混壓四回路主要桿塔型式選擇與分析

羅玉鶴，龐紅旗

(寧波市電力設(shè)計院有限公司，浙江 寧波 315021)

混壓四回路主要桿塔型式選擇與分析

羅玉鶴，龐紅旗

(寧波市電力設(shè)計院有限公司，浙江 寧波 315021)

近幾年，寧波用電緊張的局面尚未從根本上解決，電網(wǎng)建設(shè)的力度在不斷加大，建設(shè)的電壓等級也較多，上至500kV下至35kV，而不同電壓等級的線路均需要獨立的走廊，相對而言寧波地區(qū)的建設(shè)用地卻日趨緊張，從而導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)路徑通道與土地規(guī)劃之間的矛盾愈演愈烈，為合理的解決這一矛盾而又不影響電網(wǎng)建設(shè)的力度，本文提出同塔架設(shè)多回路并采用混壓架設(shè)。

高壓輸電線；同塔多回路；混壓。

目前寧波電網(wǎng)建設(shè)難度相當(dāng)大，主要是路徑卡脖子現(xiàn)象十分突出，在現(xiàn)有的土地規(guī)劃基礎(chǔ)上已很難找到一條經(jīng)濟合理的路徑，路徑跨越房屋、鐵路以及高速公路等十之有八九，政策處理難度巨大，且高壓輸電線對通道走廊的要求較高，一般110kV線路要求通道走廊寬度約30m，220kV線路要求通道走廊寬度約45m，這樣隨著電網(wǎng)的建設(shè)，高壓輸電線占用的土地就越來越多，若能充分的利用現(xiàn)有資源、提高土地利用率無疑對國民經(jīng)濟的發(fā)展會帶來巨大的好處，因此本文提出將不同電壓等級的高壓線路合并在一起建設(shè)多回輸電線路，這樣一來如何處理好不同電壓等級的關(guān)系，如何經(jīng)濟合理的設(shè)計不同電壓等級共用的塔型至關(guān)重要，這不僅影響線路的總體投資、線路的安全運行，還影響到日后的線路檢修，鑒于寧波地區(qū)110kV線路和220kV線路建設(shè)最多，本文提出220kV、110kV混壓四回路鐵塔設(shè)計。

1 桿塔設(shè)計

1.1 220/110kV混壓六層導(dǎo)線橫擔(dān)(A型)

1.1.1 塔頭間隙

鐵塔按六層導(dǎo)線橫擔(dān)布置，所有回路三相導(dǎo)線均采用垂直布置方式，地線對所有導(dǎo)線均為負(fù)保護角，塔頭高度33.8m。導(dǎo)線最大投影寬度為12.6m，塔頭間隙見圖1。

1.1.2 鐵塔計算重量

塔身坡度采取8%～12%進行優(yōu)選，得到鐵塔計算重量與塔身坡度的關(guān)系見圖2。

由圖2可知，該塔在塔身坡度10.5%時，重量最優(yōu)，其計算重量為23358kg。

1.2 220/110kV混壓五層導(dǎo)線橫擔(dān)(B型)

1.2.1 塔頭間隙

鐵塔按五層導(dǎo)線橫擔(dān)布置，220kV兩回線路三相導(dǎo)線按垂直排列方式，110kV兩回線路三相導(dǎo)線按倒三角形布置方式，因正三角形布置方式走廊寬帶更大，且桿塔重量差別不大，本次不做考慮。110kV上導(dǎo)線橫擔(dān)一側(cè)掛兩相導(dǎo)線，根據(jù)掛線方式，考慮絕緣子串“V”型、“I”型兩種布置方式，220kV線路采用負(fù)保護角，110kV線路采用正保護角。鐵塔走廊寬度由110kV線路控制，兩種方式最大投影寬度分別為18.1m和15.58m，可見采用V型串對節(jié)省線路走廊寬度還是比較有效的，在考慮風(fēng)偏后，因“I”懸垂串?dāng)[動，可節(jié)省走廊寬度約5m。兩種布置方式塔頭高度為29.55m和29.6m，間隙見圖3。

1.2.2 鐵塔計算重量

塔身坡度采取8%～12%進行優(yōu)選，得到鐵塔計算重量與塔身坡度的關(guān)系見圖4。

由圖4可得，該塔在塔身坡度10.1%時，重量最優(yōu)，其計算重量為20790kg。

1.3 220/110kV混壓四層導(dǎo)線橫擔(dān)(C型)

1.3.1 塔頭間隙

鐵塔按四層導(dǎo)線橫擔(dān)布置，220kV兩回線路三相導(dǎo)線按正三角形排列方式，110kV兩回線路三相導(dǎo)線按倒三角形布置方式。220kV下導(dǎo)線橫擔(dān)、110kV上導(dǎo)線橫擔(dān)一側(cè)掛兩相導(dǎo)線，絕緣子串均采用“V”型布置方式，最下層導(dǎo)線橫擔(dān)采用“I”串布置方式。地線對所有導(dǎo)線均為負(fù)保護角，塔頭高度23.25m。鐵塔走廊寬度由220kV線路控制，最大投影寬度為20.44m，間隙見圖5。

圖5 四層導(dǎo)線橫擔(dān)(C-HSSZC2)布置塔頭間隙

1.3.2 鐵塔計算重量

塔身坡度采取8%～12%，間隔0.1%進行優(yōu)選，得到鐵塔計算重量與塔身坡度的關(guān)系見圖6。

圖6 C-HSSZC2(36)直線塔計算重量與塔身坡度的關(guān)系圖

由圖6可得，該塔在塔身坡度9.6%時，重量最優(yōu)，其計算重量為21420kg。

1.4 220/110kV混壓三層導(dǎo)線橫擔(dān)(D型)

1.4.1 塔頭間隙

鐵塔按三層導(dǎo)線橫擔(dān)布置，220kV兩回線路三相導(dǎo)線按正三角形排列方式，110kV兩回線路三相導(dǎo)線按水平布置方式。220kV下導(dǎo)線橫擔(dān)一側(cè)掛兩相導(dǎo)線，110kV導(dǎo)線橫擔(dān)一側(cè)掛三相導(dǎo)線，絕緣子串均采用“V”型布置方式。220kV線路采用負(fù)保護角，110kV線路采用正保護角，塔頭高度19.2m。鐵塔走廊寬度由110kV線路控制，最大投影寬度為24.128m，間隙見圖7。

圖7 三層導(dǎo)線橫擔(dān)(D-HSSZC2)布置塔頭間隙

1.4.2 鐵塔計算重量

塔身坡度采取8%～12%，間隔0.1%進行優(yōu)選，得到鐵塔計算重量與塔身坡度的關(guān)系見圖8。

圖8 C-HSSZC2(36)直線塔計算重量與塔身坡度的關(guān)系圖

由圖8可得，該塔在塔身坡度10.0%時，重量最優(yōu)，其計算重量為20162kg。

2 桿塔對比

2.1 桿塔計算重量橫向?qū)Ρ?/h3>

對以上五種桿塔型式的最優(yōu)計算重量以及220kV和110kV單塔重量進行橫向?qū)Ρ纫姳?。

表1 各塔計算重量橫向百分比

由表1分析可得，220kV單塔+110kV單塔重量最大，六層導(dǎo)線橫擔(dān)次之，三層導(dǎo)線橫擔(dān)的計算重量最小，采用三層導(dǎo)線橫擔(dān)布置方式在桿塔重量方面具有明顯優(yōu)勢，對線路工程的本體投資有較大影響。

2.2 桿塔走廊寬度橫向?qū)Ρ?/h3>

線路采用多回架設(shè)的主要目的是節(jié)省線路走廊寬度，走廊寬度為一個重要考核指標(biāo)。各類型桿塔的導(dǎo)線投影寬度見表2。

表2 各塔導(dǎo)線投影寬度橫向百分比

由表2可知，六層橫擔(dān)布置方式導(dǎo)線投影寬度最小，五層橫擔(dān)次之，三層橫擔(dān)布置方式最大，但220kV、110kV混壓四回路鐵塔僅需要一個走廊，走廊寬度范圍為42.6m～54.13m，而220kV單塔+110kV單塔需要兩個走廊，走廊寬度為75m，顯而易見，采用220、110kV混壓四回架設(shè)在走廊控制方面具有明顯優(yōu)勢。

3 結(jié)論

通過對220kV、110kV混壓四回路鐵塔的設(shè)計分析，相比普通雙回路架設(shè)線路有如下優(yōu)勢：

⑴基礎(chǔ)用量、鐵塔重量相對較少，減少鐵塔重量范圍在13%～25%之間，對線路工程本體投資具有明顯優(yōu)勢。

⑵需要走廊寬度相對較少，減少走廊寬度范圍在28%～43%之間，降低了政策處理難度，減少了政策處理費用，對線路工程總體投資具有明顯優(yōu)勢，同時提高了土地使用率，產(chǎn)生的經(jīng)濟社會效益顯著。

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Selection and Analysis of Main Tower type of Mixed Pressure Four Loop

LUO Yu-he，PANG Hong-qi
(Ningbo Electric Power Design Institute Limited，Ningbo 315021，China)

In recent years, Ningbo electricity tensions have not been fundamentally solved, the power grid construction efforts in increasing, construction of the voltage level is more also, from500kV to 35kV, and different voltage lines are needed for independent corridor, relatively speaking Ningbo area of construction land is nervous with each passing day, leading to power grid construction path and land planning between the contradiction intensi fi ed,reasonable solution to this contradiction and does not affect the power grid construction, this paper puts forward the same tower erection loop and the use of mixed compression set

high voltage transmission line; multi circuit lines on the same tower; mixed pressure.

TM75

B

1671-9913(2012)02-0066-04

2012-04-27

羅玉鶴(1979- )，男，碩士，工程師，從事線路勘測設(shè)計工作。