福建省10kV配电工程典型设计总体规划及设计总则

福建省10kV配电工程典型设计修编总体规划及设计总则福建省电力有限公司营销部福建闽电电力技术经济咨询有限公司福建永福顾问工程有限公司福建永福铁塔技术开发有限公司张绍周二零一一年一月主要内容一、修编的背景二、配网典型设计修编原则三、配网典型设计修编工作思路四、配网典型设计修编工作过程五、典型设计修编的依据性文件六、典型设计修编塔型命名原则七、典型设计修编的规划八、典型设计修编的内容九、杆塔结构主要的受灾类型及分析十、杆塔结构基础1、2010年6月13日至6月28日，福建省西北部受持续多轮强降雨袭击，造成南平、三明、龙岩、宁德等地区发生严重洪涝和地质灾害，以上地区配网受灾点多、面广、灾情险情发展迅速，现场环境恶劣，抢修难度大，引起部分城市郊区、县城和乡镇较大面积和较长时间停电，引起省公司领导高度重视，配网规划设计工作指导小组利用1个月时间调研了6个主要受灾市、县，实地踏勘62个灾损现场，全程勘查6个示范设计项目，组织6个设计单位的设计人员，完成了防灾差异化示范设计项目。总结本次受灾的特点，针对架空线路，提出以下几点防灾措施建议：（1）、加大线路路径的设计深度，采取差异化设计避开灾害地带；（2）、加强耐张杆塔的稳定性设计，适当提高灾害区域耐张杆的设计标准，包括增加拉线数量，选用较高强度的水泥杆，必要时灾害地点、重要线路的耐张杆可以采用窄基角钢塔和钢管杆；（3）、修编配网典设，进一步提高全省配网设计水平。一、修编的背景山区河流随季节变化显著，丰水期时流量大，流速急，河水暴涨暴落。特别是强降雨导致的山洪暴发时，水流携带上流的石头、树木等，流速急、冲刷严重，冲击力大。因此在这种地形上的配电线路在山洪暴发时常出现串倒的灾情。建议：山谷冲沟泥石流往往具有不可抗力，应尽量避开在山谷河流的河床、河漫滩上立杆。如无法避免时，应对杆身、基础、防护措施进行加强，如采用高强度水泥杆、小铁塔、护墩等措施。一、修编的背景树枝、垃圾等漂浮物严重斜杆图中跨河段杆塔弧垂较低，此次洪水来得快、猛，持续时间长，水位比平时高出很多，造成导线对水面距离不足停运，另外流水冲力和漂浮物挂在导线上，拉扯电线致斜杆、倒杆。建议：搜集有关河流设计洪水位、常年高水位、最高洪水位、等水文资料进行相关设计，并考虑一定裕度，施工时严格要求，保证对河面的最小垂直距离足够。一、修编的背景由于软土强度低，压缩性高，具有触变性和流变性，稳定性差的特点，耐张杆在水的浸泡软化作用下，发生倾覆，引起耐张段的其它水泥杆发生串倒。建议：应根据土质条件进行相关设计，稳定性计算，特别是转角、耐张、大档距、大跨越等重要杆塔位增加拉线、加强基础的稳定性设计。池塘中耐张杆未加拉线池塘软土中基础未作处理一、修编的背景2、福建省电力有限公司印发《福建省农村配电网规划设计导则（试行）》，对农村配电网的新建、扩建和改造的规划设计，以及接入农网的各类用户、电源等进行总体规划。提出10项基本原则，分别为：（1）、坚持农网全寿命周期费用最小原则，（2）、坚持“规划目标长远化”原则；（3）、坚持“因地制宜、分类指导”原则；（4）、坚持农网标准化、规范化原则；（5）、坚持农网建设模块化和分期、分布实施原则；（6）、坚持各级电网“纵向强简互补、横向适度互备”原则；（7）、坚持节能降耗原则；（8）、坚持差异化规划原则；一、修编的背景（9）、坚持科学进步原则，积极采用成熟先进的新技术、新设备、新材料；（10）、坚持资源节约和环境友好原则。导则中对杆塔结构还提出具体的要求，如I、Ⅱ类供区配网宜采用15米杆塔，跨越市区道路等地方可采用铁塔、钢管杆或其他塔型，Ⅲ类供区杆塔不宜低于12米。架空线路设计风速标准应按福建省发布的等分速线执行，风口和微地形，风速应在最大风速图的基础上增加20%。一、二类土质（黄土、腐殖土等）电杆埋深在标准深度上增加10cm,拉盘埋设深度增加20cm等.一、修编的背景二、配网典型设计修编原则1、进一步梳理配网建设规划和标准。对照新的国家建设标准、结合福建省各地市特殊的水文气象条件和防灾要求，建立一套以全寿命周期管理理念为基础，满足防台、防雷、防冰等差异化设计标准的配网典设标准；2、进一步提高配网典设应用的便利性。针对各阶段工作的深度要求，对配网典型设计的组织结构进行优化梳理，辅以逻辑性更强的菜单式构造，构建配网杆塔典型设计型录，以利配网典设的推广应用；3、完善配套的典型造价。三、配网典型设计修编工作思路借鉴主干电网的典设应用的成功经验，结合外省配网典设的编制办法，兼顾考虑省内配网设计中杆塔较为薄弱的现状，以配网杆塔设计为主线，对配网架空线路的整个设计内容要求进行全面的梳理，包括差异化建设标准的建立、规范导线拉力计算，达到纲举目张，完成整个系列的典设。四、配网典型设计修编过程配网典型设计修编规划阶段开展了大量深入的前期调研工作。结合我省各个地区的实际情况，向省内电业局、各设计所等相关单位进行多方面、深层次的调查收资并通过实地考察了解目前配网工程现状等。配网典型设计修编通过近十场的规划协调会，邀请省内电网专家与会确定设计框架与原则，使整个典设修编内容覆盖面广、内容广泛、应用方便，如确定最具典型的导线型号、气象条件、杆型等，使整个典设最贴近实际工程设计，又做到差异化、集约化的设计。整个配网典设修编工作分为两个阶段工作内容，第一阶段主要围绕对一期典型设计中在抗风防雷等方面的结构加强，第二阶段工作主要为结合调研情况及工程需求新增的部分配网杆塔设计。整个配网典型设计修编组织并通过了专家组的四次评审及验收，根据省公司领导的意见、专家评审意见及各单位的反馈意见进行数次内容增设及修改，是我省配网线路的经验总结。五、典型设计修编的依据性文件GB50061-201066kV及以下架空电力线路设计规范GB396-1994环形钢筋混凝土电杆GB4623-1994环形预应力凝泥土电杆GB/T1179-1999圆线同心绞架空导线GB1200-1988镀锌钢绞线DL/T601-1996架空绝缘配电线路设计技术规程DL/T5154-2002架空送电线路杆塔结构设计技术规程DL/T5220-200510kV及以下架空配电线路设计技术规范《福建省农村配电网规划设计导则（试行）》六、典型设计修编塔型命名原则本次典型设计修编按一种型号导线对应一个模块的原则，根据气象条件、是否带低压划分为相应的子模块，子模块内含有不同杆塔形式（水泥杆、钢管杆、窄基塔）及不同回路数的直线和转角杆塔。6.110kV杆塔的命名原则（1）、第1-2位数字代表电压等级，10代表10kV；（2）、第三位字母代表导线型号规格：A代表JKLYJ-10/70，B代表JKLYJ-10/120，C代表JKLYJ-10/240；（3）、第四位字母代表是否带低压：Y—带低压，N—不带低压；（4）、第五位数字代表气象区：1代表设计风速25m/s，设计覆冰厚C=15mm；2代表设计风速35m/s，设计覆冰厚C=5mm；3代表代表设计风速30m/s，设计覆冰厚C=10mm；4代表设计风速25m/s，设计覆冰厚C=10mm；六、典型设计修编塔型命名原则（5）、第六位字母代表杆塔类型：H代表水泥杆，G代表钢管杆，T代表窄基塔（6）、第七位字母代表单双回路：D代表单回路，S代表双回路；（7）、第八位字母：Z代表直线；J代表转角；（8）、第九位数字：1代表小档距，2代表大档距；（9）、第十位数字：杆塔流水号。例子：10AN1-HDZ11代表10kV截面面积为70mm2的绝缘导线，位于第1种气象区（即Vmax=25m/s，C=15mm），单回路小档距直线І型不带低压钢筋混凝土杆。6.2380/220V命名原则电压等级表示为38/22，其余参照10kV命名原则6.3单相变的杆命名原则10DXN1-HDZ1表示10kV导线型号为JKLYJ-10/50，位于第1种气象区，单回路直线І型不带低压钢筋混凝土杆。七、典型设计修编的规划7.1导线参数本次典型设计修编采用6种绝缘导线设计，其中10kV部分采用4种导线型号，为别为：单相变采用JKLYJ-10/50、10AN模块采用JKLYJ-10/70、10BN模块采用JKLYJ-10/120、10CN模块采用JKLYJ-10/240；380/220V低压部分采用2种导线型号，为别为JKLYJ-1/120、JKLYJ-1/240；各导线参数如下表所示：七、典型设计修编的规划项目导线导线导线导线电线型号JKLYJ-10/50JKLYJ-10/70JKLYJ-10/120JKLYJ-10/240计算截面积56.2975.55125.5244.39计算外径16.418.421.426.8计算重量0.2760.3690.550.948导线计算拉断力7011103541733934679弹性系数59000560005600056000线膨胀系数23×10-623×10-623×10-623×10-6七、典型设计修编的规划项目导线导线电线型号JKLYJ-1/120JKLYJ-1/240计算截面积125.5244.39计算外径16.822.98计算重量0.4000.766导线计算拉断力1733934679弹性系数5600056000线膨胀系数23×10-623×10-6七、典型设计修编的规划根据前期调研，为满足部分工程采用裸导线及大档距水泥杆绝缘带钢芯的需求，本次通用设计修编增加裸导线及大档距水泥杆绝缘带钢芯导线的换算，导线参数如下表所示：项目导线导线导线导线电线型号LGJ-50/8LGJ-70/10LGJ-120/20LGJ-240/30计算截面积56.2979.39134.49275.96计算外径9.611.3415.0721.6计算重量0.1950.2750.4670.922导线计算拉断力15682233904100075620弹性系数78000790007600073000线膨胀系数19.6×10-619.1×10-618.9×10-619.6×10-6七、典型设计修编的规划项目导线导线电线型号JKLGYJ-120/20JKLGYJ-240/30计算截面积125.5244.39计算外径22.428.3计算重量0.5891.201导线计算拉断力4226075190弹性系数5600056000线膨胀系数23×10-623×10-6七、典型设计修编的规划7.2气象参数气象区1（25m/s风速、15mm覆冰）气象区2（35m/s风速、5mm覆冰）气象区3（30m/s风速、10mm覆冰）气象区4（25m/s风速、10mm覆冰）七、典型设计修编的规划气象区3气温t（℃）风速V（m/s）冰厚c（mm）气象区4气温t（℃）风速v（m/s）冰厚c(mm)最高温4000最高温4000最低温-1000最低温-1000最大风15300最大风15250覆冰-51010覆冰-51010安装0100安装0100内过电压15100内过电压15100外过电压15150外过电压15150气象区1气温t（℃）风速V（m/s）冰厚c（mm）气象区2气温t（℃）风速v（m/s）冰厚c(mm)最高温4000最高温4000最低温-1000最低温-1000最大风15250最大风15350覆冰-51015覆冰-5105安装0100安装0100内过电压15100内过电压15100外过电压15150外过电压15150本次典型设计修编的内容包括10AN模块（JKLYJ-10/70导线）、10BN模（JKLYJ-10/120导线）、10CN模块（JKLYJ-10/240导线）、10DXN模块（单相变、JKLYJ-10/50导线)、380/220V杆塔5个模块,10个子模块，以及杆上设备、低压接户线及配电表箱等。10AN模块设计导线为JKLYJ-10/70，含四种气象区、10AN1与10AN2两个子模块，10AN1对应气象区为1，10AN2对应气象区为2、3、4，共16种杆塔，其中10AN1和10AN2各