芙蓉南变至树木岭变110kV双回电缆工程-说明书(隧道+过路砼沟+砖沟)

S025C—A—01芙蓉南变至树木岭变110kV双回电缆工程(2×XLPE-630绝缘电缆）综合部分第1卷第1册初步设计说明书湖南电力咨询勘测设计事务所二OO二年三月长沙初步设计阶段设计证书丙级证书编号：1820213批准：李儒钟审核：陈漾校核:刘彦民郭先浩编写:陈漾魏大杰李赫总目次分卷次序卷册检索号卷册名称1432—S025C—A初步设计说明书及附图2432—S025C—Q设备清册及主要材料估算3432—S025C—E概算书目次1总述2路径方案说明及协议情况3电缆型号及输送容量4电缆的运行环境5电缆敷设方式6电缆铝护套接地方式与过电压保护7防火8土建部分9杆塔与基础附件目次附件1：湖南省电力公司文件湘电公司计[2001]883号《关于下达芙蓉南220千伏变电站配套输变电工程设计任务的通知》。附件2：长沙电业局《关于体育城变电站、青园变至树木岭变2回110KV线路设计有关问题的函》。附件3：湖南省农业机械鉴定站湘农机鉴函[2002]1号《关于高压线路走向请实施第三方案的函》。附件4：路径协议1总述1.1设计依据1)湖南省电力公司文件湘电公司计[2001]883号《关于下达芙蓉南220千伏变电站配套输变电工程设计任务的通知》(见附件1)。2)与建设单位签订的本工程设计合同。3）长沙电业局《关于体育城变电站、青园变至树木岭变2回110KV线路设计有关问题的函》。1.2设计范围和建设规模本工程为新建110kV电缆送电工程，从芙蓉南220kV变电站接至树木岭～新开铺（书院路）变110kV架空线路#17塔附近。电缆路径（变电站围墙至配电装置已考虑50m）长4069m，架空部分为一基双回电缆终端塔。从变电站出来约有3800m的电缆敷设在已规划好的电缆隧道中，该隧道的土建部分不在本工程设计范围。本工程电缆采用XLPE-630，与电缆接头的导线采用LGJ-240型钢芯铝绞线。1.3建设、设计、施工、运行单位和建设期限建设单位：湖南省电力建设开发总公司设计单位：湖南电力咨询勘测设计事务所施工单位：湖南省送变电建设公司运行单位：湖南省长沙电业局建设期限：2002年建成投运1.4主要技术经济特性本经济指标为概算指标。表1.4—1经济及材料指标序号项目单位型号指标备注1线路综合造价万元/km见概算书2线路本体造价万元/km见概算书3110kV电缆mXLPE-630415064GIS电缆终端接头个E4-1101092365户外电缆终端接头个GDZ66电缆中间接头个FAD-J6-11010514427三相保护接地箱只BHX48三相交叉互联箱只JHX89三相直接接地箱只ZJX810接地钢材T-5501.77311耐张绝缘子串串DM-22612地线耐张金具串串BN-2213氧化锌避雷器只YH10WZ-108/281614同轴电缆mSYV-100-712015钢芯铝绞线mLGJ-240/2030引下线用16钢材T11.77317水泥T42.72618防火堵料TFD-W219终端塔本体钢材T10.29320终端塔基础钢材T1.43821终端塔基础水泥T13.4011.5电力系统部分1.5.1建设必要性为了配合芙蓉南220kV变电所电能外送，须建设芙蓉南变至树木岭变送电线路工程。1.5.2电缆型号及输送容量交联聚乙烯（XLPE）绝缘电缆在安装和经济方面具有突出优点，目前国内外已绝大部分使用XPLE电缆代替传统的油浸纸绝缘电缆。交联聚乙烯热性能的主要特点：软化点高，热变形小，在高温下机械强度大，抗热老化性好。交联聚乙烯绝缘电缆的最高允许运行温度为90℃，而短路时的允许温度则高达250℃。综合以上优点，本工程采用XLPE－630的交联聚乙烯电力绝缘电缆。根据长沙电业局提供的资料，芙蓉南变至树木岭变送电线路工程电缆的最大输送容量为150MVA。2路径方案说明及协议情况2.1芙蓉南220KV变电所110KV出线布置芙蓉南变电所110KV出线共14回，排列如下图：本工程占用芙蓉南变自南向北第1、2个出线间隔。2.2路径方案芙蓉南变电所新开铺书院路大托I大托II同升南托树木岭Ⅰ树木岭Ⅱ备用芙蓉Ⅰ井湾芙蓉Ⅲ井湾子I井湾子II北由于芙蓉南220kV变电所位于城区，无架空出线走廊。因此从芙蓉南220kV变电所110kVGIS配电装置室用电缆头引出，从所内电缆通道走线至蔡家冲路北侧出变电所围墙（A），向西沿蔡家冲路电缆隧道经二次外护套交叉互联（B、C）至与长沙大道电缆隧道交叉口，然后电缆线路转向北沿长沙大道电缆隧道经五次外护套交叉互联（D、E、F、G、H）至电缆分支隧道分支点1、分支点2。（电缆从变电站至此均敷设在已规划好的电缆隧道内）详见S025C-A-02、03图。从芙蓉南变电站至分支点1路径长度为3805m，至分支点2路径长度为3850m。分支后的路径提出以下三个方案：方案一：电缆从分支点1（长沙城建坐标92298.43，49145.06）采用电缆分支隧道引出，穿过长沙大道后在树雨新（书）线#18塔附近（塔位1：长沙城建坐标92297.86，49216.63）采用双回路电缆终端塔与架空导线接头。然后利用原树木岭至新开铺及书院路110kV双回架空线路接至树木岭220kV变电所。详见S025C-A-03图。此方案优点为电缆路径短，路径全长为3885m。缺点为：a).树雨新（书）线#18塔塔基位于长沙大道规划的路边20m绿化带内。位置距规划的省政府新址不足1000m。b).树雨新（书）线#18塔塔基位于湖南省农机鉴定站新征购土地红线内，#18塔基于1999年因长沙大道的修建移位至现址。湖南省农机鉴定站新征购土地经农业部批准立项，将兴建农业部农产品加工机械质检中心。如按此方案实行，架空线路走廊将对质检中心的整体规划带来很大的不利影响，土地所有者单位湖南省农机鉴定站不同意此方案。方案二：电缆从分支点2（长沙城建坐标92343.95，49147.52）采用电缆分支隧道穿过长沙大道，在电缆隧道与电缆沟接头处（长沙城建坐标92351.70，49183.94）采用电缆沟沿湖南省农机鉴定站内规划马路向东至电缆沟转弯处（长沙城建坐标92352.02,49250.94）,然后转向东北穿过规划公路至塔位2（长沙城建坐标92355.35,49311.90）点处立塔。采用双回路电缆终端塔与架空导线接头。然后利用原树木岭至新开铺及书院路110kV双回架空线路接至树木岭220kV变电所。详见S025C-A-03图。此方案优点为电缆路径相对较短，路径全长为4011m。且已避开农业部农产品加工机械质检中心，位于原线路架空走廊下。缺点为：a).此处位置较为紧张，电缆终端塔下无位置放置预留的电缆。b).电缆终端塔至树雨新（书）线#17塔仅56m。且位于湖南省农机鉴定站内二条规划马路的交叉口附近，待湖南省农机鉴定站整体规划实施后，此处是作为沿规划马路的开发用地。湖南省农机鉴定站认为原架空线路对鉴定站国家级实验室“国家水田机械质量监督检验中心”造成不利影响，直接影响到检验结果的准确性，因此不同意此方案。方案三：电缆从分支点2（长沙城建坐标92343.95，49147.52）采用电缆分支隧道穿过长沙大道，在电缆隧道与电缆沟接头处（长沙城建坐标92351.70，49183.94）采用电缆沟沿湖南省农机鉴定站内规划马路向东至电缆沟转弯处（长沙城建坐标92352.02,49250.94）,然后转向东北穿过规划公路，在树雨新（书）线#17塔附近（塔位3：长沙城建坐标92385.14,49361.30）处立塔。此方案路径全长为4069m。采用双回路电缆终端塔与架空导线接头。然后利用原树木岭至新开铺及书院路110kV双回架空线路接至树木岭220kV变电所。详见S025C-A-03图。此方案优点：a).此处地势平坦，位置较宽敞，利于电缆终端塔的布置及施工。b).电缆终端塔立于此处后，对长沙大道及湖南省农机鉴定站的整体规划的影响很小。c).将原树雨新（书）线#17塔～#18塔之间的架空线路走廊取消后，消除了其对湖南省农机鉴定站内二个国家级实验站的影响。湖南省农机鉴定站强烈要求按此方案实施。缺点为：电缆路径较长，比方案一长144m，比方案二长58m。综上所述，从方案实施的可行性及电缆终端塔的布置及施工考虑推荐方案三。详见S025C-A-03图2.3路径协议本线路已取得沿线单位湖南省农机鉴定站及长沙市城市规划局对路径的协议。详见附件3、附件4。（其中长沙市城市规划局的路径协议已由湖南省送变电建设公司统一与市规划局签署）2.4电缆线路两端的连接方式芙蓉南变电所的出线间隔如2.1所示。用GIS电缆终端接头与所内设备进行电气出线联接。电缆终端塔与架空线的连接有二个方案。方案一：采用GDZ型户外干式电缆终端及干式避雷器，安装于电缆终端塔的横担间。为了防止电缆及终端头的摆动，采用悬吊式干式避雷器与1组合成绝缘子串接，两端固定在上下横担上，干式电缆终端头与架空引线接于二者之间。方案二：采用户外油式电缆终端及避雷器，安装于电缆终端塔特设的平台上。综上所述，方案一铁塔的结构简单，节约钢材近2t。但电缆长度较长。方案二要将架空线引至平台，引线较长，受风容易摆动，对终端头受力不利。两者费用相差不大。因此推荐方案一。与体育城电缆T接塔一致。电缆终端固定详见S025C-A-09图。3电缆型号及输送容量按照长沙电业局提供的资料，至树木岭电缆的输送容量为150MVA，输送电流为787A。电缆的载流量以满足容量配合为依据并适当留有裕度进行设计选择，由于本工程电缆采用电缆隧道及电缆沟敷设（排列方式详见S025C-A-07图），经计算，选用XLPE－630单芯绝缘电力电缆，当环境温度为50℃时，其最大输送容量约为905.2A，可满足系统容量要求。XLPE单芯铜导体，波纹铝护套，PVC外护套电缆结构及主要参数如下：1导体2导体屏蔽层3交联聚乙烯（XLPE）绝缘层4绝缘屏蔽层5波纹铝护套6聚氯乙烯（PVC）外护套标称截面:630mm2标称电压：110kV总外径约为:100.6mm电缆重量约为:12.08kg/mXLPE绝缘水平：工频耐压水平：160kV/30min冲击耐压水平：550kV电缆护层绝缘水平：1min工频耐压电压：25kV雷电冲击耐压电压（峰值）：37.5kV4电缆的运行环境：本工程地处长沙市郊。参照以往工程的运行情况以及厂家所提供的参数，电缆的运行环境如下：气象条件：最高气温：40C最低气温：-10C年平均气温：15C导体额定温度：正常运行：90C短路情况：250C土壤热阻率：1.2k.m/w污秽等级：2级5电缆敷设方式电缆的敷设方式是根据工程所处的环境和方便运行维护来考虑的。本工程电缆部分起于芙蓉南220kV变电所的110kVGIS室，止于架空线路终端塔，全长4069m。电缆出变电站后沿蔡家冲电缆隧道敷设至与长沙大道电缆隧道连接处，向北沿长沙大道电缆隧道敷设至湖南省农机鉴定站大门后沿电缆沟敷设至电缆终端塔。其中从变电站GIS出口至分支点2（路径长为3850m）电缆敷设在已规划好的电缆主隧道内，由分支点2至分支隧道与电缆沟接头处（路径长为37m）敷设在穿长沙大道电缆分支隧道内，由接头处至电缆终端塔敷设在湖南省农机鉴定站内电缆沟里（电缆沟长为182m）。全长共分8段，变电站～B点574m、B～C点574m、C～D点574m、D～E点503m、E～F点503m、F～G点503m、G～H点419m、H～电缆终端419m。6电缆铝护套接地方式与过电压保护电缆在正常运行情况下要在铝护套上产生感应电动势，其数值与电缆长度和负荷电流的增加成正比，电缆的外护套（PVC外护套）要耐受在铝护套上产生的感应电势，如果感应电势过高会使PVC外护套绝缘损坏，造成多点接地时，铝护套上产生较大的感应环流，增大了电能损耗，并使电缆温度升高，降低输送容量。为消除电缆铝护套上的环流损失，达到经济运行的目的，同时将铝护套的感应电势控制在安全范围内，采用护套交叉互联单点接地的方式。由于电缆长度较长，同时考虑尽量减少交叉互联硐室的数量，本工程电缆共分8段。其中前6段分为2个大段