ｌ１４ 应用科学 ２科０１糖０年第ｌ赫 ６期 ＿Ｌ 如何做好高压线路优化设计 韦臻 （广西泰能工程咨询有艰公司，广西南宁５３００２３） 摘要结合多年 Ｉ：作经验，针对线路工程设计中出现的具体技术问题进行论述。 关键词高压线路；优化设计；线路走径；杆塔 中圈分类号ＴＭ７ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２０１０）０８２—０ｌｌ４一Ｏ２ 近几年，随着我国国民经济持续良好发展，电力建设也在加快，电 力工程高压线路的设计出现了许多前所未有的新特点，故在设计中应采 取相应的策略。 １电力高压线路特点 根据工程设计实践，以近年来设计工作为例，出现的新特点如下： 电力线路横跨多县、市，在系统中有重要地位，设计为高可靠性线路； 途经地段工农业发展迅速，大多线路ｆ 近或穿行于严重污秽区，对线路 绝缘要求高；地段临近山根，风速大，覆冰厚，微气象条件复杂，对线 路结构要求高；个别地段水位埋深浅，地表水、地下水对线路基础影响 较大；与铁路、高速公路、等级通信线、１１０ｋＶ电力线数次交叉跨越； ０ＰＣｗ作为１种新兴的信息传输通道，在电力系统越来越普及，设计时必 须考虑；大量采用先进设备，计算机深入到测量、设计计算、成图等各 个方面，显露绝对优势。 ２线路设计优化 ２，１基本要求 设计单位必须对其勘察、设计质量负责，勘察、设计文件应当符合 有关法律、行规的规定和建筑工作质量、安全标准、建筑工程勘 察、设计技术规范以及合同的约定。设计文件选用的建筑材料、建筑构 配件和没备，应当注明其规格、型号、性能等技术指标，其质量必须符 合国家规定的标准。 ２．２优秀设计的技术要求和实现 ２．２．１变电站出线廊道规划与实施 因近年来变电站出线要求非常频繁，故出现变电站前廊道有限，站 内有间隔而站外无廊道的问题，合理规划进出线廊道显得更加重要。根 据变电站供电范围内的负荷预测，许多分析、计算必须到位，除按常规 布置廊道外，应满足确保本期，服从长远，兼顾后续的设计原则，通过 现场测量地形，计算机ＡＵＴＯＣＡＤ绘图，考虑其中各回出线单双变换的 情况，合理选择单双回路终端杆塔型。必要时，可选择近年来我国大量 采用的钢管终端塔，甚至采用电缆进出线，以使各回出线均满足安全距 离。 ２．２．２线路走径的优化设计 线路路径的选择是整个线路工程建设的关键环节，直接关系到整个 电网的安全、可靠和技术经济性，在线路工程主要经过农耕地，村庄布 点密集，线路两端变电站廊道紧张，线路路径选择的重点放在避开厂企 业、村镇的规划区、不良地质地带的基础上，合理选择与高速公路、 铁路、电力线、Ⅱ级通信线的交叉跨越点，满足对通信线影响的要求， 最大限度地使得线路路径最短，交通运输条件较好，施工和运行条件方 便。经室内初选及野外踏勘，并在充分征求建设单位和运行单位意见的 基础上，制定线路走径的大方向，在具比较性的局部地段一般拟定推荐 与比较２个方案，经过综合经济技术比较，舍弃比较方案，采用推荐方 案。上报有关部门审核，确定最终路径方案。 在施工设计中，在初设走径图的基础上，应准确测量，合理调整路 径，减少曲折，缩短距离，做好局部设计。在山区线路设计时，有些设 计过分强调为便于施Ｔ运行沿公路走线，因此遇上林区即大范围避让。 作为选线人员，应先在地形图上认真分析定线，再到现场踏勘核对，落 实预计的方案是否可行，以避免出现“之”字形、半圆形、大转角等。 因此设计质量的好坏，不仅反映出设计人员的技术专业水准，更反映出 设计人员的敬业精神。 ２．２．３详尽调查沿线工程地质、水文及气象条件 为使工程能获得较精确的沿线气象条件，应根据规程对观测场、距 本线路距离的要求，走访气象站，经计算平均最大风速、极端最低气 温、历年平均气温、历年平均雷暴日数，结合沿线现有送电线路、通信 线路的运行经验及造成自然灾害等资料情况分析后，获得本线路的气象 条件结果表。 ２．２．４有针对性地科学制定杆塔位排定原则杆塔位排定 依据《架空送电线路设计技术规程》中有关规定和本工程所采用的 各种杆塔设计条件进行。线路通过经济作物林区时，不砍伐通道，对与 个别垂直距离不满足要求的进行剪枝、削顶，甚至砍伐，线路跨越普通 树木时，按砍伐施＿Ｔ通道和保证安全运行的原则进行设计，如须砍伐防 护通道，按照线路宽度加林区主要树种高度的２倍进行。在非经济林类 树木自然生长高度不超过２ｍ、导线与树木（考虑自然生长高度）的最小 垂直距离不小于４．５ｍ＇晴况下不砍伐防护通道。 ２．２．５主力杆塔和地线的选型设计 根据以往工程的设计经验，在杆塔选型中，一般采用根据工程导线 型号及水文气象地质特定情况而选择在该地区使用了多年的杆塔型，这 些塔型，具有丰富的施丁及运行经验，不仅可以缩短设计订货周期，同 时有利于运行单位的检修及备品备料。但在实际应用中必须因地制宜， 综合考虑。 ２．２．６交叉跨越的设计保证 近年来线路工程的一大梅 是交叉跨越多，而线路在果树、枣树地里 的测量异常困难，故实际中在果树地里运用了高架穿线进行测量，在果树 树梢上看过去；在枣树地里采用仪器架低，利用枣树树身之问空隙穿行， 遇到实在过不去的，如遇到大树干、临时房屋，采用几何法进行修正。 ３技术分析 ３．１单画路塔与双回路塔配合问题 长期以来，当变电站架构排定后，由于终端塔位及廊道，为保 证当期线路及后续 ｒ程的顺利进出线，在终端多采用双回路终端塔，在 廊道规划中拥挤地段多采用双回路架设，这带来１个单双回路变换的问 题，主要体现在单回路各相导线最大风偏时在直线塔上悬垂绝缘子串 偏移，造成导线对杆塔净空距离、导线线间距离无法满足规程要求，此 类教训很多。另外，线路两侧变电站相序经常出现不吻合情况，在单 回路上双回路塔档内进行调整是经常采用的１个方式。例如祥周电厂１回 ２２０ｋＶ￣电线路进入某站段即是这种情况下处理较好的１个例子，当时有 ２种方案可供选择，一是采用单回路耐张塔，另一是采用直线猫头塔。 根据实际，按规程要求，对线路直线单回路塔和双回路终端塔配合情况 进行计算机软件详细计算，ＣＡＤ准确绘图，提出理论计算模式，最终拿 出合理的直线塔位移施工图纸（一股隋况下，直线塔不作位移）。并根 据两端变电站相序情况，提出了相序调整方案。该方案被采用后已运行 ２年多，各方面均证明设计合理，计算准确，且经济效益显著。 ３－２铁塔基础改进 ５００ｋＶ桂林变电站至木马变２２ＯｋＶ双回、双送电线路在施工中 遭遇连阴秋雨，线路所经局部地带地下水位很高，个别塔位积水成池， 施工机械无法展开。如采用常规基础，不但施工难以进行，工期难以保 霸 应用科学 １ｌ５ 证，基础安全受力也受到一定影响。根据雨季现场情况，参考各单位意 见，对常规基础进行改进，确定基础型式为“自重式基础”，即基础的 抗拔、受压、抗倾覆均由基础自身完成，不再考虑土壤受力。重新计 算、设计，提出新的基础模式，最终拿出１套合理的施工图纸，为影响 施工的可见地表水地带铁塔基础设计及施工积累了可行的经验，并在安 全运行，经济效益和社会效益方面都有明显的提高。 基础改进应注意２个方面：①正确分析铁塔基础受力，应首先保证 安全，针对轴心受压基础，轴心受拉基础，分别选取不同的Ｋ值。②新 基础计算的前提条件是地基承载力满足设计要求，若地质属淤泥或淤泥 质土，则必须进行重新设计。 地赔偿和搬迁以获得走廊使用权的各项费用在建设成本中的比例越来越 高。城市有限的走廊很少采用单独回路，而双回路或多回路在线路中心 两侧需要相等的半走廊宽度。所以，架空线路选择沿道路、河渠、绿化 带架设，靠道路、绿地一侧的半走廊可自由利用，也易与城市规划部门 意见一致。在某些情况下，采用单侧三相垂直排列的杆型，虽仅架设一 回线路，但与电缆线路比较，效益却很可观。狭窄的路径走廊，促使钢 管杆的出现，它在技术上能满足输电线路的要求，如价格与角钢塔可比 时，其应用领域将更广泛。钢管杆不仅造型美观，安装快捷，占地面积 省，符合现代城市环境对架空线路的高要求，而且还与城市地势较为平 坦，走廊宽度小，线路施工不方便等特点相适应．故得以迅速发展，给 ３．３降低输电线路杆塔接地电阻的措施 设计选择带来了方便。 要解决输电线路杆塔接地电阻偏高的问题，先要对偏高的原因进行 线路的走廊宽度由塔头尺寸、风偏、安全距离３部分组成。减少线 认真的分析，到现场认真勘探测量，进行严格的计算设计，制定出切合 路走廊宽度的关键在于控制塔头尺寸和风偏。采用固定挂点的直线杆塔 实际的降阻措施，主要有：①水平外延接地，杆塔所在地若有水平放设 以及固定跳线的耐张塔，是减少塔头尺寸和导线风偏的有效措施， 的条件，则尽量采用此法。因其施工费用低，不但可降低工频接地电 也是控制走廊宽度的有效措施。走廊的日益紧张，发展的趋势将是多回 阻，还可有效地降低冲击接地电阻。②深埋式接地极，如地下较深处的 路、大截面。 土壤电阻率较低，可用竖井式或深埋式接地极。 ４结柬语 ３．４城市架空输电线路的设计 架空输电线路处于户外运行，随着环境的变化，线路结构必然随之 在经济发达地区或工业城市，负荷水平、负荷密度高速发展，要求 改变，本文谈到的新特点只是线路设计工作中比较突出的几个方面，只 电能以２２０ｋＶ或１ｌＯｋＶ输送至负荷中心，而城市建设中的市政规划，对 有具体问题具体分析，提出最优设计，才能确保线路的安全运行。同时 景观及环保要求越来越高，对架空线走廊的也越来越严格。土地和 针对各种问题，目前国内线路设计方面出现了许多新技术、新经验、新 环境景观等资源的占用不再是无偿或微不足道的了，线路建设中用于征 设备，只有结合实际，合理利用，才能达到最理想的效果。 。一 ０曩 ～一（上接第１１６页） 了线行跨越的主要树种自然生长高度：１８ｍ）。对比图３可知：据本文研 究的新方法所生成的高程点数据与实际利用ＧＰＳ测量出的高程点数据误 面图未导人左右边线的数据，只导人了线行中心线的高程点数据。工程 差一般不超过２ｍ，完全能满足实际工程的需要。 实际中，为使预排杆塔更为准确，应分别获取线行中心线和左右边线的 ３注意事项 ｛＃ ｉ 高程点数据。 首先，为了最终能得到绝对精准的断面数据，放桩时测量人员必须 ２．４ ＧＰＳ放桩 对有塔位和有影响的山头进行必要的断面、边线和风偏的补测。其次， 设计人员在室内对获取高程点数据生成的断面进行预排杆后即可与 由于误差的存在，现场定位时不能绝对眭地依照初排的结果按累距进行 测量、地质和结构等相关专业人员到现场进行定位、放桩。 放桩，应结合现场地形的实际情况选择最佳的塔位点。 由于塔位已经初排好，所以在放桩时测量人员可直接利用杆塔的累 距来寻找塔位点，从而减少了工作人员走错路或跑错山头的可能。其 次，若在现场遇上不可预测的情况必须对塔位进行移位时也可根据初排 嚣 ｔ 一。 ｈ的断面图对塔位进行有针对性的移位，达到提高工程质量和工作效率的 一 鼍 目的。 。嚣 一一 ≮ 一 ＿ ¨ 图４断面塔位的最终排杆图 ４结束语 扫描地形图的网格精密纠正技术，解决了地形图扫描变形无法精密 图３断面塔位的预排杆图 拼接和使用的问题；而沿路径快速高程点数字化及自动生成纵断面图 等技术，则使地形图信息得以快速提取，避开了繁琐的地形图数字化工 如图４所示，即为放桩完后测量人员利用精确测量数据所生成的线 作。工程实践中，该方法已在我院全面推行，大大得缩短了设计工期， 路沿线断面图．图上的杆塔为排塔定位的最终成果（切地安全线已考虑 提高了工作效率。 。－ｎ ”算重。曩 一一一一 一＿ｌ ｌ ｌ一 ｝ ＿ 一 ～～ ＿叠
