110kv輸電線路典型設計方案的選擇

110kv輸電線路典型設計方案的選擇

1輸電線路典設應用自山西省電力公司推廣電網公司的典型設計（以下簡稱設計）以來，每個電壓等級的220kv電壓線都可以使用，但110kv電壓-kv線的典型設計無法基于各種原因。本次110kV線路典設與省內常規(guī)設計的比較，主要是為了針對110kV線路中使用典設桿塔與使用混凝土砼桿在工程造價上的差異以及對110kV線路典設在省內推廣使用提出意見和建議。2線路工程施工比較所選工程應具備的條件包括：省內具有典型代表性的工程（如地形地貌、氣象條件、水文地質、交通條件、交叉跨越等）；選擇線路不能太短（應選擇長度在20km左右的線路工程）；應選擇省公司主網內的新建基建工程；應選擇施工圖設計水平較高的設計單位進行的工程。根據上述條件，本次比較分別選擇了山西科電電力設計有限公司進行設計的運城永濟變～黃營變110kV送電線路、長治王家峪變～洪水變110kV送電線路進行。工程簡況如下：2.1地形地貌條件導地線型號：導線LGJ—240/30，地線GJ—50沿線地形：全線經過地形均為平地，交通狀況較好氣象條件：最大風速30m/s，低溫-20℃，覆冰5mm海拔高度：346m～365m2.2地形地貌條件導地線型號：導線LGJ—240/30，地線GJ—50沿線地形：全線經過地形均為一般山區(qū)，交通狀況較差氣象條件：最大風速30m/s，低溫-20℃，覆冰10mm海拔高度：902m～1245m3原線路施工圖確定預算本次比較工程導線均為LGJ—240/30、風速均為30m/s（覆冰為5mm和10mm），線路所處地區(qū)海拔高度為運城346m～365m和長治902m～1245m。綜合上述條件，本次比較選用國網公司典型設計110kV線路分冊1B,1H模塊，并在高海拔地區(qū)對電氣間隙、絕緣子配置等方面進行了必要的修正。采用原線路施工圖平斷面圖作為基礎，在原平斷面圖上使用省電力設計院桿塔排位程序、鐵塔基礎計算程序對工程進行了重新排位、計算，統(tǒng)計出相應的材料量，并在相同取費標準及相同材料價格的前提下，作出相應的工程預算列表進行比較得出相應的結論。編制預算采用的依據為2002年版電力預規(guī)和有關文件的規(guī)定，塔材按7161元/t進本體，7350元/t找差；導線按16836元/t進本體，21000元/t找差；地線按6800元/t進本體，7300元/t找差，找差部分只計取稅金。絕緣子按近期招標價進本體，地材按工程所在地信息價進本體。由于時間較緊，沒有找到近期設計的雙回路線路，為了進行典設雙回路的比較，我們選取了永濟變～黃營變110kV送電線路路徑虛擬為兩個單回路（工程量翻倍），選用國網公司典型設計110kV線路分冊1H模塊進行重新排位，在工程量、投資方面與2個單回路線路定量地進行比較。4分析與比較結果相關的說明4.1兩組患者的比較此線路采用典型設計和常規(guī)設計時的投資比較見表1。從本體投資來看：此線路采用典型設計比常規(guī)設計多22.63萬元（1.45萬元/km），其中差額見表2。4.1.1典型設計桿塔降低從桿塔、附件工程投資來分析，此線路采用典型設計比常規(guī)設計少，其原因是由于典型設計桿塔高度較高、使用擋距較大，整個工程采用典型設計桿塔減少14基；同時也引起桿塔附件工程投資的減少。從桿塔、基礎工程投資來分析，隨著鐵塔的大量使用引起了基礎、土石方工程的投資大幅增加。4.1.2多投資引起的費用增加從靜態(tài)投資來看：此線路采用典型設計比常規(guī)設計多43.69萬元（2.8萬元/km），其中差額主要體現(xiàn)在：(1）征地費用多投資9.7萬元。(2）材料價差（包括塔材，導、地線）：由于鐵塔、基礎耗鋼量的增加，致使投資增加3.4萬元。(3）本體費用的增加（基數(shù)的增加）引起的各項費用的增加。(4）其他費用總和采用典型設計多投資15.8萬元（1.03萬元/km）。值得一提的是設計費采用同一標準。4.2兩組比較表此線路采用典型設計和常規(guī)設計時的投資比較表見表3。從本體投資來看：此線路采用典型設計比常規(guī)設計多21.87萬元（1.03萬元/km），其中差額見表4。4.2.1桿塔投資上升原因一般自變塔設計在附件工程投資后，線路從桿塔工程投資來分析，采用典型設計比山西省目前常規(guī)設計少，其原因是由于典型設計桿塔高度較高、使用擋距較大，并且合理利用山區(qū)地形，使整個工程桿塔減少12基，工程投資的減少。從附件工程投資來分析，原線路方案大量使用220kV鐵塔也是造成桿塔投資上升的重要原因。附件工程由于原工程只配置了8片絕緣子/串，考慮到工程所處地區(qū)海拔超過1000m，典設方案按照9片絕緣子/串計列，這樣造成了附件工程投資偏高。從桿塔、基礎工程投資來分析，隨著鐵塔的大量使用引起了基礎、土石方工程的投資大幅增加。但是由于地形限制，采用典設方案中有2基鐵塔超過允許水平擋距（超出水平擋距30m）,2基鐵塔超過允許垂直擋距（超出垂直擋距100m）。4.2.2多投資引起的費用從靜態(tài)投資來看，采用典型設計比常規(guī)設計多34.37萬元，其中差額主要體現(xiàn)在：(1）征地費用多投資4.9萬元。(2）材料價差（包括塔材，導、地線）多投資7.09萬元。(3）本體費用的增加（基數(shù)的增加）引起各項費用的增加。(4）其他費用總多投資3.9萬元。4.3雙回路線路平面虛擬部分此虛擬線路由于缺少實際工程例證，因此只列表做出定量的結果比較（情況見表5）。5塔、線、面的參數(shù)分析(1）本次比較選用的工程能夠代表部分山西省內線路的情況，但是不能一概而論。對于很多山西省110kV線路中也是較常見的特殊工程（如π接線路，長度較短的線路，由于地形復雜、障礙物較多導致轉角數(shù)量較多的線路等）不具有比較的意義。(2）由于沒有到達現(xiàn)場踏勘（特別是山區(qū)線路），桿塔的排位只能是在原斷面圖桿位、平面圖顯示的地形地貌以及個人以往工程經驗的基礎上進行的，與現(xiàn)場實際情況有可能存在偏差。(3）山區(qū)桿塔由于地形限制采用典設方案中有4基鐵塔超過允許使用條件（原設計采用220kV鐵塔）。(4）本次選取的典設1B模塊的使用海拔高度為1000m以下，在山區(qū)（海拔高度為1000m以上）使用時需要重新驗算電氣間隙、絕緣配置等條件。(5）本次選取的平地線路最大風速為30m/s，故選取了典設1B模塊。但是按照山西省實際的情況，一般平地線路最大風速為25m/s，完全可以選擇典設1A模塊，這樣線路鐵塔耗量還能夠減少5%～7%。(6）平地典設方案由于受鉆越220kV線路控制，選用了1基混凝土耐張桿（虛擬同塔雙回路比較方案選用了4基混凝土耐張桿）。(7）由于目前典設鐵塔沒有加工圖，故本次分析采用的鐵塔質量為單線圖中的理論質量。該質量與實際加工圖質量可能有5%的偏差，本次統(tǒng)計鐵塔總重乘了1.05的系數(shù)。(8）鐵塔基礎的計算采用山西省電力設計院的桿塔基礎設計軟件，基礎作用力采用的同級鐵塔的最高呼高的設計值，便于不同呼高鐵塔使用，這樣使基礎混凝土單公里工程量略微增大。(9）位于平、丘地段的線路，其交通運輸條件較好，鐵塔基礎選用采用混凝土剛性基礎；位于山區(qū)地段的鐵塔基礎采用了兩種基礎形式，即剛性和柔性基礎。(10）在平地線路中，根據實際地質情況，全線共配置了2基轉角塔的地下水基礎和5基直線塔地下水基礎。在山區(qū)線路中，根據工程實際地質情況，全線配置了1基混凝土灌注樁基礎和1基混凝土大板基礎（均按原設計數(shù)量計列）。(11）在山區(qū)線路設計中有2基鐵塔超過允許水平擋距（超出水平擋距30m）,2基鐵塔超過允許垂直擋距（超出垂直擋距100m）。6從工程分析上看，主要需要通過雙多回路同桿鋪設線路進行施工進行線路經濟性比較是一項系統(tǒng)而又復雜的工作，需要選用大量的工程實例進行比較分析。本次比較由于時間較為倉促，準備工作不夠充分，僅是選取了兩個較為典型的工程實例進行比較。實際比較中并沒有到達現(xiàn)場，只是在設計單位提供的圖紙中進行了進一步計算、分析，這樣作出的結論難免存在一定的偏差。如需要準確的結果，仍然需要對大量的實際工程進行分析比較。從單雙回路虛擬工程比較及國網公司典型造價分析得出結論：利用雙（多）回路同桿架設的方式不僅能夠節(jié)省線路走廊，而且能夠節(jié)省線路的投資。因此建議加大本省雙（多）回路同桿架設線路的使用量。從新政策實施的情況來看，現(xiàn)階段使用混凝土砼桿不需要征地而架設鐵塔需要征地。而從2008年10月1日后隨著新的物權法的實施，豎立混凝土砼桿可能也需要征地，而且混凝土轉角桿征地如果考慮上拉線的區(qū)域征地面積甚至會比鐵塔征地面積更