哈平南热电厂送出线路工程可行性研究报告

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 哈平南热电厂送出线路工程

第6部分

送电线路路径选择及工程设想

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2 0 10 年9月

图纸目录

6.1 概述

6.1.1设计依据

受黑龙江省电力有限公司委托开展本工程可行性研究工作。

我院计划发展部下达的《哈平南热电厂送出线路工程可行性研究》项目任务卡。

6.1.2 工程名称

哈平南热电厂送出线路工程。

6.1.3 建设规模和设计范围

本工程位于黑龙江省哈尔滨市境内,起点为平南热电厂，终点为哈南变电所，电压等级为220kV，线路长度为14.5km，其中14km采用同塔双回路设计，哈南变电所出口0.5km采用2个单回路设计，单双回路均采用2×LGJ-50045钢芯铝绞线。设计范围包括哈平南热电厂到哈南变电所送电线路的本体设计和影响范围内的通信保护设计及工程投资估算编制

6.1.4线路路径长度、沿线地形分布

线路路径长度、地形分布情况见下表

线路路径长度、地形分布情况表表6.1-1

6.1.5主要技术经济指标

主要技术经济指标

主要材料每公里用量

6.2 变电所概况及线路路径

6.2.1变电所站址与电厂厂址概况

本期工程为哈南变电所至平南热电厂的线路出线，其中，哈南变电所为扩建间隔，平南热电厂为新建电厂。

6.2.1.1 哈南变电所站址情况

哈南变电所位于哈尔滨市南岗区内，变电所出口地势平坦。本期两回220kV 从变电站东侧出线，其中1回利用原有间隔，另1回为扩建间隔，出线间隔如图6.2-1所示。

图6.2-1哈南变电所出线示意图

6.2.1.2 平南热电厂厂址

平南热电厂位于哈尔滨市平房区内，新建电厂向东出线，本期2回220kV 线路，如图6.2-2所示。

图6.2-2平南热电厂出线示意图

6.2.2线路路径方案的拟定原则

6.2.2.1 根据电力系统规划要求，综合考虑线路长度、地形地貌、地质、水文

气象、冰区、交通、林木、矿产、障碍设施、交叉跨越、施工、运行及地方政府意见等因素，进行多方案比较，使路径走向安全可靠，经济合理。

6.2.2.2 避开军事设施、城镇规划、大型工矿企业及重要通信设施，减少线路工程建设对地方经济发展的影响。

6.2.2.3 尽量避让已有的各种矿产采空区、开采区及规划开采区、不良地质地段，尽量避让林木密集覆盖区，少占用林地。

6.2.2.4 尽可能靠近现有国道、省道、高速公路及乡村公路，改善线路交通条件。

6.2.2.5 充分考虑地形、地貌、避免大档距、大高差、相邻档距相差悬殊地段，并力求避开严重覆冰地段。

6.2.2.6 在路径选择中，充分体现以人为本、保护环境的意识，尽量利用省、市分界地区，城镇、乡镇之间结合部，尽量少占用基本农田，避免大面积拆迁民房。

6.2.2.7 减少与已建送电线路交叉跨越数量，特别是高电压等级的送电线路，以降低施工过程中的停电损失，提高线路运行的安全稳定性。

6.2.2.8 综合协调本线路与沿线已建、在建、拟建送电线路、公路、铁路及其它设施间的相互关系。

6.2.3 路径方案

本段线路起始于哈尔滨市平房区平南热电厂，止于哈尔滨市南岗区哈南变电所，线路航空距离为12.3m。本期送电线路工程在哈尔滨市经济开发区的规划范围之内，规划局指定路径区域，经过现场踏勘和对沿线主要部门进行详细收资并取得原则性协议基础上对线路进行细微调整后规划出两个路径方案，分别为北方案和南方案。由于两个方案的走廊狭窄，所以两方案均采用同塔双回路线路。线路路径详见X491K-S-01。

6.2.3.1 变电所出口出线

根据系统资料，本期出线的两条220kV线路中间相隔6条220kV线路，根据规划局指定的线路走廊，需平行已有的平南甲乙线，所以本次出线的两回220kV线路需跨越已有的6条正在运行的220kV线路，本段线路采用单回路设计，长度为2×0.5km。跨越方案图如下图所示。

6.2.3.2北方案线路路径

北方案线路自哈南变电所向东出线后，平行已有的220kV南东甲线和220kV 南平线，在曙光村东北跨越京哈高速，拟建立交桥，经过东闵家窝堡，王家窝堡后跨越拉滨铁路，之后向北跨越220kV南东甲线及平南线，跨越哈五公路后线路向南转，再次跨越220kV南东甲线及平南线进入平南热电厂。北方案线路全长15km，曲折系数为1.22。

北方案线路路径全线为平地，沿线多为大田与经济田，也有少量的成片林及4排以上的防风林。成片林主要以松树为主，防风林以杨树为主，全线交通便利。

6.2.3.3南方案线路路径

北方案线路自哈南变电所向东出线后向右转，钻越已有的500kV永哈甲乙线后平行永哈乙线，经过五一村后跨越京哈高速公路，再经过正红四屯，东闵家窝堡，在石家窝堡附近跨越拉滨铁路，之后在后长岭子东北侧跨越哈五公路，之后线路向北再次钻越500kV永哈甲乙线，进入平南热电厂。南方案线路全长16.4km，曲折系数为1.33。

南方案线路路径全线为平地，沿线经济田，成片林及4排以上的防风林较多,成片林成片林主要以松树为主，防风林以杨树为主，全线交通便利。

6.2.3.4 方案比较及推荐路径方案

南方案和北方案的哈南变电所出口出线单回路数相同，这里仅对双回路部分进行综合比较。南方案和北方案路径长度，地形地物，交叉跨越等情况对比见表6.2-1

北方案和南方案对比表

表6.2-1

由上表可以看出，两个方案地形，地物，交叉跨越及交通运输状况基本相同。但北方案和南方案相比，路径长度短1.4km，静态投资减少342万，并且根据规划局的意见，本工程推荐北方案。

6.2.3.5推荐路径方案特点

北方案路径长度为14.5km，沿线地形全部为平地，地物以旱田为主，另有少部分林地和草地，其中耕地占70%，林地占20%，草地占10%。北方案重要交

叉跨越如下表所示：

表6.2-2

6.2.4 各个方案对电信线路和无线电台站的影响分析

本工程系中性点直接接地系统的送电线路新建工程。在影响范围内，根据收集资料及现场踏勘，本工程线路沿线影响范围内的一级和二级通信线路，都为光缆线路，故不存在对重要通信线路的危险影响及干扰影响等问题。

对三级和三级以下的通信线路的影响及保护措施，待施工图设计阶段明确，其费用已列入工程的概算中。

根据从广电局和地震局的收集到的资料，本段线路不涉及无线电台及地震台。

6.2.5 对树木砍伐、拆迁及环境影响的分析

我院对本工程在当地林业部门进行了详细的收集资料，已经取得了双城市林业局，南岗区林业局的初步意见，线路大部分位于田地、经济田及草场中，沿途有少量的成片林及4排以上的防风林，主要为松树，杨树可以进行跨越，允许少量砍树，哈尔滨市林业局及平房区林业局协议正在办理中。

本工程沿线路径未经过集中的居民区，仅有少量房屋拆迁；线路避开了工

业园以及规划区，没有工厂等设施拆迁。

线路的两个方案均不经过国家级、省级、市、区级保护区，因此对环境不会产生影响。

6.2.6 线路协议情况

本工程线路沿线经过哈尔滨市平房区，南岗区以及双城市。

6.2.6.1已取得协议单位

线路路径方案与沿线主要部门原则协议情况见表6.2-3所示

表6.2-3

6.2.6.2收资遗留问题

（1）哈尔滨市国土局、哈尔滨市警备区、哈尔滨市环保局、哈尔滨市文物局我院按其要求已提交书面材料，等待答复。

（2）空军93163部队

本工程在平南热电厂出口处涉及空军93163部队空域，我院已提供资料供其进行评估，目前还未有结果，本工程暂列100万占空补偿费。

6.3 气象条件

6.3.1气象条件的选择

6.3.1.1 设计气象条件选取原则

设计气象条件的选取一般决定于如下四个因素，即设计可靠性标准、气象原始资料的分析选取、气象资料的概率处理方法，以及线路所经地区实际气象灾害调查。本工程依此原则选择气象条件。

6.3.1.2 设计气象条件选取依据

本工程设计气象条件的选取，以下列有关规定及资料为依据：

①《110~750kV架空输电线路设计技术规范》中的有关规定。

②《建筑荷载规范》GB。

③线路沿线附近各气象台站的原始气象资料及灾害资料。

④线路沿线及附近已有电力线路及通信线路的设计及运行情况。

6.3.2设计基本风速的选择

6.3.2.1 设计风速可靠性标准

依据《110~750kV架空输电线路设计技术规范》，本工程的基本风速、基本冰厚应采用30年重限期，基本风速按当地气象台、站10 min时距平均、离地面10m高处的年最大风速，并采用极值Ⅰ型分布模型概率统计分析。

6.3.2.2 风速资料的选取

本工程线路经过哈尔滨市，我们收集了哈尔滨市气象台的气象资料，用于本工程最大设计风速的计算选取。

20世纪70年代以前均使用“维尔达”风压板，每日定时观测4次或3次，每次取2分钟平均值，并取每年中的最大值作为年最大风速值。20世纪70年代以后，改用EL型电接式风速风向仪，实行连续自动记录，并从中选用最大的自

记10分钟平均风速值作为年最大风速值。由于各台站风速值中存有两种风速仪的记录，这就需对风速资料统一进行次时换算，而且，为符合设计规程规定的可靠性标准，尚需进行风速高度换算及频率换算（即风速的可靠性概率计算）。有关换算方法见下款所述。

6.3.2.3 风速资料的统计计算

本工程采用的风速高度、次时及频率换算公式按有关规定选用如下：

（1）高度换算——采用如下指数换算公式：

式中:

、V

——分别为距地面以上的统一换算高度，m和该高度处的换算风速，（ms）；

i

-1）]12；

Ф——离均系数，30年一遇Ф=2.1887；

n——统计年数。

（4）《建筑结构荷载规范》（GB）中的按“全国基本风压分布图”进行“风荷载”计算的最大风速计算公式为：

Vo=（1600*Wo）12

式中：Vo ——最大风速，（m s）；

Wo——基本风压 (kNm2),该值在“全国基本风压分布图”中查取。

哈尔滨气象台站30年一遇离地面10m高10分钟平均最大风速表6.3-1

6.3.2.4 设计风速推荐值

由表3.1看出，统计计算值为22.7ms，在国家颁布的《建筑荷载规范》风压值中，哈尔滨相应的10m高风速为28.1ms,因此本工程10m高最大风速取28.1m。

6.3.3 年平均气温

根据沿线各气象台站的观测资料查知，各地年平均气温大多在4℃左右。参考《设计规程》（DLT）中有关规定：“如地区年平均气温在3~17℃范围之内，取

与此气温值临近的5的倍数值, 地区年平均气温小于3℃和大于17℃, 分别按年平均气温减少3℃和5℃后,取与此临近的5的倍数”，因此，本工程年平均气温取-5℃即可，

但为了提高导线的抗震能力，同时考虑该地区已有500kV永哈甲乙线的年平均气温取值情况,本工程年平均气温取-10℃。

6.3.4 最低及最高气温

对通过地区的气象资料查知，各气象台站的历年最高气温均低于40℃，历年最低气温不低于-40℃。故工程段最高气温取40℃，最低气温取-40℃。

6.3.5 覆冰

根据对电业局、气象台站的收资调查及参考附近已运行多年的500kV永哈甲乙线路工程的设计、运行情况，本工程的设计导线覆冰厚度推荐采用10mm，地线覆冰厚度根据《110~750kV架空输电线路设计技术规范》要求取15mm，比重0.9，相应风速为10ms。

6.3.6 雷暴日

根据本工程实际情况，并且参照以往该地区工程，本工程雷暴日采用40日年。

6.3.7 微气象调查

6.3.

7.1 大风灾害

1964年8月4日~5日，受台风影响，牡丹江、合江、松花江、哈尔滨地区的27个县、市刮了一夜8级大风。

1974年5月上半月，哈尔滨市风灾严重，5日上午出现9级大风，全市大棚温床损失严重。

1977年10月14日晚7时30分左右，哈尔滨局部地区发生了一次短时间强雷暴大风天气。它是由一条飑线上夹带陆龙卷造成的。龙卷狂风带宽约300m，约以超过10级风的风力自西南向东北移动，其路径是薛家~王岗~马家沟~红旗大街~三棵树。受此龙卷风影响，薛家水泥变压器台被吹倒，王岗附近一单位的围墙被刮倒69m，倒、歪水泥电杆15根，有1人被大风刮出15m远。市缝纫机厂1180m2厂房的铁皮房顶被全部吹走，其下落的最远距离达730多米。

1982年4月份，哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江、佳木斯、绥化先后出现5级

以上大风18次。5月和6月，黑龙江省发生8次7级~9级大风。

1983年4月16日，哈尔滨市受暖高脊控制，气温急剧上升，夜间起风，风速逐渐加大。17日下午风力达7级~8级，瞬间风力达9级~10级。

1987年7月3日13时前后，有一飑线从肇东起经呼兰、哈尔滨到阿城，飑线所经之地形成一股强大的龙卷风。哈尔滨城区在此龙卷风影响下，天空乌云密布，狂风大作，持续约5min~6min。

本工程线路不在以上大风灾害的区域内。

6.3.

7.2 冰雹灾害

1972年7月6日，哈尔滨市郊区降雹30min，大如鸡蛋，蔬菜成灾5成以上达3万余亩。

1975年6月2日，哈尔滨、阿城、宾县等地降雹，最大直径3.5cm，地面积雹2cm~4cm，大如乒乓球、鸡蛋黄一般。哈尔滨市郊区30%蔬菜叶被打光或打死。

1990年6月21日，哈尔滨市南岗区、香坊区和太平区降雹，大如蛋黄，地面积雹犹如积雪，再加上暴雨袭击（中心区雨量为60.4mm），使交通中断16处，居民受灾4000余户，打断小树无数。

1997年6月6日~11日，哈尔滨市受冷涡天气系统影响降雹，农作物受雹灾74.6万亩，绝收28.6万亩。

6.3.

7.3 导线覆冰

哈尔滨气象站1954年~2007年实测最大一次导线覆冰观测资料见表6.3-2。

哈尔滨气象站1954年～2007年最大覆冰统计表

表6.3-2

将哈尔滨气象站1954年~2007年实测最大覆冰换算为标准冰厚，南北向为1.6mm，东西向为1.1mm。

6.3.

7.4现场调查情况

本次水文气象专业人员分别走访了哈尔滨市电业局和送电工区，对本次线路附近已建线路运行过程中的风、冰灾害情况进行了调查。据电业局及送电工区相关人员介绍：本次线路附近已建线路在运行过程中从未出现过因大风或导线覆冰导致线路跳闸或损坏的情况。

6． 3.8 设计气象条件成果

根据上述资料的统计，分析及论证，并参考《110~750kV架空输电线路设计技术规范》中有关规定及全国典型气象区划分，以及已有线路的设计运行情况，选定本工程设计气象条件如表6.3-3所示。

设计气象条件成果表

表6.3-3

注：括号内数值为地线覆冰厚度

6.4 导线和地线选型及其防振措施

6.4.1 导线的选择

根据系统规划论证，本工程选用2×LGJ－500钢芯铝绞线。

根据现行的《铝绞线及钢芯铝绞线》（GB 1179－83）所列500mm2钢芯铝绞线选取了LGJ－50035、LGJ－50045 、LGJ－50065三种钢芯铝绞线。

其主要机械和电气特性见表6.4－1。

钢芯铝绞线主要机械和电气特性

表6.4－1

通过对导线经济、力学性能以及运行经验各方面进行综合比较，并借鉴已有工程经验，本工程推荐线路导线选用2×LGJ－50045;

6.4.2地线选型

根据系统规划，本工程地线一根为普通地线，另一根为16芯OPGW

6.4.2.1地线选择原则

地线及OPGW应满足热稳定的要求，这是因为当线路发生故障时，地线或OPGW 上会通过很大的短路电流，使地线或OPGW温度急剧升高，很可能导致地线及OPGW 的损坏。因此，必需按热稳定的要求来选择地线及OPGW。

6.4.2.2 短路电流

哈南变电站及平南热电厂出口短路电流最大均为50kA。

6.4.2.3分流线型号选择

由于本工程线路长度较短，根据本工程短路电流水平，结合工程实际，选择LBGJAC铝包钢绞线做分流线。分流线主要性能参数表见表6.4－2。

分流线型号及性能参数表

表6.4－2

6.4.2.4 OPGW光缆选择

OPGW线的热稳定性能及其弧垂力学特性应与另一根普通地线（分流线）相配匹，参照上款所述地线选择，本工程OPGW参数如表6.4-3。

OPGW力学技术参数

表6.4-3

6.4.3 安全系数、最大使用张力、平均运行张力

6.4.3.1导线力学特性的计算原则

本工程导线的使用张力，是采用安全系数法和控制平均运行张力的上限占破坏张力的百分数计算得出的。

导线的设计安全系数为2.5，导线的平均运行张力上限占破坏张力的百分数为25﹪。

6.4.3.2 地线力学特性的计算原则

本工程地线的使用张力，是采用在档距中央、导线与地线之间的距离满足0.012×档距＋1m的原则计算得出的。

6.4.3.3 导线、地线的安全系数、最大使用张力、平均运行张力

本工程所使用的导线、地线的设计安全系数、最大使用张力、平均运行张力上限占破坏张力的百分数，以及平均运行张力的上限，详见表6.4－4。

导地线设计安全系数、最大使用张力、平均运行张力上限

表6.4－4

6.4.4 导、地线防振措施

本工程导地线采用防振锤防振，导线防振锤型号为FR－4，地线防振锤型号为FR－2。

电线防振锤安装数量见表6.4－5。

防振锤安装数量

表6.4－5

6.4.5导线防舞

本工程附近有500kV永哈甲乙线等线路运行调查，并根据从哈尔滨市电业局了解到的资料，上述未发现舞动情况，因此本工程不采用防舞措施。

6.5 绝缘配合、防雷和接地

6.5.1 线路沿线污区划分

根据黑龙江省电力系统污区分布图，本工程的污区等级为II级，但经现场沿线踏勘调查，本工程途经规划建设中的工业区，考虑到这些潜在的污源会对线路产生影响，因此本回新建线路按照提了一个污秽等级，即按III级污秽区考虑。

6.5.2 绝缘配合

6.5.2.1 绝缘子类型的选择

当前，用于我国送电线路的绝缘子主要有三类：盘形悬式瓷绝缘子（简称瓷绝缘子），盘形悬式钢化玻璃绝缘子（简称玻璃绝缘子），棒形悬式复合绝缘子（简称复合绝缘子）。

瓷绝缘子是送电线路上采用最普遍、应用年代最久的绝缘子，其优点是具有良好的绝缘性能、耐天侯性能及耐热性能，质量稳定，运行可靠性高，老化率低；缺点是该绝缘子出现零值老化后，必须用仪器测试，因此增加了线路运行维护的工作量。

玻璃绝缘子具有长期稳定的机电性能，以及良好的耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击的性能，该绝缘子最大的优越性，是当绝缘子出现零值老化时自爆，可免除检测零值的运行维护工程量，但也存在着产品质量的稳定性不如瓷绝缘子，由于生产工艺以及产品库存期不足等因素，其自爆率波动较大。

复合绝缘子具有重量轻，抗污闪能力强，施工方便等优点，但该绝缘子运行经验较少，尤其是在长期负荷作用下产生蠕变而影响其强度。

综上所述，三种不同型式的绝缘子，各有利弊。本工程导线悬垂绝缘子暂按棒形悬式复合绝缘子设计，跳线绝缘子和耐张绝缘子暂按盘形悬式钢化玻璃绝缘子设计。

6.5.2.2 绝缘子机械强度选择

根据《110~750kV架空输电线路设计技术规范》的规定：盘型悬式绝缘子机

械强度的安全系数应不小于表6.5-1所列数值。

盘型绝缘子机械强度安全系数

表6.5-1

经计算，直线悬垂绝缘子串采用单联120kN级合成绝缘子，重要交叉跨越

采用双联120kN级合成绝缘子；耐张绝缘子串采用160kN级的瓷或玻璃绝缘子，

进线档采用120kN级的瓷绝缘子

6.5.2.3 绝缘子型式及片数选择

本工程导线悬垂串、跳线悬垂串及耐张串所使用的绝缘子参数见表6.5-2；

耐张绝缘子采用防污型瓷绝缘子，使用片数及泄露比距见表6.5-3。

瓷、玻璃及合成绝缘子技术参数表表6.5-2

使用片数及爬电距离

表6.5-3

6.5.2.4塔头空气间隙的确定

根据《110～750kV架空输电线路设计技术规范》要求，带电部分与杆塔构件的间隙，在相应风速条件下，不应小于表6.5-4所列数值。

带电部分与杆塔构件的最小间隙

表6.5-4

6.5.3 防雷和接地

6.5.3.1 防雷设计

遵照有关规程规定，本工程拟采用如下防雷保护措施：

（1）全线架设双地线。双回路地线对中导线的保护角最大为0°，单回路地线对边导线的保护角为不大于15°，采用此措施可有效降低线路的绕击跳闸率。

（2）+15°，无风时，档距中央导线与地线之间的距离（S）应满足S≥0.012L+1的要求（公式中L为档距长度，m）。

（3）两地线的水平距离不大于导地线垂直距离5倍。

6.5.3.2 接地设计