输电线路新标准及应用设计新标准宣贯

2012年01月输电线路新标准及应用三、新标准及对工程设计的影响二、电网差异化规划设计指导意见四、新标准是“两型三新”的体现五、结束语一、前言提纲一、前言2008年初，我国南方大部分地区出现历史罕见的持续低温雨雪冰冻极端天气，造成湖南、贵州、江西、浙江等省电网出现大范围倒塔、断线和闪络事故，各级电网损毁严重。为提高输电线路抗灾能力，中国电力工程顾问集团公司会同国家电网公司组织六大电力设计院以及一部分省电力设计院有关专家，对完善电网工程相关设计标准进行了分析，编制了电网建设设计国家电网的企业标准，提高了薄弱环节的设防标准。主要规范如下：《1000kV交流架空输电线路设计暂行技术规定》《110～750kV架空输电线路设计规范》《±500kV直流架空送电线路设计技术规定》《中重冰区架空送电线路技术规定》国家电网公司企业标准《国家电网公司电网差异化规划设计指导意见》一、前言1、总体思路（1）、完善电网设计规程规范，适度提高电网规划设计标准，加快建设各电压等级协调发展的坚强电网，提高电网安全稳定运行水平和供电可靠性。（2）、坚持技术先进、经济合理、重点突出原则，以电网统一规划为指导，在普遍提高电网规划设计标准的基础上，采取差异化规划设计，研究确定一批抵御严重灾害能力更强的重要线路，设防标准比普通线路提高1～2级。（3）、通过差异化规划设计，在发生超过一般线路设防标准的严重自然灾害情况下，能够保持各电压等级核心骨干网架、战略性输电通道、重要负荷供电线路等重要线路的安全稳定运行。二、电网差异化规划设计指导意见2、重要线路划分原则★核心骨干网架包括：（1）特高压电网；（2）500、750千伏变电站有至少1回出线；（3）向重要负荷供电的330千伏变电站至少一条连接主网的线路。★大型水电、煤电基地远距离、大容量输电线路和跨区联网线路。★重要受端电源至少一条线路要作为重要线路。★重要负荷供电线路中的至少一条线路。★对于运行抢修特别困难的局部线段和跨越主干铁路、高等级公路等设施的重要跨越。二、电网差异化规划设计指导意见3、重要线路设计标准★重要性系数取1.1～1.2，使其安全等级提高一级。110～330千伏线路由三级提高到二级，设防水平达到50年一遇。500～750千伏由二级提高到一级，设防水平达到100年一遇。特高压线路、直流线路安全等级标准为一级，设防水平为100年一遇。★根据冰区划分图，在相同条件下，重要线路提高5～15毫米覆冰设防标准，并按照提高15～25毫米覆冰进行验算。★对于跨越主干铁路、高等级公路等重要设施的跨越应采用独立耐张段。★安装线路覆冰在线监测装置，并采取防冰措施。采用V型串等措施，防止或减少重要线路冰闪事故的发生。相关变电站应考虑装设除冰、融冰设施。二、电网差异化规划设计指导意见在原重冰区设计技术规定（1998版）和顾问集团110-750kV架空输电线路设计技术导则（报批稿）的基础上新增加中冰区设计技术内容：冰区III设计冰厚mm1520同时风速m/s1010同时气温C-5-5冰的密度g/cm30.90.9三、新标准及对工程设计的影响冰区划分：设计覆冰厚度为10mm及以下地区为轻冰区；设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区；设计覆冰厚度为20mm及以上地区为重冰区。中冰区技术特点：地线：加大500kV及以上不小于100mm2；保护角：不变导地线间的水平偏移：加大不平衡张力：加大档距及耐张段：缩小三、新标准及对工程设计的影响110～750kV架空输电线路设计规范三、新标准及对工程设计的影响中华人民共和国国家标准GB50545-2010•新标准强调差异化设计，更注重安全性•新标准注重全寿命周期管理，经济性更合理•新标准技术标准更明确，注重新技术的应用•新标准强调环境保护，注重社会效益三、新标准及对工程设计的影响1总则1.1110kV～750kV架空输电线路的设计应贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好、符合国情。1.2架空输电线路设计，应从实际出发，结合地区特点，积极慎重地采用新技术、新材料、新工艺，推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。1.3在架空输电线路设计中，除应执行本规定外，尚应符合现行的国家标准、电力行业标准和企业标准的有关要求，认真贯彻执行国家和地方颁发的强制性条文。三、新标准及对工程设计的影响•1.4按照《建筑结构可靠度设计统一标准》规定，对重要的送电线路提高一个安全等级，即对110kV～330kV采用二级，对±500kV、500kV、750kV采用一级，杆塔结构重要性系数取1.1～1.2。•1.5本规定根据输电线路的重要性按电压等级将线路分为三类：•a）一类：750kV，500kV，重要330kV；•b）二类：330kV，重要220kV；•c）三类：220kV及110kV。三、新标准及对工程设计的影响•2路径•2.1路径选择应采用卫片、航片、全数字摄影测量系统等新技术，必要时可采用地质遥感技术，综合考虑线路长度、地形地貌、城镇规划、环境保护、交通条件、运行和施工等因素，进行多方案技术比较，使路径走向安全可靠，经济合理。•2.2路径选择应尽量避开军事设施、大型工矿企业及重要设施等，符合城镇规划，并尽量减少对地方经济发展的影响。三、新标准及对工程设计的影响2.3路径选择应尽量避开不良地质地带和采动影响区，当无法避让时，应采取必要的措施；路径选择应尽量避开重冰区及影响安全运行的其他地区；应尽量避开原始森林、自然保护区、风景名胜区。2.4路径选择应考虑对邻近设施如电台、机场、弱电线路等的相互影响。2.5路径选择宜靠近现有国道、省道、县道及乡镇公路，改善交通条件，方便施工和运行。三、新标准及对工程设计的影响•2.6应根据大型发电厂和枢纽变电所的总体布置统一规划进出线，两回或多回路相邻线路通过经济发达地区或人口密集地段时，应统一规划。规划中的两回或多回同行线路，在路径狭窄地段宜采用同杆塔架设。•2.7耐张段长度，单导线线路不宜大于5km；两分裂导线线路不宜大于10km；三分裂导线及以上线路不宜大于20km。如运行、施工条件许可，耐张段长度可适当延长。在耐张段长度超出上述规定时应考虑防串倒措施。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短。2.8选择路径和定位时，应注意限制使用档距和相应的高差，避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距，当无法避免时应采取必要的措施，提高安全度。三、新标准及对工程设计的影响3．气象条件3.1设计气象条件，应根据沿线的气象资料的数理统计结果，参考附近已有线路的运行经验确定，基本风速、基本冰厚按以下重现期确定：a．750kＶ输电线路：50年b．500kＶ输电线路及其大跨越：50年c．110kＶ-330kＶ输电线路及大跨越：30年如沿线的气象与典型气象区接近，宜采用典型气象区所列数值。3.4110kＶ-330kＶ输电线路基本风速，不宜低于23.5m/s；500kＶ-750kＶ输电线路，基本风速不宜低于27ｍ/s(10m高)三、新标准及对工程设计的影响3.5设计基本冰厚一般划分成：a．轻冰区：10mm及以下(一般按无冰、5mm、10mm设计)；b．中冰区：大于10mm小于20mm(一般按15mm、20mm设计)；c．重冰区：20mm及以上(一般按20mm、30mm、40mm、50mm设计)；d．地线设计冰厚较导线增加5mm。3.6确定设计基本冰厚时，应根据输电线路的重要性适当提高重要线路的荷载水平，宜将500kＶ以上线路，城市供电的重要线路和电气化铁路供电专用线路提高一个冰厚等级，一般宜增加5ｍｍ；对中冰区必要时还宜按稀有覆冰条件进行验算地线覆冰厚度应比导线增加5mm-10mm。3.7应加强对沿线已建线路设计、运行情况的调查（风灾、冰灾、雷害、污闪、地质灾害、鸟害等）。三、新标准及对工程设计的影响3.8充分考虑特殊地形、微气象条件的影响，尽量避开重冰区及易发生导线舞动的地区。路径必须通过重冰区或导线易舞动地区时，应进行相应的防冰害或防舞动设计，适当提高线路的机械强度，局部易舞区段在线路建设时安装防舞装置等措施。输电线路位于河岸、湖岸、山峰以及山谷口等容易产生强风的地带时，其最大基本风速应较附近一般地区适当增大。对易覆冰、风口、高差大的地段，宜缩短耐张段长度，杆塔使用条件应适当留有裕度。对于相对高耸、山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡、较易覆冰等微地形区段，以及相对高差较大、连续上下山等局部地段的线路应加强抗冰灾害能力。三、新标准及对工程设计的影响4导线和地线4.1输电线路的导线截面，宜按照系统需要根据经济电流密度选择；也可按系统输送容量，结合不同导线的材料进行比选，通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。4.2大跨越的导线截面宜按允许载流量选择，其允许最大输送电流与陆上线路相配合，并通过综合技术经济比较确定。4.3钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线一般采用+70℃，必要时可采用+80℃4.4稀有风速或稀有覆冰气象条件，导线弧垂最低点的最大张力，不应超过其拉断力的70%（原为60％）。三、新标准及对工程设计的影响标称电压kV110220～330500750限值dB（μv/m）46535555～584.5距输电线路边相导线投影外20m处，80％时间，80％置信度，频率0.5MHz时的无线电干扰限值不应超过表2的规定。表2无线电干扰限值三、新标准及对工程设计的影响标称电压kV110～500750限值dB（A）5555～584.6距输电线路边相导线投影外20m处，湿导线条件下的可听噪声值不应超过表3的规定。表3可听噪声限值三、新标准及对工程设计的影响5绝缘子和金具5.1与横担连接的第一个金具应转动灵活且受力合理，其强度应高于串内其他金具强度。5.2330kＶ及以上输电线路悬垂V串两肢之间夹角的一半可比最大风偏小5０-10０，或通过试验确定。5.3绝缘子尚应满足正常运行情况常年荷载状态下安全系数不小于4.0（原为4.5）5.4地线绝缘时宜使用双联绝缘子串。5.5在易发生严重覆冰地区，宜采取增加绝缘子串长和采用V型串、八字串。三、新标准及对工程设计的影响三、新标准及对工程设计的影响6绝缘配合、防雷和接地6.1绝缘配置应以审定的污区分布图为基础，并结合线路附近的污秽和发展情况，综合考虑环境污秽变化因素，选择合适的绝缘子型式和片数，适当留有裕度。对于0、Ⅰ级污区，可提高一级绝缘配置；对于Ⅱ、Ⅲ级污区，宜按中、上限配置；应在选线阶段尽量避让Ⅳ级污区，如不能避让，应采取措施满足污秽要求（涂覆防污闪涂料）。6.2在轻、中污区（Ⅱ级及以下），复合绝缘子的爬电距离不宜小于盘型绝缘子；在重污区（Ⅲ级及以上），其爬电距离不应小于盘型绝缘子最小要求值的3/4；瓷棒绝缘子爬电距离应不小于盘型绝缘子。用于220kＶ及以上输电线路复合绝缘子两端都应加均压环，其有效绝缘长度需满足雷电过电压的要求。三、新标准及对工程设计的影响6.3海拔高度不超过1000m的地区，在塔头结构布置时，相间操作过电压相间最小间隙和档距中考虑导线风偏工频电压和操作过电压相间最小间隙。6.4线路经过直流接地极附近时，要考虑接地极对铁塔、基础的影响。（现场测得的接地电阻应按DL/T621-1997乘季节系数）6.5当采用爬电比距法时，绝缘子片数由下式确定：三、新标准及对工程设计的影响1oenLKUnλ——爬电比距，cm/kV；（应计入海拔及覆冰修正）常见绝缘子爬电距离有效系数Ke绝缘子型号盐密0.05mg/cm20.10mg/cm20.20mg/cm20.40mg/cm2浅钟罩型绝缘子0.900.900.800.80双伞型绝缘子（XWP2-160）1.0长棒型瓷绝缘子1.0三伞型绝缘子1.0玻璃绝缘子（普通型LXH-160）1.0深钟罩玻璃绝缘子0.8复合绝缘子≤2.5cm/kV2.5cm/kV1.01.3绝缘子爬电距离有效系数Ke，主要由各种绝缘子几何爬电距离在试验和运行中所对应的污耐压来确定。6.6高海拔地区污秽绝缘子的闪络电压，随着海拔升高或气压