工镇，北岸杆塔位于孟州市化工镇贾营村东侧；南岸杆塔位于巩义市峪沟东侧。跨距为：（北岸）450m-1220m-995m-986m（南岸），跨越耐张段总长3651m。汉江大跨越跨江点位于钟祥市城区以北偏西方向距已建500kV双玉二回沿山头大跨越下游约1km。汉江北岸杆塔位于钟祥市伍家庙乡李家台村，汉江南岸杆塔位于钟祥市文集镇沿山头村。跨距为：（北岸）706m-1650m-600m（南岸），跨越耐张段总长2956m。设计总结1112设计总结13141.3.3设计气象条件气温：最高气温＋40℃，最低气温20℃，年平均气温15℃。基准最大风速：黄河跨越采用31m/s；汉江跨越采用30m/s。（均指大风季节平均最低水位以上10m高基准值）。覆冰厚度：15mm覆冰设计，相应风速取10m/s。验冰厚度：30mm覆冰设计，相应风速取15m/s。1.3.4导线和地线黄河及汉江两个大跨越工程采用相同的导线和地线。导线采用6分裂6×AACSR/EST-500/230特强钢芯高强铝合金绞线；地线一根采用JLB20B-240铝包钢绞线，另一根采用OPGW-256光纤复合地线。1.3.5绝缘配合黄河跨越绝缘配置表：绝缘子串绝缘子型号每片绝缘子几何爬电距离（mm）污区等级每串绝缘子片数或支数（片）爬电比距（cm/kV）跨越塔悬垂串XWP-420635Ⅲ4×613.87锚塔耐张串XWP-550700Ⅲ6×563.92锚塔跳线串FXBW-1000/21032000Ⅲ一支3.2汉江跨越绝缘配合置表：绝缘子串绝缘子型号每片绝缘子几何爬电距离（mm）污区等级每串绝缘子片数或支数（片）爬电比距（cm/kV）跨越塔悬垂串CA-597EX700Ⅱ4×463.22锚塔耐张串CA-597EX700Ⅱ6×463.22锚塔跳线串FXBW-1000/21032000Ⅱ一支3.2设计总结15黄河跨越及汉江跨越空气间隙取值工况直线塔空气间隙（m）耐张塔间隙（m）边相中相大气过电压7.5（8.2）7.5（8.2）不作规定操作过电压5.66.25.6最高工作电压2.72.72.7带电检修5.6＋0.56.0＋0.55.6＋0.5大