35kV輸電線路在南水北調(diào)中線工程黃羑段的應(yīng)用

□ 鐘光科（河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司）

1 工程概況

南水北調(diào)中線工程總干渠黃羑段需供電建筑物主要包括閘門和渠道滲漏排水泵站等控制工程，用電負(fù)荷主要包括：各建筑物閘門、室內(nèi)外照明、檢修設(shè)施及站用電、控制性建筑物的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)和通信設(shè)施。根據(jù)《南水北調(diào)中線一期工程總干渠可行性研究供電系統(tǒng)專題報(bào)告》及審查意見，采用35 kV專用架空輸電線路及專用35 kV中心開關(guān)站的供電方式。南水北調(diào)中線一期工程總干渠黃羑段轄3個(gè)中心開關(guān)站，其中，翁澗河中心開關(guān)站由110 kV馬村變的東、西母線引接2回35 kV專用電源供電，然后出線向上游輻射約40 km，向下游輻射約42 km；山莊河中心開關(guān)站由110 kV郝莊變引接1回35 kV專用電源供電，然后出線向上游輻射約44 km，向下游輻射約31 km;湯河中心開關(guān)站由110 kV城關(guān)變引接1回35 kV專用電源供電，然后出線向上游輻射約39 km，向下游輻射約43 km。3個(gè)中心開關(guān)站正常供電范圍分別為總干渠黃羑的全部降壓變電站，同時(shí)還作為相鄰中心開關(guān)站供電范圍內(nèi)降壓變電站的備用電源。中心開關(guān)站與所轄各降壓變電站之間采用35 kV專用輸電線路環(huán)網(wǎng)供電。35 kV輸電線路沿線各負(fù)荷點(diǎn)設(shè)置35/0.40 kV降壓變電站向負(fù)荷供電。

2 35kV輸電線路在黃羑段功能的劃分

根據(jù)南水北調(diào)35 kV供電系統(tǒng)的特點(diǎn)以及35 kV輸電線路所承擔(dān)的主要功能，可將35 kV輸電線路劃分為電源引接線路和專網(wǎng)供電線路。

2.1 35kV電源引接線路

為滿足南水北調(diào)總干渠用電要求，在每個(gè)供電區(qū)域內(nèi)，從所在地國家電網(wǎng)公司變電站的35 kV母線引1～2回35 kV電源線路接至中心開關(guān)站母線上。

2.2 35kV專網(wǎng)供電線路

為滿足渠道上各建筑物用電要求，自中心開關(guān)站沿總干渠向上、下游兩側(cè)輻設(shè)，在每個(gè)需供電的負(fù)荷點(diǎn)“π”接或“T”接進(jìn)35 kV降壓站。由于35 kV電源引接線路可視為常規(guī)35 kV輸電線路,承擔(dān)著向南水北調(diào)中心開關(guān)站供電的任務(wù),其技術(shù)特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和常規(guī)線路相仿,在此不再贅述。本文著重對(duì)35 kV專網(wǎng)供電線路的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用情況進(jìn)行研究分析。

3 35kV專網(wǎng)供電線路在黃羑段應(yīng)用的特點(diǎn)

3.1 沿渠用電及受控的建筑物多

黃羑段需要供電的建筑物有：13個(gè)分水閘、4個(gè)檢修閘、7個(gè)節(jié)制閘、26個(gè)控制閘、2個(gè)事故閘、1個(gè)退水閘、4個(gè)滲漏泵站，共設(shè)置降壓變電站57座。

3.2 專網(wǎng)供電線路路徑單一

根據(jù)總干渠渠道規(guī)劃，在渠道兩側(cè)征地范圍線上設(shè)防護(hù)網(wǎng)，內(nèi)部設(shè)約3 m寬的截流溝和8 m寬的綠化帶。為減少二次征地，節(jié)省投資，提高運(yùn)行可靠性，黃羑段35 kV專網(wǎng)供電線路的路徑選擇在總干渠右岸綠化帶內(nèi)，基本上平行于總干渠中心線。

3.3 沿線交叉跨(鉆)越多

和南水北調(diào)總干渠黃羑段交叉的電力線、公路、鐵路、河流等勢必和35 kV專網(wǎng)供電線路交叉影響，要充分調(diào)研這些交叉跨(鉆)越物的等級(jí)和交叉跨越情況，合理采用跨(鉆)越方案，以保證這種交互影響滿足國家規(guī)程規(guī)定要求。

3.4 桿塔及基礎(chǔ)形式多樣性

結(jié)合工程實(shí)際，黃羑段采取了多種桿塔型式，有角鋼塔、鋼管塔、高強(qiáng)度水泥桿、普通水泥桿；應(yīng)用了多種基礎(chǔ)型式，有現(xiàn)澆鋼筋混凝土臺(tái)階基礎(chǔ)、灌注樁基礎(chǔ)、底、卡盤基礎(chǔ)。根據(jù)線路路徑小轉(zhuǎn)角多的特點(diǎn)，規(guī)劃設(shè)計(jì)了直線轉(zhuǎn)角桿，可用于轉(zhuǎn)角度數(shù)<5°的情況；局部位置受限地段，基礎(chǔ)采用了作業(yè)面較小的短樁基礎(chǔ)。

4 35kV專網(wǎng)供電線路在黃羑段應(yīng)用的物理及電氣特性

4.1 導(dǎo)線與地線

導(dǎo)線采用L G J-120/25型鋼芯鋁絞線，導(dǎo)線的安全系數(shù)為3.50，其最大使用張力為12996 N，線路平均運(yùn)行張力≤破壞拉斷力的25%。地線采用G J-35鍍鋅鋼絞線，安全系數(shù)為4.00，其最大使用張力為10857 N，線路平均運(yùn)行張力≤破壞拉斷力的25%。

4.2 絕緣配合及金具

黃羑段所經(jīng)地區(qū)污穢等級(jí)一般為d、e級(jí)，直線桿塔懸垂絕緣子選用成套FXBW4-35/70合成絕緣子，重要跨越處采用雙聯(lián)；轉(zhuǎn)角、終端耐張桿塔絕緣子選用F X B W4-35/70合成絕緣子雙聯(lián)。金具采用原電力工業(yè)部1997年修訂的《電力金具產(chǎn)品樣本》中的定型金具，金具的強(qiáng)度安全系數(shù)不小于下列數(shù)值：最大使用荷載情況：2.50；斷線、斷聯(lián)情況：1.50。

4.3 導(dǎo)線換位及相序

由于黃羑段各中心開關(guān)站上下游35 kV供電線路長度未超過100km，根據(jù)規(guī)程要求，不需要換位。線路全線位于南水北調(diào)中線總干渠右側(cè)綠化帶內(nèi)，降壓站全部采用電纜進(jìn)出線，經(jīng)終端塔再與架空部分連接，架空線路相序面朝下游從左到右為C、B、A。

4.4 防雷及接地

線路全線帶地線防護(hù)，地線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角為30°。桿塔逐基接地，桿塔采用環(huán)形加放射線的接地裝置型式。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程的要求，在雷季干燥時(shí)，每基桿塔的工頻接地電阻均≤10 Ω。為提高變電站進(jìn)線段的耐雷水平，變電站終端塔的接地電阻率≤7 Ω。

4.5 導(dǎo)線交叉跨越距離

由于南水北調(diào)總干渠專網(wǎng)供電線路布置在渠道右側(cè)的綠化帶內(nèi)架設(shè)，所以需對(duì)綠化樹種合理選擇并限制其生長高度，以保證線路安全運(yùn)行。綠化樹木自然生長高度不超過4 m。邊導(dǎo)線在考慮最大風(fēng)偏情況下，安全距離不夠的征地紅線外樹木亦需砍伐。與其它樹木、道路及各種架空線路的距離按《66 kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》（G B 50061-2010）及國務(wù)院1999年3月18日發(fā)布的“電力設(shè)施保護(hù)條例”的規(guī)定執(zhí)行。

5 35kV專網(wǎng)供電線路特殊地段采取的措施

5.1 線路在重要交叉跨越（鉆）處采取的措施

線路跨越鐵路、河流、電力線等時(shí)，不允許有接頭而且懸垂串絕緣子需采用雙串。架線前施工單位應(yīng)和有關(guān)部門辦理跨越公路、鐵路、河流等施工協(xié)議，并采取安全可靠的跨（鉆）越措施。

5.2 線路進(jìn)出降壓站所采取的措施

線路進(jìn)出線端均采用電纜敷設(shè)進(jìn)出降壓站，電纜敷設(shè)部分起于電纜終端塔，止于降壓站進(jìn)出線柜。電纜與架空線路連接部分采用一組懸式避雷器，用于防雷保護(hù)。

5.3 跨越大型河流所采取的措施

在跨越大型河流時(shí)需在河道范圍內(nèi)立桿組塔，首先，要對(duì)線路設(shè)計(jì)及施工方案進(jìn)行防洪評(píng)估，其次，要取得河務(wù)主管部門的跨越協(xié)議和施工許可，跨河線路一般采用角鋼塔和灌注樁基礎(chǔ)的組合。

6 工程措施對(duì)質(zhì)量的控制

桿塔基礎(chǔ)，采用深埋現(xiàn)澆階梯式混凝土基礎(chǔ)，現(xiàn)澆混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于C 20混凝土強(qiáng)度，采用灌注樁基礎(chǔ)不低于C 25。所有的轉(zhuǎn)角塔基礎(chǔ)以轉(zhuǎn)角配置，施工緊線時(shí)應(yīng)打臨時(shí)拉線，拉線對(duì)地夾角應(yīng)<45°。基坑施工，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)范，坑口地面以上堆防沉陷土臺(tái)，以防雨后或澆地后下沉，在工程移交時(shí)坑口回填土不應(yīng)低于地面。位于有匯水形成山坡的基礎(chǔ)，施工時(shí)盡可能不破壞邊坡原狀土，施工完畢應(yīng)做好排水、護(hù)坡措施。位于斜坡的基礎(chǔ)，施工時(shí)應(yīng)以基礎(chǔ)所處最低面為基面，適當(dāng)加固其周邊，以確保基礎(chǔ)埋深及穩(wěn)定。

7 非工程措施對(duì)質(zhì)量的控制

工程中采用的桿塔、導(dǎo)線、地線、絕緣子、掛線金具零件及所有電氣設(shè)備材料的規(guī)格和質(zhì)量，均應(yīng)符合設(shè)計(jì)選用的標(biāo)準(zhǔn),并具有國家或有關(guān)部委現(xiàn)行規(guī)定的出廠質(zhì)量證明。施工工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),除應(yīng)符合現(xiàn)行《架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》外,尚應(yīng)符合本工程施工圖紙和說明書中的具體規(guī)定和特殊要求。施工單位在進(jìn)行丟失桿塔位樁的補(bǔ)定工作時(shí),應(yīng)根據(jù)平斷面圖上的地形地物,首先補(bǔ)定直線樁、再補(bǔ)定桿塔位樁,不得根據(jù)擋距連續(xù)補(bǔ)定數(shù)個(gè)基桿塔位樁，以免測量誤差積累于一個(gè)檔距內(nèi)。所有桿塔位樁在施工前必須校測檔距、高程和直線、轉(zhuǎn)角度。線路在進(jìn)行施工測量、分坑和基礎(chǔ)施工前應(yīng)根據(jù)平斷面桿位圖，檢查有無新建跨越物。對(duì)有影響的古墓和新建跨越物,應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位,提前采取措施,以免立桿架線后難以處理,造成更大的損失。本工程導(dǎo)地線放線曲線表中已考慮初伸長，觀測時(shí)可按實(shí)際氣溫查相應(yīng)弧垂曲線,若實(shí)際氣溫與曲線所列氣溫值不符時(shí),可用插入法求得其弧垂值，對(duì)于較長耐張段,在前、中、后至少要選3個(gè)觀測檔同時(shí)觀測,以減少弧垂的施工誤差。

8 結(jié)論

通過對(duì)35 kV輸電線路在南水北調(diào)中線工程黃羑段應(yīng)用的分析，說明35 kV輸電線路可以滿足南水北調(diào)中線工程黃羑段功能上的需要，能夠保障南水北調(diào)工程安全、可靠的供電。

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