110千伏输电线路国网公司通用设计浙江深化应用研究
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摘要：110kV输电线路通用设计模块基本覆盖浙江公司供电区域常规设计气象条件、常用导线型号和主要地形条件，基本满足公司80%以上线路工程建设的需要。本文从项目需求背景、设计原则、和应用效果等几个方面，来验证研究浙江电网输电线路杆塔通用设计的科学性与实用性。
关键词：浙江电网；输电线路；杆塔
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
1.引言
《国家电网公司输变电工程通用设计（110kV输电线路分册）》（2011年版），共计16个模块，85个子模块，566种塔型。其中，单回路角钢塔184种塔型，双回路角钢塔260种塔型，四回路角钢塔21种塔型，单回路钢管杆32种塔型，双回路钢管杆48种塔型，四回路钢管杆21种塔型。
2011年5月，国网公司增补了110kV子模块13个，其中单回路铁塔子模块1个，双回路铁塔子模块5个，四回路铁塔子模块3个，双回路钢管杆子模块4个。
2.浙江地区应用国网通用设计模块分析
2.1浙江地区气象区分析
《浙江省电网设计最大风速分区图（30年一遇）》中，风速分级以2m/s为间距，共划分了11条风速等值线，将浙江省电网设计的最大风速分为12个区域，基本风速从23.5m/s至43m/s。
全省范围33m/s及以下区域占陆域面积的91.13%，涵盖了浙江的大部分区域；35m/s及以上区域占陆域面积的8.87%，主要位于甬台温东部沿海及舟山地区。
《浙江省电网设计-覆冰分区图（30年一遇）》中，划分了6个覆冰等级，分别为0、5、10、15、20、30mm。
全省10mm及以下冰区所占比例73%。15mm 冰区所占比例12%，20mm及以上冰区所占比例15%。
2.2浙江地区通用设计模块分析
按照浙江区域气象条件分布情况，国网通用设计中设计海拔高度1000m以上模块均不适用，可筛除17个子模块。
目前浙江地区110kV线路导线截面基本上以300mm2为主，按该条件进行筛选，单回路铁塔1A模块、双回路铁塔1D模块，单回钢管杆1GGA模块（1GGA1、1GGA3）、双回钢管杆1GGD模块满足导线截面要求，套用其它模块，均存在以大代小或需重新校验使用条件的情况。
目前完全满足浙江110kV线路导线300mm2使用条件的子模块有30个，其中单回路7个、双回路19个、四回路4个。
根据2012年6月至2012年11月评审的53个110kV输电线路工程初步设计中通用设计杆塔应用统计，得到110kV杆塔模块使用情况。
单回路杆塔所占比例为1.22%，双回路杆塔所占比例为96.62%，四回路杆塔所占比例为2.16%。在双回路杆塔中，1D、1GGD模块所占比例为88.66%。
2.3浙江地区通用设计缺少模块
2.3.1 覆冰在15mm及以上中覆冰区和重覆冰区合适的模块较少
主要针对15mm及以下轻冰区线路。特别随着浙江的经济发展，小城镇用电发展的需求增加，110千伏线路经过在海拔600以上，15mm以上中覆冰区和重覆冰区的概率增加。
2.3.2.风速在40米以上的高风速区无法找到合适的模块来应用
浙江40米风速以上的气象条件较多，而浙江沿海一般都在0冰线以内，而风速较大的福建一般都是0冰区的塔型模块。
2.3.3大截面导线的塔型模块较少
大截面导线的模块一般风速较低，浙江地区风速大多在30米以上，浙江大多不能使用。
2.3.4四回路杆塔类型较少
国网通用设计110kV四回路模块仅1H、1I、1GGH三个模块，且设计导线以双分裂导线（240）为主，而浙江大多采用单导线300，套用时存在以大代小的情况，使得四回路杆塔工程量大幅提升。
3.目前在浙江地区应用中存在的一些问题
3.1绝大部分110kV模块铁塔均采用平腿设计
山地线路套用时，基础施工将难免大范围开挖，对自然环境将造成较大的破坏影响。
3.2绝大部分110kV模块铁塔均采用正防雷保护角
当零度及以下防雷保护角与正防雷保护角杆塔混用时，将会造成同一档内导线与地线交叉，未能满足规程要求。浙江大多区域为多雷区，采用零防雷保护角，可在一定程度上提高线路的耐雷水平。根据浙江省电力公司生技部2010年防措计划要求，双回路及以上线路，防雷保护角不大于零度，大多子模块将无法满足该要求。
3.3转角塔最大呼高不足
国网通用设计110kV模块转角塔的最大呼高均为24m，而在实际工程应用中，受路径走廊限制，特别是平地线路跨越，山地线路为满足避免砍伐大片树林环保要求，采用转角塔呼高24m以上的情况较多。另外转角塔水平档距和垂直档距较小，对山地线路受地形限制，也将受很大的制约。
3.4校审工作量较大
根据国网公司通用设计应用“谁用谁负责”的原则，由于各个设计院的设计习惯差异，需对各个模块的塔型设计进行校审，校审工作量较大。
4.深化应用国网通用设计的方案
4.1深化应用国网通用设计的建议
4.1.1增补模块和浙江公司设计的模块主要针对沿海地区大风速，铁塔均按全方位长短腿设计，地线按零度防雷保护角设计，转角塔最大呼高27m，满足浙江地区的应用要求。
4.1.2对单回路模块，因目前110kV单回输电线路数量少，且地线采用正防雷保护角即可满足要求，建议仅针对具体工程应用展开设计校核。长短腿、呼高不足等问题可采用浙江省标准化设计塔型解决。
4.1.3因四回输电线路主要位于走廊相对紧张的平地，因此可暂时不考虑全方位长短腿塔型。但四回路塔型塔头高度大，耐雷水平较差，建议加长塔头地线横担长度至零度防雷保护角，及进行设计校核。
4.1.4对双回路钢管转角杆最大呼高为27m，建议加长地线横担长度至零度防雷保护角，及进行设计校核。国网通用设计中，缺少31m/s、33m/s风速的钢管杆模块，建议增补。
4.1.5对双回路铁塔模块均不满足全方位长短腿、防雷保护角、转角塔呼高等要求。因对原设计塔型进行以上修改难度大大超过新设计塔型，因此建议增补相应模块的山地系列塔型，可部分采用浙江省标准化设计模块替换。
4.2深化应用的工作步骤
由于110kV有多个子模块，几百种塔型进行校核和完善，因此考虑分2-3批实施，先完成省使用比重较大的模块，如1D、1GGD系列模块，然后再分批完成使用比例相对较低的模块。可以按先重后轻，分批实施的工作步骤。
4.3深化应用的工作模式
通用设计杆塔校核对工作量大，但工作成果对减轻各设计院的工作量，提高我省的线路设计质量有极大的意义。建议采用协同设计的模式，从省内各设计院抽调精干力量组成工作组来完成，同时可以适当借助外部的一些专业铁塔设计公司来完成部分工作。协同设计工作组负责主要技术原则、设计输入条件的确定，以及对计算成果及图纸进行校核，具体的建模及结构计算委托专业设计公司完成。协同设计及外委设计需发生一定费用，资金来源初步建议可列专项课题来解决。
参考文献：
[1]DL/T 5092-1999.110～500kV架空输电线路设计技术规程.2002.
[2]DL/T 5154-2002.架空输电线路杆塔结构设计技术规定.2010
[3]DL/T 5219-2005.架空输电线路基础设计技术规定.2007.
[4]刘振亚主编.国家电网公司颁布，国家电网公司输变电工程通用设计:输电线路快速抢修杆塔基础分册[M].中国电力出版社.