1000kV交流架空輸電線路設計暫行技術規(guī)定-條文說明

1、1000kV交流架空輸電線路設計暫行技術規(guī)定-條文說明附件：1000kV交流架空輸電線路設計暫行技術規(guī)定條文說明目次1范圍14總則15路徑16氣象條件17導線和地線8 絕緣子及金2具59 絕緣配合、防雷和接地.610 導線布置1911 桿塔型式1912 桿塔荷載及材料2113.桿塔結構2814 基礎設計2915 對地距離及交叉跨越3016 環(huán)境保護4317 勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生4418 附屬設施441范圍由于特高壓線路在不同導線布置方式下電氣特性有較大差異，本規(guī)定給出的部分電氣參數(shù)主要適用于單回路架設方案，雙回路參數(shù)有待今后進一步補充完善。4總則4.1本條基本同DL/T5092-1999第3.0

2、.1條。增加“資源節(jié)約、環(huán)境友好”等詞語。4.2本條基本沿用DL/T5092-1999第3.0.2條。根據(jù)電網(wǎng)建設的發(fā)展，本規(guī)定還明確了依靠技術進步，合理利用資源，達到降低消耗，提高資源的利用效率的要求。4.3基本沿用DL/T5092-1999第3.0.3條。并強調(diào)設計應符合國家頒發(fā)的強制性條文。4.4根據(jù)2008年初我國南方地區(qū)線路覆冰災害情況,1000kV線路桿塔結構重要性系數(shù)取1.11.2。4.5 指明本規(guī)定條文不同程度要求的規(guī)范用語之含義。5路徑5.1針對交流特高壓線路為常距離、大容量輸送線路，110750kV輸電線路路徑選擇現(xiàn)已大量使用衛(wèi)片、航片、全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)等新技術，因此條文

3、中增加了路徑選擇中應用新技術的要求。5.2 本條補充國家電網(wǎng)公司跨區(qū)電網(wǎng)建設落實十八項反事故措施實施辦法中要求：選擇線路應盡量避開不良地質(zhì)地帶、采動影響區(qū)（地下礦產(chǎn)開采區(qū)、采空區(qū)）等可能引起桿塔傾斜、沉陷的地段；當無法避讓時，應開展詳細的地質(zhì)、礦產(chǎn)分布、開采情況、塌陷情況的專項調(diào)查，應開展塔位穩(wěn)定性評估。增加協(xié)調(diào)環(huán)境的內(nèi)容。5.3 為使新建線路與沿線相關設施的相互協(xié)調(diào)，以求和諧共存，明確在選擇路徑時應考慮對臨近設施如電臺、機場、弱電線路等的影響。5.4規(guī)劃走廊中的兩回線路，為節(jié)約走廊資源宜采用同桿塔架設。5.5 耐張段長度由線路的設計、運行、施工條件和施工方法確定，目前國內(nèi)500kV線路工程除

4、部分大跨越外均為4分裂導線，為降低造價、提高施工效率，工程中使用直線轉角塔及具有錨固導、地線放線荷載的直線桿塔，施工采用牽、張機放緊線，故適當延長耐張段。在華東地區(qū)建成投產(chǎn)的500kV線路中統(tǒng)計8條線路，總長2038km，最長耐張段為繁瓶線32.654km，其次為徐江線28.195km。參考以上工程情況，對導線分裂根數(shù)為3根及以上的線路，耐張段長度不宜大于20km。對延長的耐張段，設計中應采取措施防止串倒，例如每隔一定距離安排一基縱向強度較大的加強型直線塔，或者對直線塔增加一個導、地線同時存在縱向不平衡張力的工況（華東電力設計院接受加拿大B.C.Hydro咨詢意見，在復冰5mm地區(qū)以連續(xù)檔中有

5、一檔脫冰100%的工況計算導、地線的縱向不平衡張力）。5.6 設計應兼顧施工和運行條件，新增路徑選擇盡量方便施工和運行的條文。5.7 根據(jù)2008年初南方地區(qū)線路冰災情況特提出此條。6氣象條件6.16.2目前我國500750kV輸電線路的基本風速重現(xiàn)期為50年,我國現(xiàn)有輸電線路風荷載的重現(xiàn)期明顯比IEC標準低。但按照DL/T5092-1999規(guī)程中設計的最大風速,其標準已經(jīng)超過1鑒于特高壓線路的重要性,確定其基本風速數(shù)理統(tǒng)計重現(xiàn)期取100年。統(tǒng)計風速樣本的基準高度，統(tǒng)一取離地面（或水面）10m，保持與荷載規(guī)范一致,可簡化資料換算及便于與其它行業(yè)比較。6.8 6.11條文明確安裝、雷電過電壓、操

6、作過電壓、帶電作業(yè)等工況的氣象條件。7導線和地線71架空輸電線路的導線，對于不同電壓等級，其選擇判據(jù)是不相同的。但總體上看，都應歸結為技術性和經(jīng)濟性兩個方面。從技術性來看，一般要求所選導線應滿足線路電壓降、導線發(fā)熱、無線電干擾、電視干擾、可聽燥聲以及適應線路所經(jīng)過地區(qū)氣候條件和地形條件的機械特性等。就經(jīng)濟性而言，國內(nèi)以往一般要求導線截面按照經(jīng)濟電流密度選擇。表7-1和表7-2分別列出了前蘇聯(lián)和我國的標準經(jīng)濟電流密度。2映數(shù)據(jù)提出當時的導線選用經(jīng)濟性，這種方法可以簡化工作，并在特定的研究對象和研究時間具有準確性。從表7.-2數(shù)據(jù)可以看出，對于我國架空送電線路所采用的鋼芯鋁絞線，經(jīng)濟電流密度只與最

7、大負荷利用小時數(shù)有關。而數(shù)據(jù)的來源，基本上是參考了前蘇聯(lián)的經(jīng)驗，而且從二十世紀50年代至今，一直沒有變化。眾所周知，線路工程建設費用，在不同的年代是不同的，它將隨材料費和人工費的變化而變化。而線路運行費用也要隨電力部門人工費用以及銷售電價的變化而改變。前蘇聯(lián)文獻指出，“隨著線路額定電壓的提高，電暈損耗和限制導線電暈無線電干擾水平的要求，對輸電技術經(jīng)濟指標的影響越來越大。早在選擇330kV線路上的相導線最佳結構時，上述條件就可能是決定性的因素。隨著線路電壓的提高，按經(jīng)濟電流密度所求得的相導線截面和在合理的相間距離下按電暈及無線電干擾條件所確定的截面，這二者之間會更加不協(xié)調(diào)。因此就超高壓線路而言，

8、關于經(jīng)濟電流密度的概念實際上已不采用，而相導線截面及其參數(shù)的選擇，則要根據(jù)不同方案的技術經(jīng)濟比較來確宀”定?！绷硗猓泵酪灿醒芯繄蟾鎸ｉT論述導線及其組合方案經(jīng)濟分析的方法。綜合上述因素，本條款增加了根據(jù)年費用最小法進行經(jīng)濟分析的內(nèi)容。在正常輸送功率條件下，1000kV線路導線選擇主要決定于電暈條件，而考察電暈影響程度的主要判據(jù)是導線表面工作場強與起始電暈場強的比值，以及電暈派生效應無線電干擾和可聽噪聲，其中無線電干擾和可聽噪聲是導線最小截面選擇的主要控制條件。7.21000kV線路導線選擇的另一環(huán)境制約因素是可聽噪聲。濕導線可聽噪聲指得是L50值(測量時間內(nèi)的50所超過的噪聲級，通常稱為50%

9、值)。可聽噪聲計算可按照美國BPA公式計算?？陕犜肼暿侵笇Ь€周圍空氣電離放電時產(chǎn)生的一種人耳能直接聽得見的噪聲。這種噪聲可能會使得超高壓線路附近的居民和工作人員感到煩躁和不安，嚴重時可使得人們難以忍受?？陕犜肼暸c無線電干擾一樣，隨著導線表面電場強度的增加而增加，但可聽噪聲比無線電干擾沿線路橫向衰減要慢。2國外的研究表明，對750kV及以上線路來說，可聽噪聲將成為突出的問題，導線的最小截面往往需按此條件確定。美國運行經(jīng)驗表明，在線路走廊邊緣，離線路中心線30m處，53dB(A)以下基本無抱怨，而線路噪聲水平在53-59dB(A)時，生活在線路附近的人們會提出某些抱怨，當噪聲水平達到59dB(A)

10、以上時，這種抱怨大量增加。日本對噪聲的限制最嚴，將其線路下方的分貝數(shù)換算到走廊邊緣(15m)的噪聲水平約45dB(A)左右。美國和前蘇聯(lián)次之，均為55dB(A)。意大利對噪聲的限制比較寬松，即控制在56-58dB(A)之內(nèi)。根據(jù)345kV及以上超高壓輸電線路設計參考手冊所述方法，可聽噪聲計算首先需確定大雨條件下的數(shù)值，然后再推出濕導線下的值。由于大雨出現(xiàn)的概率較低，再加上本體噪聲較高，一般只將濕導線條件下的噪聲值作為控制值。濕導線條件代表了霧天、小雨和雨后的情況。我國西北750kV線路可聽噪聲的限值為5558dB(A)?？紤]目前建設的1000kV特高壓線路大多處于經(jīng)濟比較發(fā)達、人口密度較大的東

11、、中部地區(qū)，為盡可能減小線路通過時對環(huán)境帶來的影響并考慮工程的經(jīng)濟性，可聽噪聲在濕導線條件下的限值取為55dB(A)。在考慮可聽噪聲標準的參考點位置時，國際上各個國家有不同的標準我國對輸電線路沒有規(guī)定，本規(guī)定考慮采用與我國標準中的無線電干擾限值參考點相一致為邊線外20m處，與無線電干擾標準一樣，在該參考點滿足限值要求，即認為該輸電線路滿足可聽噪聲環(huán)境要求。不同導線方案在“濕導線”條件下離邊相水平距離20m處的可聽噪聲見表7-3。731000kV線路導線選擇的環(huán)境制約因素之一是無線電干擾和可聽噪聲。美國AEP經(jīng)驗認為，對于765KV線路來說，1MHz的無線電干擾水平在6570dB(對應0.5MH

12、z為6065dB)范圍之內(nèi)。加拿大標準規(guī)定在距邊相投影距離15m處，400600kV線路無線電干擾限值為60dB；600800kV線路無線電干擾限值為63dB。武高所研究結論認為750kV線路考慮海拔修正前無線電干3擾限值為5558dB。因此750kV線路無線電干擾限值建議在未考慮海拔修正時采用5558dB。表7-4給出了多種導線方案算的1000m以下80%時間、0%置信度的無線電干擾值。750kV架空送電線路設計暫行技術規(guī)定(Q/GDW-1022003)中的規(guī)定值取55-58dB。74由于環(huán)保部門在考慮無線電干擾和可聽噪聲影響時，并不刻意關心干擾源的大小，而是主要關心具體線路經(jīng)過點干擾對敏感

13、目標的影響程度。因此其批準的環(huán)境保護限值從數(shù)值、測量條件甚至表述方法也與電力部門有所差異，因此需要進行校核以符合環(huán)保部門針對具體工程所提出的限值及計量標準要求。國家環(huán)境保護總局在文件關于晉東南南陽荊門百萬伏級交流輸變電工程環(huán)境影響報告書的批復(環(huán)審200692號)中要求：“該項目是我國特高壓輸變電示范工程，國內(nèi)尚無1000千伏交流輸變電工程相關環(huán)境影響控制標準，我具經(jīng)組織專家研討后決定目前特高壓輸電線路項目電磁環(huán)境影響暫行控制指標原則上以不超過目前執(zhí)行的500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范(HJ/T24-1998)的要求”；“1000千伏特高壓線路的無線電干擾限值暫按在距邊相

14、導線投影20米處，測試頻率為0.5兆赫茲的晴天條件下不大于55分貝(“V/m)控制”“確保通過獼猴自然保護區(qū)內(nèi)的線路邊相導線外20米處噪聲滿足城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準(GB3096-93)0類要求。GB309693城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準規(guī)定了城市五類區(qū)域的環(huán)境噪聲限值(鄉(xiāng)村生活區(qū)域可參照本標準執(zhí)行)，具體要求見表7-5。路濕導線時的噪聲水平限制在55dB(A),因此在好天氣時可滿足表7-5中0-1類區(qū)(工業(yè)區(qū))夜間限制標準。7.5本條基本沿用DL/T5092-1999第7.0.2條。76地線除了滿足機械強度要求外,一般還應滿足短路電流熱容量的要求。對于1000kV特高壓還應考慮地線電暈問題。因此，增

15、加了地線表面工作場強與起暈場強之比不應大于0.75,地線截面不應小于170mm2。地線表面場強過高將會引起地線的全面電暈，不但電暈損耗急劇增加而且會帶來其它很多問題，因此，應該適當限制地線的表面場強。我國500kV輸電線路地線表面工作場強與起暈場強之比在0.5左右；韓國765kV輸電線路地線表面工作場強與起暈場強之比約為0.6；日本1000kV地線截面達到500mm2，地線直徑較大，地線表面工作場強與起暈場強之比約為0.5；前蘇聯(lián)在設計1150kV輸電線路時沒有考慮地線表面工作場強，但是他們采用了雙分裂地線。我國750kV官蘭線的地線表面工作場強與起暈場強之比見表76。注：導線平均高20m，地

16、線平均高36m。酒杯塔1000kV特高壓試驗示范工程貓頭塔(ZM1)、酒杯塔(ZB1)地線Em/E0計算結果見表77、78：注：導線平均高分別為30m、51m、30m，地線平均高度62m。參考我國超高壓導線表面工作場強與起暈場強之比0.80.85，地線表面粗糙系數(shù)按照0.82考慮，建議地線表面工作場強與起暈場強之比不應大于0.75。相應的地線直徑約17mm，地線截面約170mm2。7.7本條基本沿用DL/T5092-1999第7.0.3條。7.8本條基本沿用DL/T5092-1999第7.0.4條。7.97.10本條基本沿用DL/T5092-1999第7.0.5條。7.11新增條文。1000k

17、V晉東南南陽荊門線路在荊門變電站附近采取了限舞措施。8絕緣子及金具8.1本條基本沿用DL/T5092-1999第8.0.1條。國內(nèi)自80年代末開始批量使用復合絕緣子，荷載設計安全系數(shù)大都為3.0，至今運行情況良好，雖出現(xiàn)極個別串脆斷，多屬產(chǎn)品質(zhì)量問題。故復合絕緣子最大使用荷載設計安全系數(shù)取3.0較為合適。90年代開始使用瓷棒絕緣子，根據(jù)德國運行經(jīng)驗最大使用荷載設計安全系數(shù)取3.0，運行情況良好。DL/T5092-1999第8.0.1條對瓷質(zhì)盤型絕緣子有校驗常年荷載安全系數(shù)的要求，此條是針對當初瓷絕緣子質(zhì)量不穩(wěn)定，發(fā)生事故較多而提出的，目前國產(chǎn)瓷絕緣子產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，在目5前有條件擇優(yōu)選購的情

18、況下，在限制常年荷載的問題上瓷質(zhì)絕緣子和玻璃絕緣子可以等同看待；電力規(guī)劃設計總院以電規(guī)總送（2002）73號文，對華東電力設計院關于盤型絕緣子常年荷載安全系數(shù)的復函，已明確在擇優(yōu)采購的情況下，瓷和玻璃絕緣子在限制常年荷載問題上可以等同看待，其常年安全系數(shù)一般輸電線路工程按不低于4.0考慮。常年荷載狀態(tài)下安全系數(shù)不僅對絕緣子有影響，對金屬件也有影響，電力行業(yè)標準要求所有絕緣子均通過微風振動的試驗，因此常年荷載安全系數(shù)取4.0適用所有絕緣子。8.3 本條沿用DL/T5092-1999第8.0.3條。8.4 本條沿用DL/T5092-1999第8.0.4條。8.5 本條沿用DL/T5092-1999

19、第8.0.5條。8.6 絕緣子串與橫擔聯(lián)接的第一個金具受力較復雜，國內(nèi)早期運行經(jīng)驗已經(jīng)證明這一金具不應采用可鍛鑄鐵制造的產(chǎn)品；1988年發(fā)生在500kV大房線上的球頭斷裂事故證明：第一個金具不夠靈活，不但本身易受磨損，還將引起相鄰的其他金具受到損壞。因此在選擇第一個金具時，應從強度、材料、型式三方面考慮。國外對此金具也有特殊考慮的事例，加拿大BC省水電局是采取提高一個強度等級的措施；日本則通過疲勞，磨損等試驗對各種金具型式進行選擇；意大利設計了一種兩個方向的回轉軸心基本上在同一個平面上的金具，使得兩個方向轉動都較靈活。因此，對聯(lián)塔第一個金具的選擇，除了要求結構上靈活外，同時要求強度上提高一個等

20、級。8.7 在輸電線路設計中，為了縮小走廊寬度，減少懸垂串的風偏搖擺，V型串的使用日趨廣泛，根據(jù)試驗和設計研究成果，330kV以上輸電線路懸垂V串兩肢間夾角之半可比最大風偏角小5010o,或通過試驗確定。目前，發(fā)生了多起V型串大風情況下球、碗頭脫落事故，因此，應采取控制球、碗頭加工尺寸或新型金具方案。9絕緣配合、防雷和接地9.11000kV線路直線桿塔上懸垂絕緣子串的絕緣子片數(shù)選擇，一般需滿足能夠耐受長期工作電壓的作用和操作過電壓作用的要求，雷電過電壓一般不作為選擇絕緣子片數(shù)的決定條件，僅作為耐雷水平是否滿足要求的校驗條件。9.2按DL/T6201997交流電氣裝置的過電壓保護絕緣配合第10.

21、2.1條，每串絕緣子片數(shù)應滿足工頻電壓的爬電距離要求。校驗線路絕緣子串操作過電壓倍數(shù)為170p.u.、統(tǒng)計配合系數(shù)K1不應小于1.25時的統(tǒng)計操作過電壓，1000kV線路采用54片單片絕緣子高度為195mm的絕緣子組成的懸垂絕緣子串時可以滿足此要求。耐張絕緣子串受力比懸垂絕緣子串大，容易產(chǎn)生零值絕緣子，一般要求在懸垂串片數(shù)基礎上增加絕緣子片數(shù)。但1000kV線路直線桿塔懸垂絕緣子串的絕緣子片數(shù)選擇主要取決于工頻電壓，且按工頻電壓選擇的絕緣子串的操作沖擊50%放電電壓遠大于系統(tǒng)操作過電壓，例如1000m海拔0級污區(qū)300kN級絕緣子滿足操作過電壓要求的片數(shù)邊相僅為34片、中相V串僅為39片。所以

22、耐張串絕緣子片數(shù)仍可按本規(guī)定正文表9.2執(zhí)行。高度每增高10m，絕緣子應增加1片。由于1000kV線路按工頻電壓確定的絕緣子串長具有較高的耐雷電沖擊絕緣水平，計算表明，不再增加片數(shù)已能保證較高的耐雷水平和較低的雷擊跳閘率水平。因此本規(guī)定取消該項要求。69.31000kV線路直線桿塔上懸垂絕緣子串的絕緣子片數(shù)基本上是由工頻電壓下的單位泄漏距離所決定。1）泄漏比距法泄漏比距法計算絕緣子片數(shù)時關鍵是要確定不同形狀絕緣子的爬距有效系數(shù)Ke。電力行業(yè)標準DL/T620-1997交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合中指出：幾何爬電距離290mm的XP-160型絕緣子的Ke暫取為1。采用其它型式絕緣子時，Ke

23、應由試驗確定。Ke?式中：L01、L02分別為XP-160型及其它型絕緣子的幾何泄漏距離；U50%.1、U50%.2分別為XP-160型及其它型絕緣子的50%污閃電壓，kV。西北電網(wǎng)750kV輸電線路絕緣子在高海拔低氣壓條件下的污閃特性研究報告提供了750(2#)和750(4#)試驗U50%值(ESDD：0.05；NSDD：0.1mg/cm2)。告，報告中提供的常壓下絕緣子的單片U50%值；具體數(shù)據(jù)和相應絕緣子的有效系數(shù)Ke計算值如表9.32。L01U50%.2L02U50%.1e子為灰密0.5mg/cm2條件下U50%值，其值偏大，因此，絕緣子的有效系數(shù)Ke計算值偏大；7#8#雙傘和三傘絕緣

24、子的有效系數(shù)Ke的計算值基本在0.94-0.99之間，由于其U50%無法進行灰密修正，#且7和8#絕緣子的U50%值為短串試驗得到，其值偏大，因此，有效系數(shù)Ke的計算值也偏大。雙層傘絕緣子在我國500kV及以下線路中已大量使用，積累了大量試驗數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗。通過對雙層傘絕緣子和普通型（XP-300）絕緣子在同樣條件下的污閃電壓和積污狀況的比較，以及對大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，由運行部門總結出，雙層傘型絕緣子的Ke值為0.95。西北750kV線路絕緣子爬電距離的有效系數(shù)Ke的取值，普通型取1.00；防污型（雙傘型和三傘型）取0.95；防污型（鐘罩型）取0.90。對于1000kV特高壓輸電線路建議在輕污區(qū)普通型、雙傘和三傘絕緣子的有效系數(shù)Ke取值為1.0；防污型絕緣子的有效系數(shù)Ke取值為0.9；中等及以上污穢區(qū)普通型盤型、雙傘和三傘型絕緣子的有效系數(shù)Ke取值為0.95；防污鐘罩型絕緣子的有效系數(shù)Ke取值為0.85。采用泄漏比距法計算所得絕緣子片數(shù)見表9.33。7絕緣子片數(shù)選擇也可采用污耐壓法。污耐壓法是根據(jù)試驗得到絕緣子在不同污穢程度下的污穢耐受電壓，使選定的絕緣