35kV输电线路在南水北调中线工程黄羑段的应用

2014-08-15钟光科河南省水利勘测设计研究有限公司

河南水利与南水北调 2014年13期

□ 钟光科（河南省水利勘测设计研究有限公司）

1 工程概况

南水北调中线工程总干渠黄羑段需供电建筑物主要包括闸门和渠道渗漏排水泵站等控制工程，用电负荷主要包括：各建筑物闸门、室内外照明、检修设施及站用电、控制性建筑物的自动化监控系统和通信设施。根据《南水北调中线一期工程总干渠可行性研究供电系统专题报告》及审查意见，采用35 kV专用架空输电线路及专用35 kV中心开关站的供电方式。南水北调中线一期工程总干渠黄羑段辖3个中心开关站，其中，翁涧河中心开关站由110 kV马村变的东、西母线引接2回35 kV专用电源供电，然后出线向上游辐射约40 km，向下游辐射约42 km；山庄河中心开关站由110 kV郝庄变引接1回35 kV专用电源供电，然后出线向上游辐射约44 km，向下游辐射约31 km;汤河中心开关站由110 kV城关变引接1回35 kV专用电源供电，然后出线向上游辐射约39 km，向下游辐射约43 km。3个中心开关站正常供电范围分别为总干渠黄羑的全部降压变电站，同时还作为相邻中心开关站供电范围内降压变电站的备用电源。中心开关站与所辖各降压变电站之间采用35 kV专用输电线路环网供电。35 kV输电线路沿线各负荷点设置35/0.40 kV降压变电站向负荷供电。

2 35kV输电线路在黄羑段功能的划分

根据南水北调35 kV供电系统的特点以及35 kV输电线路所承担的主要功能，可将35 kV输电线路划分为电源引接线路和专网供电线路。

2.1 35kV电源引接线路

为满足南水北调总干渠用电要求，在每个供电区域内，从所在地国家电网公司变电站的35 kV母线引1～2回35 kV电源线路接至中心开关站母线上。

2.2 35kV专网供电线路

为满足渠道上各建筑物用电要求，自中心开关站沿总干渠向上、下游两侧辐设，在每个需供电的负荷点“π”接或“T”接进35 kV降压站。由于35 kV电源引接线路可视为常规35 kV输电线路,承担着向南水北调中心开关站供电的任务,其技术特点及经济指标和常规线路相仿,在此不再赘述。本文着重对35 kV专网供电线路的技术特点及应用情况进行研究分析。

3 35kV专网供电线路在黄羑段应用的特点

3.1 沿渠用电及受控的建筑物多

黄羑段需要供电的建筑物有：13个分水闸、4个检修闸、7个节制闸、26个控制闸、2个事故闸、1个退水闸、4个渗漏泵站，共设置降压变电站57座。

3.2 专网供电线路路径单一

根据总干渠渠道规划，在渠道两侧征地范围线上设防护网，内部设约3 m宽的截流沟和8 m宽的绿化带。为减少二次征地，节省投资，提高运行可靠性，黄羑段35 kV专网供电线路的路径选择在总干渠右岸绿化带内，基本上平行于总干渠中心线。

3.3 沿线交叉跨(钻)越多

和南水北调总干渠黄羑段交叉的电力线、公路、铁路、河流等势必和35 kV专网供电线路交叉影响，要充分调研这些交叉跨(钻)越物的等级和交叉跨越情况，合理采用跨(钻)越方案，以保证这种交互影响满足国家规程规定要求。

3.4 杆塔及基础形式多样性

结合工程实际，黄羑段采取了多种杆塔型式，有角钢塔、钢管塔、高强度水泥杆、普通水泥杆；应用了多种基础型式，有现浇钢筋混凝土台阶基础、灌注桩基础、底、卡盘基础。根据线路路径小转角多的特点，规划设计了直线转角杆，可用于转角度数<5°的情况；局部位置受限地段，基础采用了作业面较小的短桩基础。

4 35kV专网供电线路在黄羑段应用的物理及电气特性

4.1 导线与地线

导线采用L G J-120/25型钢芯铝绞线，导线的安全系数为3.50，其最大使用张力为12996 N，线路平均运行张力≤破坏拉断力的25%。地线采用G J-35镀锌钢绞线，安全系数为4.00，其最大使用张力为10857 N，线路平均运行张力≤破坏拉断力的25%。

4.2 绝缘配合及金具

黄羑段所经地区污秽等级一般为d、e级，直线杆塔悬垂绝缘子选用成套FXBW4-35/70合成绝缘子，重要跨越处采用双联；转角、终端耐张杆塔绝缘子选用F X B W4-35/70合成绝缘子双联。金具采用原电力工业部1997年修订的《电力金具产品样本》中的定型金具，金具的强度安全系数不小于下列数值：最大使用荷载情况：2.50；断线、断联情况：1.50。

4.3 导线换位及相序

由于黄羑段各中心开关站上下游35 kV供电线路长度未超过100km，根据规程要求，不需要换位。线路全线位于南水北调中线总干渠右侧绿化带内，降压站全部采用电缆进出线，经终端塔再与架空部分连接，架空线路相序面朝下游从左到右为C、B、A。

4.4 防雷及接地

线路全线带地线防护，地线对边导线的保护角为30°。杆塔逐基接地，杆塔采用环形加放射线的接地装置型式。根据设计规程的要求，在雷季干燥时，每基杆塔的工频接地电阻均≤10 Ω。为提高变电站进线段的耐雷水平，变电站终端塔的接地电阻率≤7 Ω。

4.5 导线交叉跨越距离

由于南水北调总干渠专网供电线路布置在渠道右侧的绿化带内架设，所以需对绿化树种合理选择并限制其生长高度，以保证线路安全运行。绿化树木自然生长高度不超过4 m。边导线在考虑最大风偏情况下，安全距离不够的征地红线外树木亦需砍伐。与其它树木、道路及各种架空线路的距离按《66 kV及以下架空电力线路设计规范》（G B 50061-2010）及国务院1999年3月18日发布的“电力设施保护条例”的规定执行。

5 35kV专网供电线路特殊地段采取的措施

5.1 线路在重要交叉跨越（钻）处采取的措施

线路跨越铁路、河流、电力线等时，不允许有接头而且悬垂串绝缘子需采用双串。架线前施工单位应和有关部门办理跨越公路、铁路、河流等施工协议，并采取安全可靠的跨（钻）越措施。

5.2 线路进出降压站所采取的措施

线路进出线端均采用电缆敷设进出降压站，电缆敷设部分起于电缆终端塔，止于降压站进出线柜。电缆与架空线路连接部分采用一组悬式避雷器，用于防雷保护。

5.3 跨越大型河流所采取的措施

在跨越大型河流时需在河道范围内立杆组塔，首先，要对线路设计及施工方案进行防洪评估，其次，要取得河务主管部门的跨越协议和施工许可，跨河线路一般采用角钢塔和灌注桩基础的组合。

6 工程措施对质量的控制

杆塔基础，采用深埋现浇阶梯式混凝土基础，现浇混凝土标号应不低于C 20混凝土强度，采用灌注桩基础不低于C 25。所有的转角塔基础以转角配置，施工紧线时应打临时拉线，拉线对地夹角应<45°。基坑施工，应严格按照规程规范，坑口地面以上堆防沉陷土台，以防雨后或浇地后下沉，在工程移交时坑口回填土不应低于地面。位于有汇水形成山坡的基础，施工时尽可能不破坏边坡原状土，施工完毕应做好排水、护坡措施。位于斜坡的基础，施工时应以基础所处最低面为基面，适当加固其周边，以确保基础埋深及稳定。

7 非工程措施对质量的控制

工程中采用的杆塔、导线、地线、绝缘子、挂线金具零件及所有电气设备材料的规格和质量，均应符合设计选用的标准,并具有国家或有关部委现行规定的出厂质量证明。施工工艺及质量标准,除应符合现行《架空送电线路施工及验收规范》外,尚应符合本工程施工图纸和说明书中的具体规定和特殊要求。施工单位在进行丢失杆塔位桩的补定工作时,应根据平断面图上的地形地物,首先补定直线桩、再补定杆塔位桩,不得根据挡距连续补定数个基杆塔位桩，以免测量误差积累于一个档距内。所有杆塔位桩在施工前必须校测档距、高程和直线、转角度。线路在进行施工测量、分坑和基础施工前应根据平断面杆位图，检查有无新建跨越物。对有影响的古墓和新建跨越物,应及时通知设计单位,提前采取措施,以免立杆架线后难以处理,造成更大的损失。本工程导地线放线曲线表中已考虑初伸长，观测时可按实际气温查相应弧垂曲线,若实际气温与曲线所列气温值不符时,可用插入法求得其弧垂值，对于较长耐张段,在前、中、后至少要选3个观测档同时观测,以减少弧垂的施工误差。