店塔電廠110kV出線改造工程

1、    店塔電廠110kv出線改造工程    劉明月 李建忠摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電力供應(yīng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提出了更高的要求。在土地資源嚴(yán)重緊張的當(dāng)前，發(fā)展緊湊型的高壓輸電是必然選擇。本文就高壓輸電鋼管塔的基礎(chǔ)及鋼管塔的設(shè)計(jì)及施工做了簡(jiǎn)要探究。關(guān)鍵詞：輸電線路；緊湊型高壓輸電；基礎(chǔ)及塔設(shè)計(jì)施工中圖分類(lèi)號(hào)：k826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：一. 工程實(shí)施的背景和迫切需求1、受神華神東電力公司委托，陜西省電力設(shè)計(jì)院承擔(dān)了神華神東電力公司店塔電廠的110kv出線改造工程，即：對(duì)原店塔電廠2×135mv機(jī)組送出的2條同塔雙回110kv線路

2、包括同塔雙回的110kv矸北回、矸北回線路和同塔雙回110kv矸新線、矸府線進(jìn)行改造。工程全線均采用陜西省110kv典型設(shè)計(jì)中常規(guī)自立式鐵塔進(jìn)行架設(shè)。按照原有圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，電廠出線端的終端塔呼稱(chēng)高24米，每基占地在大約在長(zhǎng)、寬大約14米左右。2、線路建設(shè)期間，神華神東電力公司店塔電廠根據(jù)自身后期建設(shè)需要，將擬建的電廠鐵路專(zhuān)用線向電廠變電站出線門(mén)型架方向平移了約24m，移動(dòng)后現(xiàn)場(chǎng)的擬建鐵路邊緣距離門(mén)型架僅6-8米，這就導(dǎo)致“店塔電廠110kv出線改造工程”施工圖設(shè)計(jì)中的出線終端塔位置被鐵路線部分占用，立塔空間受到嚴(yán)重阻礙.同時(shí)由于本次改動(dòng)線路出線段，還新增了部分交叉跨越內(nèi)容（即：需要連續(xù)跨越的4條擬

3、建鐵路，1條已建鐵路及1條新規(guī)劃公路（擬建鐵路路軌高程高出廠區(qū)地面約10m），因此現(xiàn)場(chǎng)終端塔呼稱(chēng)高只有保持在30m（矸北回、ii回）及35m（矸新線、矸府線）以上，線路側(cè)導(dǎo)、地線按正常張力方式放線架設(shè)，才能滿(mǎn)足線路的安全可靠運(yùn)行。此時(shí)如果按照常規(guī)的角鋼終端塔設(shè)計(jì)，每基需要占地長(zhǎng)、寬都在17米以上，現(xiàn)有場(chǎng)地條件無(wú)法滿(mǎn)足立塔要求。3、截至此時(shí)，工程大部分塔位均以桿塔組立完成，線路架線在即，故無(wú)法實(shí)施改線方案，只能就地采用電纜終端鋼管塔的架線方式，才能滿(mǎn)足工程正常投運(yùn)的要求。經(jīng)陜西省電力設(shè)計(jì)院與業(yè)主單位（店塔電廠）、鐵路專(zhuān)用線設(shè)計(jì)單位（山西鐵路勘察設(shè)計(jì)院）協(xié)商研究后，最終確定利用現(xiàn)有場(chǎng)地條件，將門(mén)架

4、側(cè)的原普通角鋼終端塔施工方案改換為電纜終端鋼管塔，同時(shí)為保證線路出線側(cè)的正常交跨，線路側(cè)全段采用正常張力進(jìn)行架線。4、由于本工程桿塔高度與門(mén)架相比較高，而終端塔和門(mén)架之間距離又過(guò)近，如果直接采取架空進(jìn)線方式，桿塔與門(mén)架之間的導(dǎo)、地線在空中發(fā)生交叉且電氣間隙難以滿(mǎn)足，因此考慮在本次電纜終端鋼管塔上采取架空線轉(zhuǎn)接為電纜的落地接入方式。二.電纜終端鋼管塔的應(yīng)用現(xiàn)狀和獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)1、電纜終端鋼管塔的現(xiàn)狀目前電纜終端鋼管塔在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且送電走廊受到嚴(yán)重約束的地區(qū)，主要是為了解決線路走廊狹窄、鐵塔或鋼管桿難以滿(mǎn)足需求的塔位，因此可以供本工程借鑒或參照的范例少之又少。再加上本次窄基鋼管終端塔兼做雙回

5、路電纜下線塔，更是開(kāi)創(chuàng)了110kv送電工程桿塔應(yīng)用的先河。2、電纜終端鋼管塔的優(yōu)點(diǎn)本工程所使用的電纜終端鋼管塔，屬于自立式鐵塔的一種，它可以依靠自身的結(jié)構(gòu)，承受桿塔架線荷載、滿(mǎn)足線路正常架設(shè)的需求；但相對(duì)于普通的角鋼自立式鐵塔而言，它明顯的減小了桿塔占地面積，可以最大限度的使用于場(chǎng)地受限區(qū)域的線路架設(shè)，同時(shí)它的主體采取四柱格構(gòu)組合型式，結(jié)構(gòu)剛度好，能夠較好的抵抗前后不平衡張力所帶來(lái)的桿塔變形，美觀大方、便捷實(shí)用。實(shí)現(xiàn)桿塔組立、線路架設(shè)的預(yù)期目標(biāo)。造價(jià)在普通架空線路與純電纜線路之間，價(jià)格適中。工程中電纜終端鋼管塔的使用，恰恰是對(duì)這一優(yōu)點(diǎn)的有力證明，它充分發(fā)揮了電纜終端鋼管塔的優(yōu)勢(shì)，既保證了電廠發(fā)

6、電的外送需求，又有效地降低了工程造價(jià)、節(jié)約了工程投資。三.電纜終端鋼管塔的設(shè)計(jì)條件電壓等級(jí)：110kv回路數(shù)：雙回路氣象條件：風(fēng)速27m/s（10m基準(zhǔn)高），10mm覆冰。ggt1：同矸北、回，導(dǎo)線2×lgj-400/35，地線gj-80。ggt2：同矸新、矸府，一側(cè)lgj-240/40，一側(cè)lgj-300/40，地線gj-80。水平檔距：350m；垂直檔距：500m轉(zhuǎn)角度數(shù)：ggt1（0-10） ggt2（0-55度）主柱中心間距：ggt1為3.5m，ggt2為3.0m。電纜型號(hào)：原矸新、矸府電纜采用500mm2。矸北、回電纜采用2×800mm2。四.電纜終端鋼管塔的設(shè)計(jì)

7、荷載五.電纜終端鋼管塔的設(shè)計(jì)工況1 大風(fēng)工況2 覆冰工況3 斷右地線，斷右上導(dǎo)線(小轉(zhuǎn)角)4 斷左地線，斷左上導(dǎo)線(小轉(zhuǎn)角)5 斷右上及中層右導(dǎo)線(小轉(zhuǎn)角)6 斷左上及中層左導(dǎo)線(小轉(zhuǎn)角)7 斷右中及下層右導(dǎo)線(小轉(zhuǎn)角)8 斷左中及下層左導(dǎo)線(小轉(zhuǎn)角)9 掛右地線(小轉(zhuǎn)角)10 掛左地線，右地線已掛(小轉(zhuǎn)角)11 掛右上導(dǎo)線，地線已掛(小轉(zhuǎn)角)12 掛右中導(dǎo)線，右上、地線已掛(小轉(zhuǎn)角)13 掛右下導(dǎo)線，右中、右上、地線已掛(小轉(zhuǎn)角)14 掛左上導(dǎo)線，右上、右中、右下、地線已掛(小轉(zhuǎn)角)15 掛左中導(dǎo)線，左上、右上、右中、右下、地線已掛(小轉(zhuǎn)角)16 掛左下導(dǎo)線，左上、左中、右上、右中、右下、地

8、線已掛(小轉(zhuǎn)角)17 緊右地線(小轉(zhuǎn)角)18 緊左地線，右地線已緊(小轉(zhuǎn)角)19 緊右上導(dǎo)線，地線已緊(小轉(zhuǎn)角)20 緊右中導(dǎo)線，右上、地線已緊(小轉(zhuǎn)角)21 緊右下導(dǎo)線，右中、右上、地線已緊(小轉(zhuǎn)角)22 緊左上導(dǎo)線，右上、右中、右下、地線已緊(小轉(zhuǎn)角)23 緊左中導(dǎo)線，左上、右上、右中、右下、地線已緊(小轉(zhuǎn)角)24 緊左下導(dǎo)線，左上、左中、右上、右中、右下、地線已緊(小轉(zhuǎn)角)六.電纜終端鋼管塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 數(shù)據(jù)輸入2 強(qiáng)度和位移計(jì)算3 桿塔連接計(jì)算七. 電纜終端鋼管塔的細(xì)部設(shè)計(jì)1電纜終端鋼管塔的空間布置由于本工程桿塔高度與門(mén)架相比較高，而終端塔和門(mén)架之間距離又過(guò)近，如果直接采取架空進(jìn)線方式

9、，桿塔與門(mén)架之間的導(dǎo)、地線在空中發(fā)生交叉且電氣間隙難以滿(mǎn)足，因此考慮在本次鋼管終端塔上采取架空線轉(zhuǎn)接為電纜的落地接入方式。電氣在塔頭布置時(shí)，需從預(yù)留電纜終端頭位置、避雷器安裝位置、終端頭與塔身?xiàng)U件的電氣間隙、終端頭之間的安裝距離、終端頭與絕緣子之間電氣要求，導(dǎo)地線防雷保護(hù)、上下導(dǎo)地線偏移，以及電纜下線及維修人員攀爬等方面綜合考慮。2 桿塔桿件的連接方式四柱采用鋼管主桿，主桿之間用鋼管連接形成格構(gòu)式，導(dǎo)線、地線橫擔(dān)采用格構(gòu)式，導(dǎo)線橫擔(dān)前側(cè)與后側(cè)端頭用鋼管連接，采取法蘭連接方式。3 電纜終端頭和避雷器的連接、設(shè)置在110kv輸電線路中，電纜終端頭一般需在鐵塔塔身處設(shè)計(jì)平臺(tái)安裝電纜終端頭，格構(gòu)式電纜

10、終端鋼管塔可以直接將電纜終端頭在滿(mǎn)足電氣間隙前提下直接在橫擔(dān)側(cè)焊接連接板進(jìn)行連接。4 橫擔(dān)與主柱的連接點(diǎn)處理主桿及橫擔(dān)主材間采用法蘭進(jìn)行連接，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，橫擔(dān)與主柱連接需進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，可將連接點(diǎn)設(shè)計(jì)成箱型，從而實(shí)現(xiàn)外端鋼管實(shí)現(xiàn)法蘭連接，缺點(diǎn)是箱型連接方式焊接點(diǎn)較多。5 電纜終端鋼管塔的占地面積ggt1電纜終端鋼管塔呼高30m，全高42m，立柱中心間距3.5m；ggt2電纜終端鋼管塔呼高35m，全高47m，立柱中心間距3.0m。經(jīng)過(guò)計(jì)算，ggt1立柱根徑900mm，ggt2立柱根徑800mm。ggt1基礎(chǔ)平面占用為6.5x6.5m，ggt2基礎(chǔ)平面占用6.0mx6.0m。ggt1主桿外輪廓為3

11、.5+0.9=4.4m，ggt2外輪廓為3.0+0.8=3.8m。6 電纜終端鋼管塔的基礎(chǔ)由于電纜終端鋼管塔塔腿根開(kāi)較小，而且本工程出線終端靠近門(mén)架，地下管線和電纜較為復(fù)雜，因此無(wú)法采取常規(guī)的大開(kāi)挖基礎(chǔ)型式，我們本次采用窄基多柱承臺(tái)樁基礎(chǔ)型式，可以有效的依靠樁基自身的抗力承受上部桿塔荷載，減小對(duì)周?chē)鷪?chǎng)地土的擾動(dòng)和影響，取得了良好的成效。八. 電纜終端鋼管塔的建設(shè)過(guò)程和成效1、采用多柱窄基基礎(chǔ)對(duì)線纜進(jìn)行保護(hù)2、投運(yùn)后的鋼管電纜下線終端塔全景九. 電纜終端鋼管塔的使用意義和影響本工程采取電纜終端鋼管塔和窄基多柱承臺(tái)樁基聯(lián)合使用的方式，最大限度的利用了現(xiàn)有場(chǎng)地的有限空間，解決了電廠廠區(qū)內(nèi)場(chǎng)地狹小、地形受限和常規(guī)桿塔難以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)需求的矛盾，確保了廠區(qū)發(fā)電外送上網(wǎng)的需求。電纜終端鋼管塔采用四柱鋼管格構(gòu)式組合結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)剛度好，能夠有效承受較大的桿塔荷載、滿(mǎn)足線