架空輸電線路升高改造技術(shù)要點

何 朝 偉

(四川省送變電建設(shè)有限責任公司，四川 成都 611731)

?

架空輸電線路升高改造技術(shù)要點

何 朝 偉

(四川省送變電建設(shè)有限責任公司，四川 成都 611731)

介紹了四川樂山220 kV漢音一線#182塔升高改造過程。在項目實施過程中，對線路改造的必要性、方案制定以及改造后對原線路的影響等方面進行了分析，找出了架空輸電線路升高改造工程中的關(guān)鍵點，可為類似工程提供參考。

架空線路；改造；技術(shù)

1 概 述

建設(shè)于上世紀70、80年代的高壓輸電線路現(xiàn)已運行多年，在電網(wǎng)發(fā)展歷程中，輸電線路建設(shè)的勘察設(shè)計技術(shù)水平、施工工藝、運行維護標準均有不同程度的改善和提高。但隨著人類社會活動的加劇，開發(fā)和建設(shè)工程項目日益增多，在長期的自然條件侵蝕，加之地震、泥石流、氣象等自然災害破壞后，再加上部分地區(qū)退耕還林、還草等生態(tài)恢復政策的實施等各種內(nèi)外部不利因素已嚴重威脅到多年老舊線路的安全、可靠運行，在新的電網(wǎng)建設(shè)和運行理念戰(zhàn)略環(huán)境中，老舊線路的局部改造工作就變得十分必要并將日益頻繁。筆者對220 kV漢音一線#182塔改造從工程概況、方案制定及驗證、建議與經(jīng)驗總結(jié)出發(fā)進行了介紹。

2 220 kV漢音一線#182塔改造過程與效果

2.1 工程概況

220 kV漢音一線原為220 kV南九線，于1982年投運，迄今為止已運行30余年，線路全長112.635 km，共262基桿塔。導線采用LGJQ-400，地線采用GJ-70。線路位于10 mm冰區(qū)，30 m/s風速。#182塔耐張段長4 607 m，共9檔。

220 kV漢音一線#182鐵塔呼高較低，加之其運行年限較長，致使導線蠕變伸長，導線對地距離較近，并且其沿途均為山區(qū)，在退耕還林實施多年后線路通道內(nèi)多以速生(巨桉)、經(jīng)濟樹木(核桃、藥材)為主，通道砍伐難度越來越大，運行維護成本亦逐年增加，已不能滿足電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行要求，迫切需要進行改造。

圖1 220 kV漢音一線#176～#185段斷面示意圖

經(jīng)現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)，在#182塔向#181塔側(cè)200 m處對地距離已不足9 m，此側(cè)約有100 m長的速生植物帶；在#182塔向#183塔側(cè)230 m處對地距離為9 m，此處生長有竹林。線路現(xiàn)狀斷面情況見圖1。

2.2 改造方案的制定

根據(jù)上述情況、結(jié)合運檢單位所提需要解決的問題，最終確定將#182塔拆除(67TD102-

23.7)并新建一基高直線塔。為了減少停電時間，要求新塔位在基礎(chǔ)施工時不能影響原線路運行。根據(jù)現(xiàn)場地形情況，決定在#182塔向#181塔側(cè)約15 m處新立一基39 m呼稱高的直線塔，新塔位與原#182塔處于同一地塊內(nèi)。

在按最終確定方案對#182塔進行改造后，從以下幾個方面對新塔位進行了校驗。

2.2.1 新塔位立塔條件校驗

#182鐵塔根開為5 m，N182鐵塔根開為8 m，新舊兩塔腳最近間距為：

15 m-(5 m+8 m)÷2=8.5 m

在新建鐵塔處采用環(huán)保的人工挖孔樁或掏挖基礎(chǔ)型式下，基礎(chǔ)施工完全不影響原線路運行。新舊兩塔腳最近間距見圖2。

圖2 新舊塔相對位置示意圖

2.2.2 新立鐵塔定位條件檢查

在整理現(xiàn)場勘測數(shù)據(jù)后，采用專用輸電線路定位設(shè)計軟件進行定位檢查。在保證原架設(shè)的導、地線設(shè)計條件不變的情況下，經(jīng)計算得知線路升塔改造后導、地線長度均需減短，導線需減短約1.2 m，地線需減短約1.1 m。

在以往的線路改造中，線路升高改造后均會引起原架設(shè)的導、地線增長或減短。通常采用的方法是：對于導、地線加長的，將原導、地線更換或接頭加長；對于導、地線變短的則將原線多余的部分截除。此次改造決定采用不截線的方式進行改造。線路改造后的斷面情況見圖3。

(1)危險點對地距離。

(2)N182塔兩側(cè)桿塔電氣間隙及荷載。

改造后的鐵塔明細數(shù)據(jù)(導、地線長與改前相同)、N182塔兩側(cè)桿塔的水平檔距和垂直檔距見表1。

圖3 220 kV漢音一線#176-#185段改造后斷面示意圖

表1 改造后新立鐵塔兩側(cè)水平檔距及垂直檔距表

經(jīng)調(diào)查得知：原線路使用的#181塔(Z5-18)水平檔距設(shè)計值為1 200 m，垂直檔距設(shè)計 值 為 1 600 m，最大檔距設(shè)計值為1 600 m；#183塔(67TD102-17.7)水平檔距設(shè)計值為530 m，垂直檔距設(shè)計值為870 m，最大檔距設(shè)計值為750 m，在與原設(shè)計鐵塔參數(shù)對照后，確認新立鐵塔兩側(cè)直線塔均能滿足線路改造后的使用要求。

線路改造后，新立鐵塔兩側(cè)為直線塔，要求校驗其塔頭間隙。從表1中可以看出，新立鐵塔兩側(cè)舊塔的kV(kV=LV/LH)值均大于1，故兩側(cè)舊塔塔頭間隙能夠滿足線路改造后的使用要求。

(3)線路改造后耐張段兩側(cè)耐張塔張力差。

鑒于此次改造采用不截線的方式進行，經(jīng)計算，#182塔升高改造前后耐張塔張力差見表2、3。

表2 導線張力差對比表

表3 地線張力差對比表

從表2、3可以看出，更換塔位并加高后在多余線長不截掉的情況下，整個耐張段內(nèi)張力均在減小，導線張力減小約2%，地線張力減小約3%。與原塔設(shè)計張力荷載對比后得知，耐張段兩端耐張塔均能滿足使用要求。

where gm was the transconductance, Cg was the gate capacitance given by the following expression:

(4)耐張段弧垂及對地距離。

為達到耐張段內(nèi)各直線塔張力平衡，需對整個耐張段內(nèi)導、地線進行弧垂調(diào)整。在不截線長的情況下，改造后不改造檔弧垂有所增大，耐張段內(nèi)各檔弧垂變化情況見表4。

經(jīng)計算得知耐張段內(nèi)各檔弧垂增大約2%。經(jīng)對比、檢驗得知，弧垂增大后對地或交叉跨越距離減小不影路線路安全運行，改造后的線路符合規(guī)程規(guī)范要求。

3 取得的成果及亮點

筆者對老舊線路升高改造項目的實施進行總結(jié)后認為取得了以下成果：

(1)在老舊線路升高改造過程中，對于線路改造后導、地線余長在一定范圍內(nèi)時且經(jīng)校核是可以不截去多余的線長。

(2)在筆者介紹的改造項目實施后，節(jié)約工程材料費1 500元，節(jié)約相應施工費約33 000元；節(jié)省工期約2 d，減少了停電帶來的損失。

表4 耐張塔內(nèi)各檔弧垂變化表

(3)省去了在耐張塔端的拆、緊老舊架空線環(huán)節(jié)，降低了施工風險，亦省去了導、地線耐張線夾的定貨過程和相應的拉力試驗。

4 建 議

筆者在總結(jié)上述改造工程后得知，線路升高改造應注意以下幾點，供同行在類似改造工程中參考。

(1)盡量收集原線路竣工資料以及各項改造的運維資料。

(2)采用直線塔升高改造無法滿足定位要求時，需要采用耐張塔開斷原檔內(nèi)導、地線方式進行改造。除新建鐵塔滿足相應定位條件外，還應校驗鄰塔電氣間隙、荷載等技術(shù)要求。

(3)基礎(chǔ)施工過程中不影響原有塔位安全和線路正常運行。

(4)注意耐張段兩端鐵塔承受的張力變化，以及弧垂調(diào)整后耐張段內(nèi)其它檔導線對地、對交叉跨(穿)越距離的變化。

(5)計算改造耐張段弧垂調(diào)整工程量。除線路本身改造外，應對沿線所架設(shè)的OPGW或ADSS光纜以及塔上所安裝的防鳥害、防雷、在線監(jiān)測等設(shè)施進行同步改造。

[1] 張殿生.電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊(第二版)[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2] 110 kV～750 kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范，GB 50545-2010 [S].

[3] 110 kV～750 kV架空輸電線路施工及驗收規(guī)范，GB50233-2014[S].

[4] 周振山.高壓架空送電線路機械計算[M].北京：水利電力出版社，1983.

(責任編輯：李燕輝)

2016-02-10

TV734;TV52

B

1001-2184(2016)05-0094-03

何朝偉(1982-)，男，四川巴中人，項目經(jīng)理，工程師，從事高壓輸電線路架設(shè)與維護技術(shù)工作.