同塔双回路紧缩型线路在工程中应用.pdf

同塔双回路紧缩型线路在工程中应用 周丹羽 华东电力设计院 上海( 2 0 0 0 6 3 ) 【摘要】本文结合白鹤一黄渡5 0 0 k V 交流输电线路= l = = 程实例，通过对三种5 0 0 k V 双同路塔型与常 规5 0 0 k V 叔同路塔从技术特点、本体用量、线路走廊及房屋拆迁、综合造价等各方面进行技术经济分 析，提出适用丁．民房密集地I x ．的铁塔型式 【艾键词】舣回路紧缩犁塔“V ”串民房密集地区应用 1概述 1 ．1 工程概况 白鹤一黄渡5 0 0 k V 交流输电线路是配合三峡( 蔡家冲) ～上海( 白鹤) 直流输电送出工程 的重要组成部分，该工程的建设对实现三峡电力在华东电网的顺利消纳，满足华东地区负 荷快速增氏的需要，保证华东电网的可靠供电和安全稳定运行，并适应华东5 0 0 k V 电网远 景发展规划都是十分必要的线路从位于上海市青演区华新镇杨家台的+ _ 5 0 0 k V 自鹤( 华新) 换流站起，至上海市嘉定区黄渡镇的5 0 0 k V 黄渡变电所，路径长度5 ．5 公里双回路设计， 导线标称截面7 2 0 m m 2 ，每相四分裂 本工程路径虽短，但沿线途经地区村庄密集，人口稠密，交叉跨越众多，走廊范围内 民房拆迁量巨大。

本工程所经上海青浦、嘉定两区均为经济发达地区，尤其是嘉定区的路 径毗邻上海国际汽车城的规划范围，因此，在满足本工程技术条件要求的前提下，选择合 适的杆塔型式，减少对地方规划、居民动迁的不利影响，从而降低本工程的综合投资是十 分必要的 ’本文即从技术特点、本体用量、线路走廊及房屋拆迁、综合造价等各方面进行技术经 济分析，从而推荐出最适用于本工程的杆塔型式 1 ．2 线路路径情况 线路+ 5 0 0 k V 白鹤换流站东侧交流出线构架双回路同塔架设向东出线后，左转向北， 在林家埭以西开始沿5 0 0 k V 黄渡一南桥( 泗泾) I 回路西侧平行走线，经胡家台后跨纪鹤公 路，经铁仙泾后跨越沪宁高速公路，在邓家角右转向东北，跨过吴淞江后随黄南线在西陈 ．，3 6 7 ． 村左转、中村右转向北，继续平行5 0 0 k V 黄南( 泗泾) I 回路西侧走线，经陆家村、三家村、 荣湾直至5 0 0 k V 黄渡变新建双回路全长5 ．5 k r n 本工程路径由上海市规划局和青浦、嘉定区规划局认可划定，并予以控制和保留 1 ．3 导地线 经论证，线路推荐的导线为A C S R ．7 2 0 ／5 0 钢芯铝绞线，地线为O P G W 一1 5 0 光缆复合 地线。

2 杆塔型式的比较选择 本工程虽然路径较短，但沿线途经地区人口稠密，交叉跨越众多，沿线民房拆迁量巨 大本工程跨上海青浦、嘉定两区均为经济发达地区，尤其在嘉定区的路径走向毗邻上海 国际汽车城的规划范围，因此，选择合适的杆塔型式，在满足本工程技术条件要求的前提 下，减少对地方规划、居民动迁的不利影n 向，从而降低本工程的综合投资是十分必要的 本文选取了3 种塔型：紧凑型双回路塔、窄基钢管杆、三相采用“V ”串的双回路紧 缩型塔，分别从技术特点、本体用量、线路走廊及房屋拆迁、综合造价等各方面进行技术 经济分析，从而推荐出最适合本工程采用的杆塔型式 2 ．1 紧凑型双回路塔 2 ．1 ．1 紧凑型双回路塔的技术特点 在超高压电网建设中，有两个问题应予以高度重视，其一是电网的安全稳定问题，其 二是单位线路走廊下的输送容量问题紧凑型线路由于其自身正序电抗较常规线路小，在 提高线路的安全稳定性方面相当于串入一定的串联补偿，同时提高远距离输电线路的自然 输送功率，利用双回路紧凑型线路技术又提高了单位线路走廊的送电容量，较好的解决了 上述两个问题 根据目前我国超高压电网建设的需要，5 0 0 k V 紧凑型双回路线路较之紧凑型单回路线 路有着更为实际的意义，双回乃至多回紧凑型线路在保留电气上的优点之外，单位走廊提 高输送容量的效果也更为明显。

目前，我国已建成并投运的5 0 0 k V 同塔双回紧凑型线路有 政平换流站至宜兴5 0 0 k V 同塔双回紧凑型线路，从其研究成果及工程实践来看，主要效益 体现在以下几个方面： ( 1 ) 降低本体工程投资1 0 ％左右 与国内投运的5 0 0 k V 同塔双回常规塔型比较，5 0 0 k V 同塔双回紧凑型塔有效降低了杆 塔全高，直线塔和耐张塔塔重分别降低约2 7 ％和2 3 ％；铁塔对基础作用力减小，基础混凝 土用量节省约1 0 ％ ．．3 6 8 ．． 由于考虑紧凑型塔采用6 分裂导线，杆塔的平均使用档距较常规塔型为小，此外金具、 架线等费用略高等因素，经测算，采用同塔双回紧凑型塔后总的工程本体造价约可降低 1O ％ ( 2 ) 提高5 0 0 k V 线路的自然输送功率( S I L ) 3 0 ％ 经中国电科院和华北电力设计院两单位的计算，与5 0 0 k V 同塔双回常规线路比较，政 平至宜兴5 0 0 k V 同塔双回紧凑型线路的正序电抗是前者的7 6 ％，正序电容为前者的1 2 8 ％， 波阻抗为前者的7 7 ％，线路的自然输送功率提高3 0 ％，对于远距离输电线路来说，其稳定 输送功率亦将提高约3 0 ％。

( 3 )导线弧垂最低点对地距离可较常规塔型减少l m 按我国现行《设计规程》的舰定，5 0 0 k V 同塔双回常规线路经过非居民区导线最低点 对地距离为1l m ( 1 主l 输电线路下离地面l m 高处工频场强不大于l O k V ／m 确定) ，对于5 0 0 k V 同塔双回紧凑型线路，通过地面工频场强计算，导线最低点对地距离只须l O m ，此时对应 地面l m 高处最大工频场强为9 ．5 4 k V ／m ；场强高于4 k V ／m 的宽度为3l m ，与常规线路走廊 宽度基本一致因此相应于常规塔型，铁塔高度亦可降低l m ，有利于降低单基铁塔耗钢量 图2 ．1 ．15 0 0 k V 双回路紧凑型塔 ．．3 6 9 ．． 2 ．1 ．2 紧凑型双回路塔与常规双回路塔型的比较 采用紧凑型双回路塔与常规双回路塔的线路各方面特性定性比较如下( 以常规双回路 塔型为1 0 0 ％) ： 塔型紧凑型双回路塔常规双回路塔型 每公里塔重7 8 ％1 0 0 ％ 线路自然输送功率 1 3 0 ％1 0 0 ％ 边导线最大水平线问距离2 4 ．7 m 2 4 m 线路本体造价 9 0 ％1 0 0 ％ 2 ．2 双回路窄基钢管杆 2 ．2 ．1 双回路窄基钢管杆的技术特点 随着高压架空输电线路进入市区，同样面临两个有待解决的问题：对于塔头而言是如 何压缩线间距离，减少线路走廊的宽度；对于杆塔底部而言，则是如何减少占地面积，利 用城市绿化带等特殊地带，设计出适合于限制的窄基铁塔，达到高压走廊与城市环境并存 的目的。

由我院设计并率先应用于5 0 0 千伏杨行一杨高输电线路工程的双回路窄基钢管杆， 就较好的兼顾了以上要求，主要有以下特点： ( 1 ) 根开紧凑，占地极少 根据受力特性，输电线路支持物可分为杆和塔两大类在铁塔类型中无论是角钢塔还 是钢管塔，铁塔根开均比较大，不适合用于城市规划走廊狭窄地区而窄基钢管杆采用双 杆设计，直线杆根开2 m ，转角杆根开3 m ，远小于一般铁塔的占地面积，可应用于线路走 廊极为狭小的地区，或在城市当中的绿化带中走线，把对城市规划的影响减到最小 ( 2 ) 塔头紧凑，风偏较小 由于窄基钢管杆的塔身采用双杆设计，尺寸比常规5 0 0 k V 铁塔塔身更为瘦窄，在满足 同样绝缘配合和塔头间隙的要求下，两侧边导线的距离为1 8 m ( 直线杆塔) ，比一般的5 0 0 k V 双回路铁塔缩小6 m ，减少了线路走廊宽度及导线风偏的影响 ( 3 ) 结构简单，安装方便 双回路窄基钢管杆主杆采用1 2 边形拔梢钢管，横担采用8 边形拔梢钢管，中间连梁 为8 边形等径钢管，连接采用刚性法兰相对常规5 0 0 k V 铁塔，主、辅材数量少，加工、 安装都较为方便，施工工期短 ．．3 7 0 ．． ( 4 ) 刚度小，平均使用档距小，单公里耗钢量高 钢管杆的刚度与一般铁塔相比要小得多，因此无论是导地线拉力、还是水平、垂直荷 载的承载能力，钢管杆都远较一般铁塔为小，其水平档距为2 8 0 m ，平均档距在2 5 0 m 左右， 也就是说单公里基数在4 基左右，而本工程铁塔单公里基数为2 ．6 8 基。

而且根据计算，采 用双杆型式的窄基钢管杆单基塔重卣线杆是铁塔的2 ．1 倍，转角杆是铁塔的1 ．6 6 倍，因此 每公里耗钢量大大高于常规5 0 0 k V 双同路铁塔因此，窄基钢管杆本体造价将远高于采用 5 0 0 k V 双回路铁塔的方案 图2 ．2 ．1 5 0 0 k V 双回路窄基钢管杆 2 ．2 ．2 双回路窄基钢管杆与常规双回路塔型的比较 采用双回路窄基钢管杆与常规双回路塔的线路各方面特性定性比较如下( 以常规双回 路塔型为1 0 0 ％) ： 塔型 双回路窄基钢管杆 常规双回路塔型 每公里塔重2 7 3 ％ 1 0 0 ％ 边导线最大水平线间距离1 8 m 2 4 m 线路本体造价1 5 4 ％ 1 0 0 ％ ．3 7 1 ． 2 ．3 三相采用“v ”串的双回路紧缩型铁塔 2 ．3 ．1 三相采用“V ”串的双回路紧缩型铁塔的技术特点 三相“V “ 串的双回路紧缩型铁塔既保留了常规5 0 0 k V 双回路铁塔的一些特点，如技 术成熟、运行经验丰富，又在此基础上进～步缩小了水平线间距离，使得线路走廊宽度缩 小，同时，由于悬垂串采用“V ”型绝缘予串，绝缘子本身没有风偏，因此，导线风偏影 响较小，拆房面积也相应可以减少。

V ”型绝缘子串相比普通“I ”串，具体有以下特点： ( 1 ) V 型悬垂绝缘子串在国外的超高压送电线路中已广泛应用，它具有减少塔头尺 寸、降低耗钢量；减少线路走廊宽度、节省走廊费用；污秽积存量较少、自清洗能力较强、 污闪性能较悬垂串好及当发生绝缘子串断裂时防止事故扩大等众多优点，特别适宜于大风 频繁的地区和走廊狭窄地区使用 ( 2 ) v 型串一方面由于绝缘子数量增加一倍：另一方面，带电检修时不象I 串那样可 用人工办法将绝缘子串固定，以弥补风偏引起的I ’只J 隙不足，V 串就不能利用这一因素减小 带电检修时的间隙要求因为存在这些不利因素，使用V 型串在某些场合并非都是经济的 例如我院在2 0 0 0 年示范工程5 0 0 k V 石牌～胜浦输电线路专题报告中得出的结论；V 型串 用于双回垂直排列时，从本体造价看并不是优良的选择正因为有这些不利因素，在我国 迄今尚未全面V 推行型绝缘子串 ( 3 ) 但是，v 型串对减小走廊宽度是一种有效的手段西南电力设计院设计的5 0 0 k V 大昆北回送电线路工程采用三相V 形串水平排列，目的就是为了满足亚行贷款项目对环保 的严格要求，减少对沿线7 0 ％林区的森林砍伐量；我院9 5 年设计的印尼5 0 0 k V 线路也采 用三相V 型串水平排列，这是为了减少线路走廊购地面积。

当V 型串用于双回垂直排列时， 虽然由于绝缘子串数量增加一倍，将使本体造价有少许上升( 按线路转角比例1 5 ％计，双回 路V 串费用比I 串上升约8 ．9 万元／公里) ，但在民居密集、拆迁量大的地区，用于拆迁安置 等政策处理费用占综合投资的比例往往超过了本体造价因此，缩小线路走廊宽度带来的 效益将是十分明显的V 型串应用于这类工程的目的主要是提高少量本体造价，有效地降 低整体投资 ．．3 7 2 ．． ’_ —_ 笪L —+ —J 盟—叶 f#耳I 费粪 ■y 》一 f _ ，删／￥＼州／I ’＼V ／ *’、、／1 —乐丁砾粪刁：切阶花 入，j ，／斑 ＼Ⅳ ／l ’＼／ ，’、 ＼／’ If I I t i l t埭 I ．1 r ●I 入犬 f ：舟乐爹《刀溉 I ＼．棚／y N＼J ，w ／l 一·。