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10 kV重覆冰架空线路设计的原则与方案
2018智能电网增刊
庞明远1,宗 强2
1.国网甘肃省电力公司经济技术研究院,甘肃 兰州,730050; 2.南通电力设计院有限公司,江苏 南通,226000
摘要: 介绍了国家电网公司编制10 kV架空线路中、重冰区典型设计的原因和意义。分析了典设中重覆冰线路的气象条件,设计了E1、E2、E3三个中、重冰区气象区。针对三个气象区说明了杆塔模块设置原则和思路,尤其是大档距杆塔的设置意义与档距设置原则。最后对典设经济性进行实例造价分析,得出应全面推广的结论。
中图分类号: TM75
文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.2018.S1.039
Abstract:
Key words :

0  引言

    近些年来,湖南、湖北等几个省冬天连续出现了持续的大范围灾害性冰雪天气,持续时间长、涉及范围广,严重破坏了当地供电设施,极大影响了人民生活和工农业生产。由于天气恶劣,给电力抢修恢复供电带来巨大困难。巨大的社会影响和经济的发展要求配电网从设计上提高抗冰能力,减少灾害损失,降低抢修难度。

    由于配电网管理,设计、施工等建设力量普遍薄弱,尽管各地针对灾害加强了线路建设,防灾效果并不理想。因此国家电网公司决定集中力量统一编写一部重冰区线路的配电网典型设计,提高全网抗冰能力。

1  典设模块划分原则和思路

    湖北恩施地区在国家电网供电范围内为覆冰最严重地区,根据湖北恩施当地的气象资料和电力公司线路运行经验,覆冰最大厚度达到30 mm。根据DL/T 5440-2009 《重覆冰架空输电线路设计技术规程》的规定,冰区按覆冰厚度分为:中冰区15 mm、20 mm;重冰区20 mm、30 mm、40 mm。本次典设分析了湖北、湖南的覆冰资料,根据配网线路的特点,考虑模块精简及物料统一,设置了三个气象区:中冰区模块选择15 mm(E1气象区)、20 mm(E2气象区)覆冰气象条件,重冰区模块只选择一种30 mm(E3气象区)覆冰气象条件。三个气象区详细参数,见表1。

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2  10 kV重覆冰线路杆塔方案

    线路覆冰时,相当于导线直径和重量增加。导线重量增加,引起杆塔垂直荷载和纵向力增加,对转角杆塔侧向水平力显著上升;导线直径增加又引起风荷载增加。特别在重冰区,由于各项受力极大,增加了杆塔设计难度。由于受力极大,一些小截面导线容易断线,典设中通过计算确定导线最小使用截面。由于E3气象区覆冰为30 mm,受力太大,设计中不考虑受力学特性较差的导线,因此E3气象区只按钢芯铝绞线进行设计。

    因冰灾受灾严重地区主要分布在山区。山区海拔较高而且由于征地难,塔位很多处于山顶、风道、垭口地带或山的阴面,这些地区容易形成严重覆冰,同时山区线路高差较大,因地形所限,即使10 kV架空线路也普遍使用大档距。因此本次典设中、重覆冰区用双杆和宽基塔系列实现大档距。双杆档距控制在250 m以内,宽基塔将档距最大拓展到600 m。大档距导线采用JL/G1A型钢芯铝绞线,不考虑绝缘导线。全部设计模块方案详见表2。

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    由于覆冰多发生在山区,尤其是海拔1 000~1 500米的阴坡山口,因此抗冰模块的设计海拔按2 000米设定。

3  经济分析

    要使抗冰典设全面使用并真正发挥作用,还要考虑经济性,因此我们对典型设计杆塔计算成果的经济技术进行了预评估。由湖南、湖北省电力公司挑选了3条受到覆冰影响的已建成线路使用抗冰典设模拟设计,进行经济技术效益初步分析。具体线路名称及对应气象区见表3,模拟设计经济指标比较见表4。

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    通过经济比较,3条线路造价分别提高13.8%、36.6%、43%(线路3)。按典设设计后建设等级明显提高(如线路3设计覆冰厚度从10 mm提高到30 mm),抗灾害能力提升,保证了电网安全,运维费用也有所降低。综合安全性和经济性,典设宜全面推行。

4  总结

    国网公司抗冰典设凝聚了电力系统广大专家学者和工程技术人员的心血和汗水,是国家电网公司推行标准化建设的成果之一,能够进一步提高我国配电网建设质量和发展水平,为全面建成现代配电网奠定坚实的基础。



作者信息:

庞明远1,宗  强2

(1.国网甘肃省电力公司经济技术研究院,甘肃 兰州,730050;

2.南通电力设计院有限公司,江苏 南通,226000)

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