110kV架空電力線路設計與施工研究
1地理位置及自然條件
塔木察格油田19區塊位于蒙古國東方省境內,地理位置屬于蒙古高原,輸電線路途經地區為沙礫覆蓋的黏土、沙礫土、玄武巖、花崗巖、巖石層,該地區遍布膨脹性黏土層。在低洼地帶雨季時儲存雨水,旱季時由于水溶解了地面上的鹽堿,干涸后形成了鹽沼。由于塔木察格油田氣候屬大陸性亞寒帶型,晝夜溫差大、降水量少、氣候干旱,自然條件十分惡劣。每年揚塵天氣的天數為22~28天,覆雪時間平均為102天,最長可達到157~188天,暴風雪天氣一般在5~11天,地震烈度為6°。
2工程概況
喬巴山發電廠至塔一聯變電所的110kV架空輸電線路總長188.5km,其中8.4km穿過河床和山區,其他180.1km為平原地區。線路的始末端分別接于兩端變電所110kV出線門構。共建桿塔660基,其中:鐵塔為26基,換相塔3基,混凝土電桿耐張桿13基,混凝土電桿直線桿618基。輸電線路跨越10kV電力線路6次,跨越通信線路2次,跨越鐵路1次、跨越河流1次,穿過含地下水層的丘陵地帶4次。
3安裝與施工
3.1桿塔及基礎施工
輸電線路的電桿和鐵塔均為蒙古國生產,電桿型號為ЗХБ110—19(錐形鋼筋混凝土電桿),鐵塔型號為УХБ110—1(終端塔)、У110—1(轉角塔),混凝土電桿采用П形組裝形式。電桿鐵塔及鐵塔基礎均采用蒙古國家標準圖紙在蒙古國生產,混凝土單桿為錐型桿,分為兩段,總高度22.6m,電桿上部直徑為334mm,底部直徑為560mm,其扭轉力矩為269kN。輸電線路途經地區為沙礫覆蓋的黏土、沙黏土、玄武巖、花崗巖、巖石層,該地區遍布膨脹性黏土層和地下水。該地下水礦化度較高,對鋼筋混凝土有輕微腐蝕作用。桿塔的基礎采取了防護措施,方法是鐵塔和電桿的基礎底部刷專用防腐黑油防護,桿塔基礎回填時礫石和土每隔300mm夯實一次,在河床及低洼地帶的桿塔采用毛石水泥砌筑成護坡加固。
3.2導線、避雷線的安裝與施工輸電線路
采用LGJ—240/30鋼芯鋁線,避雷線采用GJ—50,為保證輸電導線與避雷線間的距離規定了導線應力,在最低溫度下導線額定應力為13.0kPa,年平均溫度下應力為8.7kPa,輸電線路總長188.5km,線路耐張段的長度不超過9km,采用3基換相塔進行一次換相以平衡不對稱電流。線路交叉跨越時采用雙絕緣子串,導線和避雷線不能有接頭,輸電線路全線安裝避雷線且保護角不大于30°。線路跨越通信線路的兩側電桿加裝了避雷器,線路每9km設1座耐張塔,兩基耐張塔中間約4.5km處設一基耐張桿,線路耐張段長度為4.5km左右。電桿設計檔距為260~300m,檔距大于280m的桿塔設2個防振錘,直線桿每隔兩基設防風拉線,拉線盤規格為600mm×1200mm,拉線棒拉線盤規格為24mm×3450mm。
3.3導線與避雷線連接
固定導線與避雷線連接固定采用蒙古國傳統的施工方法,直線電桿絕緣子串與導線和避雷線間采用直接連接線夾,導線采用螺栓固定,避雷線采用壓接管固定,混凝土電桿絕緣子串與導線和避雷線間采用壓縮型線夾固定,鐵塔導線采用螺栓型線夾固定。
3.4絕緣子、金具部分因輸電線路海拔高
而且夏天沙暴、冬天暴雪天氣頻繁,是1級污染區域,對絕緣子的要求很高。桿塔的耐張絕緣子串采用9片絕緣子,懸式絕緣子串采用8片絕緣子,絕緣子采用免維護鋼化玻璃絕緣子,配套的金具采用國內標準產品。
3.5桿塔的接地
每基桿塔都應接地,鐵塔安裝復合接地裝置4塊,混凝土電桿安裝復合接地裝置2塊。對于阻值超過100Ω的土壤,接地電阻需要額外安裝接地裝置,接地線為熱鍍鋅扁鋼,地下部分采用蒙古國生產的防腐黑油處理。
3.6采用的技術措施
(1)優選桿塔布置及檔距的大小分布,避免了檔距過大或過小的現象,轉角點的選擇與耐張段長度做了綜合考慮,避免了過大的不平衡張力,提高了線路的安全運行系數。
(2)據蒙古當地的資料顯示,由于當地氣候條件惡劣,在設計時使用了新型的狗骨型防震錘,并且采取了小檔距安裝1個防振錘,大檔距安裝2個雙振錘的新方法。狗骨型防震錘有6點響應設計,錘體可有效控制低、中、高等多個頻率,可大大降低微風振動對導線的危害,減少導線斷股、斷線或引起相間閃絡造成停電事故。
(3)在設計中采取了使用新型防振錘、鐵塔加卡盤,縮小線路的耐張段長度,加裝防風拉線,加大拉線盤、拉線棒規格的方法來增加輸電線路的抗風能力。
(4)鐵塔的基礎采用預制的形式,在現場安裝非常簡便,每個基礎增加了鋼筋混凝土卡盤,進一步提高了鐵塔基礎的穩定性,給在大草原上如何設計和施工鐵塔基礎開辟了新的成功經驗。
(5)在設計上采用了電桿與鐵塔相結合的方案,絕大部分線路采用了混凝土雙桿,具有結構簡單、施工周期短、安裝技術要求低、檢修維護方便等特點,并且采取了一系列的安全措施,與全線采用鐵塔相比,既能保證線路的安全運行,又可大幅度節省投資。
作者:劉江輝 閆石 單位:大慶油田設計院

責任編輯:電力交易小郭
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