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高压送电线路技术讲座 （技经类）,2006.04.21.上午,电力系统及电力网的概述 架空送电线路主要构件及作用,2006.04.21.下午,架空送电线路设计的情况介绍,2006.04.22.上午,架空送电线路施工方法的介绍 电缆输电、直流输电的有关情况,2006.04.22.下午,架空送电线路工程量的计算,第一章 电力系统及电力网的概述,动力系统和电力系统的概念 由发电厂、变电所及用户的用电用热设备，其相互间以电力网连接及热力网连接的总体，叫做动力系统。 由各类发电机、升压及降压变电所、电力网及用户的用电设备所组成的部分，叫做电力系统。 电力网 电力网是电能从电源输送到电力负荷的中间纽带。,电力网 （输电、变电、配电）,电 源 （电力生产）,用电负荷 （电力消耗）,控制系统 （调度自动化、继电保护、系统通信等）,现代电力系统典型结构示意图,3、电力系统的调度管理系统,电力系统调度管理的任务： 指挥和协调电力系统内发电、输电、变电、配电、用电设备的运行、操作和事故处理，保证安全经济发、供电，向用户供应符合质量标准的电能。 调度管理系统： 电力调度系统实质上是一个“统一调度、分级管理、分层控制”的系统。一般可分为统一调度与联合调度；统一调度是对全电力系统的负荷平衡、电力生产分配和安全经济运行等实行统一的调度管理；联合调度是通过有关各方之间的协议、约定和信息交流，达到运行上的协调一致，实现电力系统的安全经济运行。,国家调度中心,大区电力调度中心,省级调度中心,地区级调度,县级调度,区域性电厂,主网变电所,省网电厂,省网变电所,地区电厂,变电所,县网小电厂,变电所,电力系统调度管理系统示意图,4.电力网接线和系统要求,一、电力网的接线方式 电力系统的接线方式，在很大程度上，决定了电力系统运行的可靠程度和运行的经济性。 任何形式电力网的接线均应满足下述几个要求： （1）供电可靠：当电力网中某一部分发生故障时，自动化可靠性管理系统发挥作用，隔离故障区段和保证其它部分持续运行。对于不允许间断供电的重要用户，给以备用电源。根据各用户的级别和需要，配置优先级的设定与调整。 （2）运行灵活：所谓运行的灵活性，是指电力系统的接线方式必须能适应与各种运行情况，能保证进行各种元件的检查和修理。,（3）运行经济：即接线图在满足上述两个条件的前提下，应该保证最低的运行费用。 （4）操作安全。 （5）发展方便。 为了满足上述要求，在不同的情况下，应该采取不同的接线方式。影响接线方式的因素是用户的大小、用户的相互地理位置和用户对供电的要求。 电力网的接线形式归纳起来可以分为辐射形、干线形、链串形和环形四种形式。具体详见p7图1-5,二、对电力系统的运行和电力网建设的基本要求 针对电力系统的运行以及电力网的建设归纳为以下三点来说明 （一）保证供电可靠性 提高电力系统的可靠性，应从规划、设计和运行各方面着手，主要包括： （1）保证一定的备用容量。 （2）提高电网可靠性。必须正确选择、安装和维护系统的各个元件，保护设备元件的可靠。电网结构力求简化，并保证一定的灵活性。 （3）提高系统运行的稳定性。在电网受到不同程度的扰动时，一般不应引起稳定性的破坏，造成系统解列或大面积停电，所以电网应具有抗干扰能力。,（二）保证合格的电能质量 衡量电能质量的标准是电压、频率、和谐波，而以电压和频率更为重要。电力系统中的频率和各点的电压应保持在一定的允许变动范围内。,我国对公用电力网电压正弦波形畸变率限值的规定,（三）保证运行经济性,我国对正常运行频率的稳定性提出的严格要求 对于3000mw以下50hz的电力系统，要求频率在50 0.2hz以内；对于3000mw以上50hz的电力系统，要求频率在50 0.1hz以内。,三、电力网结构的设计要点,加强主要受电地区的电力网结构,使之形成坚强的闭环或开环网络,使下一级电压的电力网开环运行； 大电厂应直接接入主网，电厂之间不要互相连接； 电力网实行分区，区域之间实行一点连接，运行中易于控制，事故时易于处理； 要避免不利于安全运行的电力网接线方式； 电力网发展规划方案的检验。,5、输配电的种类与作用,我国颁布的国家标准额定电压（gb156）是统一电力企业、电力设备制造行业以及用电工业和用户之间电压系列的强制性技术标准。是系统额定电压表示：220/380v，3（3.5）kv， 10（11.5）kv， 35（40.5）kv，63（69）kv， 110（126）kv， 220（252）kv， 330（363）kv， 500（550）kv，750kv。 中国电压等级的划定是按照原能源部与建设部联合颁布的联合电力网规划设计导则规定： 高压配电电压 35110kv 中压配电电压 10kv 低压配电电压 220/380v,一、输电与输电电压,3、对于输电电压，中国将输电电压等级划分为三段：,特高压输电电压（uhv） 1000kv以上 超高压输电电压（ehv） 330、500、750kv 高压输电电压（hv） 220kv 4、我国各地区电压等级的差异： 我国大部分地区 500/220/110/(35)/10/0.38kv 东北地区 500/220/63/10/0.38kv 西北地区 330/110/(35)/10/0.38kv 5、各大区的电压等级不尽相同，为了全国在将来能够连接成一个大网，我国已在西北地区的官厅（青海）兰州东率先进行750kv电压等级的输变电工程的项目设计。该条超高压架空输电线路已竣工并送电。目前，官厅750kv变电站、兰州东750kv变电站三期正在施工中。,关于我国建设特高压的情况,向家坝上海800千伏输电线路：从四川宜宾复龙换流站，经贵州、湖南、江西、安徽至上海南汇。线路全长2143公里。 锦屏苏南800千伏输电线路：从四川锦屏换流站，经贵州、湖南、江西、安徽至江苏吴江。线路全长2354公里。 溪落渡右岸浙西800千伏输电线路：从四川宜宾高县换流站，经贵州、湖南、江西、安徽至浙江武义。线路全长1754公里。 溪落渡左岸株洲800千伏输电线路：从四川宜宾雷渡换流站，经云南、贵州至湖南株洲。线路全长996公里。,二、输电线路作用与种类,输电网络：将许多电源点与许多供电点连接起来的网络体系。分为放射状、环状、网络状和链状四种形式。 配电网：配电网是从输电网接受电能，再分配给用户的电力网。配电网与输电网原则上是按照其发展阶段的功能来划分的。,第二章 架空线路主要构件及作用,架空线路主要是导线、绝缘子、金具、架空地线和接地装置、杆塔与基础等构成。这些构件在定额中统称为未计价材料（装置性材料） 。 第一节 导线 1、导线的种类：硬铝线（lj）、钢芯铝绞线（lgj）、防腐型钢芯 铝绞线（lgjf）、铝合金线（lhaj、lhbj、lhagj、 lhbgj、lhagjf1、lhbgjf1、lhagjf2、lhbgjf2）铝包钢绞线 （lbgj）和硬铜线（ty、tj）等6种型式。 2、导线型号及规格 导线型号由导线的材料、结构和载流面积两部分组成。前一部分用汉语拼音第一个字母表示：t表示铜；l表示铝；j表示多股绞线或加强型；h表示合金；g表示钢；b表示包；f表示防腐。 拼音字母横线后面的数字表示导线的标称截面积（mm2）。,导线的规格是按载流部分的标称截面积来区分的。我国常用的标称截面积系列主要有16，25，35，50，70，95，120，150，185，210，240，300，400，500，630，800 mm2等。 第二节 架空地线和拉线 架空地线架设在导线上方，其主要功能是防止导线遭受雷击。另外一个功能就是可以用做通信载波通道，一般是用良导体地线，如铝包钢绞线、钢芯铝绞线和光纤符合架空地线（opgw）。 opgw optical power grounded waveguide 1、地线的选择 dl/t5092-1999110500kv架空送电线路设计技术规程对各级电压的送电线路架设避雷线的要求有如下规定： （1）110kv送电线路宜全线架设地线，在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设。 （2）年平均雷暴日数超过15的地区220330kv送电线路应沿全线架设地线，山区宜架设双地线。,（3）500kv送电线路应沿全线架设双地线。 （4）杆塔上地线地线对边导线的保护角，500kv送电线路宜采用100150。330kv送电线路及双地线的220kv送电线路宜采用200左右。山区110kv单地线送电线路宜采用250左右。 （5）有地线的杆塔应接地。 2、镀锌钢绞线 用作架空地线的镀锌钢绞线按端面可分三种、即3股（13）、7股（17）和19股 （119）；按公称抗拉强度分为1175，1270，1370，1470，1570 n/mm2五级；钢丝镀锌厚度分为a、b、c三级（厚厚、厚、薄），在购货未注明时，由供货方决定。 地线采用镀锌钢绞线与导线配合表,镀锌钢绞线型号,3、光纤复合架空地线（opgw） opgw架线设计原则 （1）opgw悬挂点最大综合荷载小于铁塔头部允许的强度； （2）架线弧垂与另一根地线基本一致； （3）档距中央与导线的距离必须满足规程要求；（s=0.012l+1） （4）opgw安全系数大于2.5； （5）年平均运行张力不大于20%uts（产品在正常状态下，质量要求的张力加裕度）。 4、拉线 杆塔上的拉线是用来抵消作用在杆塔上的荷载，以减少杆塔材料消耗量，降低造价。 拉线的材料，通常采用镀锌钢绞线，根据受力大小可采用单根或双根。采用双根时，两根拉线的紧固程度应相同，以保证受力均匀。 拉线系统由镀锌钢绞线及拉线盘等组成。拉线盘用钢筋混凝土或条石制作，拉线盘上部承压面积与拉线拉力及其埋深等因数有关。,第三节 绝缘子 架空线路常用的绝缘子有针式绝缘子、悬式绝缘子、蝶式绝缘子、瓷横担绝缘子等几种型式。目前在电力市场上还广泛应用了复合绝缘子。 1、针式绝缘子 有高低压之分，主要用于直线杆和直线型转角杆上。其型号含义如下： p t铁担直角 高压针式绝缘子 q 加强绝缘子 m木担直角 额定电压（kv） mc加长木担直角,pd t铁担直角 低压针式绝缘子 1、2、3为产品大小代号 m木担直角 使用这种绝缘子一般电压等级不超过35kv，导线标称截面在70mm2以下。 2、悬式绝缘子 由介质部分和金具部分组成，可根据线路不同的电压等级组成不同片数的绝缘子串。 悬式绝缘子按材料划分为瓷质、钢化玻璃和复合型三类；按耐污能力可划分为普通型和防污型；按适用的电压波形可划分为直流型和交流型；按连接方法又可划分为球型和槽型。,用于普通型悬式绝缘子的型号含义 xp表示悬式绝缘子 c表示槽型连接（球型 lxp表示悬式钢化玻璃绝缘子 连接不表示） xp 、lxp产品表示机电破坏负荷值（f） 国产防污型悬式绝缘子的型号含义 xw、xwp表示双层伞型 c表示槽型连接（球型 防污悬式绝缘子；xh、xhp 连接不表示） 表示钟罩形防污悬式绝缘子 xp 系列产品表示机电破坏负荷值（f） 设计序号,型号说明： lx 悬式玻璃绝缘子； x 悬式瓷绝缘子；w 双层伞耐污型；h 钟罩式耐污型；y 圆柱头；c 槽型；破折号后的数字为破坏负荷（单位一般为kn）。 盘型绝缘子机械强度安全系数 绝缘子机械强度分级: 110220kv线路：一般常用70kn和100kn二级； 330kv线路： 一般常用100kn、160kn二级 500kv线路： 一般常用160kn、210kn和三级。,绝缘子的片数：海拔1000m以下 500kv绝缘子的片数：直线 不少于25片，耐张不少于27片。 3、蝶式绝缘子 具体详见p34页； 4、瓷横担 具体详见p34 p35页。,5、复合绝缘子 复合绝缘子是由芯棒、伞套和端部附件构成，主要承受拉伸负荷。 fxb / 连接结构形式 （球窝连接不表示） 额定机械拉伸负荷 额定电压，kv 设计序号（序号1、2指爬电比距为20mm/kv, 序号3、4指爬电比距为25mm/kv） 伞型结构w 大小伞（等径伞不表示） 高压送电线路用棒形悬式合成绝缘子 示例：具体详见37页。,绝缘子金具组装型式,第四节 架空送电线路金具,电力金具的产品型号由一至三个汉语拼音字母（以下简称字母）及阿拉伯数字（以下简称数字）、附加字母组成。其中首位字母和数字是基本组成部分。根据产品的情况，可在首位后加上第二或第三位字母，在数字后加上附加字母来表示。,1、电力金具产品型号命名方法,附加字母,主参数,二、三位字母,首位字母,2、型号的组成,2.1首位字母代表的意义,2.2 二、三位字母代表的意义,主参数以数字。根据产品的特点，可取下述其中一种或多种组合表示。 a、表示适用导线的标称截面，mm2； b、当产品可适用于多个标号的导线时，为简化主参数数字，采用组合号以代表相应范围内的导线标称截面；（见下表） c、表示标称破坏荷重标记； d、表示间距，cm或（mm）； e、表示母线的规格，mm； f、 表示圆杆件的直径，mm； g、表示圆杆件的长度，mm； h、表示适用电压，kv；,2.3 主参数,组合号与使用导线截面,2.4 附加字母,附加字母是补充性的区分代号，字母代表的意义为： a、 以a、b、c作区分表示，见下表 b、用附加字母区分导线结构，见下表,c、其它的含义见二、三位字母代表的意义,3产品的命名 3.1电力金具的命名，包括产品名称与型号两部分。 3.2已有产品的名称和型号，由国电公司相关部门负责管理。 3.3新产品经规定程序批准正式投产前,应向国电公司相关部门申请命名. 3.4新产品的命名不应与已有的命名重复. 3.5已有产品的改进设计,如主参数和性能不变,可沿用已有的命名,仅需在技术文件中加以说明。,第五节 杆 塔,一、 杆塔的作用： 主要是支持导线、地线、绝缘子和金具，保证导线与地线之间、导线与导线之间、导线与地面或交叉跨越物之间所需的距离。,二、 杆塔型式的选择 1、杆塔型式分类 a、按杆塔受力特点分： 直线杆塔（包括直线、直线型小转角、直线型换位杆塔等）和承力杆塔（包括直线耐张、转角耐张及终端耐张杆塔等）。 b、按材料类别分： 金属材料杆塔（包括角钢、钢管及特殊端面型钢等制造的杆塔），非予应力钢筋混凝土电杆和予应力钢筋混凝土电杆。另外，目前还出现了薄壁离心钢管混凝土电杆。 c、按回路数分： 单回、双回和多回路杆塔。 d、按导线排列方式分： 单回路杆塔：最通用的有水平排列和三角形排列两种，在三角形排列中，最常见的有“正三角形”、“上字形”和“斜三角形”等。 双回路杆塔：最常见的有“六角形”、“倒伞形”和双“正三角形”等。,e、按结构形式分： 单柱、双柱和三柱杆塔。双柱的又分门型、八字型和v字型。不论单柱、双柱或三柱杆塔，又可分为带拉线和不带拉线两类。 2、选择杆塔型式时应注意的事项 a、对拟建工程的具体条件应有较充分的了解。例如： 导线和避雷线的规格； 气象条件（主要是冰、风、雷等自然条件； 地形条件、平地、丘陵、山地或高山大岭，各约占比例多少，以便确定以何种地形为选择杆型的基本条件； 主要地质情况（包括送电线路沿线的地质概貌、断层和当地的地震情况）； 交通运输条件； 加工和施工条件； 运行和维护条件； 当地材料来源和价格等等。,2、须根据地形条件，规划合理的档距和标准杆塔的呼称高。 3、须掌握各种杆型的优缺点及其各种杆塔所适用的范围。 4、应对各种具体要求综合考虑，并参考类似工程所使用过的杆塔，来拟出杆塔形式方案，提出代表性的杆塔尺寸，进行全面的技术经济比较。 5、宜简化杆塔型尺寸和种类，以利制造加工和进行全面维护。,第六节 基础,1、 杆塔基础是架空线路杆塔脚扎实地的座落物，即根基。其作用就是将杆塔牢固地稳定在大地上，在任何情况下，不能变形和变位，以保障送电线路杆塔运行的安全。 2、 杆塔承受的作用力，主要有：杆塔、导地线（包括导地线覆冰）、绝缘子、金具等的垂直作用力；风力产生的作用力，两侧导地线不平衡张力或事故断线产生的作用力，组立杆塔及架线时的施工安装作用力。这些作用力使基础承受着下压力（n）、上拔力（t）及水平推力（p）。,3、 送电线路杆塔基础分为电杆基础、铁塔基础、拉线基础。选用的基础形式应根据杆塔形式、沿线地形、工程地质、水文，以及当地施工、运输等条件，结合造价比较综合考虑确定。按其施工工艺、地质类别，可分为以下几类： a、现浇基础：开挖式现浇基础、掏挖式现浇基础两大类；（p51图2-37、图2-38） b、装配式基础； （p52图2-39 ） c、爆扩桩基础； （p53图2- 40） d、岩石锚桩基础； （p53图2-41 ） e、钻孔灌注桩基础； （p53图2-42 ） f、挖孔桩基础； g、底、卡、拉盘基础。（p43p44）,4、基础材料和设计要点 a、基础材料：混凝土（水泥、石子、沙、水）和钢筋（圆钢、螺纹钢、角钢等）。 b、设计要点： 杆塔基础承受上拔、下压和倾覆荷载时，若地质条件合适，施工工艺能保证时，应尽量采用原状土类型的基础，以提高承载力，减小变形； 基础设计必须保证地基的稳定性和结构的强度，对大跨越塔和处于弱地基的重要转角，终端塔的基础应进行地基变形计算，并使地基变形控制在允许范围内； 开挖基础的回填土按已夯实土考虑，即基坑回填土夯实程度已达到现行施工验收规范中要求的标准； 对计算基础上拔、下压和倾覆荷载时，土的物理力学指标的选取，要考虑杆塔基础地质条件的分散性和季节性的影响；, 基础设计如遇地下水，应考虑地下水位季节性的变化，位于地下水位以下的混凝土和土壤的容重，应按浮容重考虑； 如果周围地下水、环境水和土壤对基础有腐蚀影响，应根据腐蚀强弱程度，采用相应的防护措施； 对湿陷性黄土、高原季节性冻土和膨胀土的杆塔基础，要参照有关规程要求进行处理； 对饱和沙土和饱和轻亚粘土地基的重要跨河高塔，当地震烈度在八级以上时，应验算地基由于地震液化的可能性，并应采取相应的抗震措施； 当塔位为坡地时，应尽量使用全方位高低腿基础，避免开挖大基面，造成工程量的增加和环保问题。