国家电网公司输变电工程典型设计知识110~330kV输电线路总体介绍

1、国家电网公司输变电工程典型设计知识110330kV输电线路总体介绍目录总则110kV输电线路典型设计330kV输电线路典型设计新旧规程规范对比及典设铁塔应用注意事项1. 总则 国家电网公司在2005年工作会议上提出推行“电网标准化建设。各级电网工程建设要统一标准，推广应用典型优化设计，节省投资，提高效益”。根据会议要求，国家电网公司成功组织完成了110500kV变电站典型设计。下半年，由国家电网公司基建部牵头，联合电力顾问集团公司和电建所、六大院和部分省院，完成了110500kV输电线路典型设计工作。1.1 典型设计的意义1.2 典型设计的目的1. 深入贯彻集约化管理思想，统一建设标准，统一材

2、料规范；2. 控制造价，降低输电线路建设和运营成本；3. 提高工作效率，加快设计、评审、材料加工的速度；4.方便集中规模招标，方便运行维护。1.3 总体原则 安全可靠、技术先进、保护环境、控制成本、提高效率。在典型设计中，着重要处理和解决好典型设计方案的统一性、适应性、灵活性、先进性、可靠性和经济性及其相互之间的辨证统一关系。1.4 典型设计的工作内容 输电线路和变电站完全不同，变电站位于一个点，而输电线路位于一条线，外部环境对输电线路设计方案影响很大，输电线路除导、地线、绝缘子及金具等定型产品外，还需要根据气象条件、地形地质条件对杆塔和基础进行设计。 输电线路的本体造价主要由导地线、杆塔和基

3、础三部分组成。基础受地形影响很大，需要根据具体塔位进行设计，难以形成典型产品；而杆塔设计主要由气象条件、地形条件和导线决定，条件相当的工程杆塔可以通用，所以典型设计的工作内容为铁塔设计。1.5 杆塔命名及相关量说明1）杆塔名称杆塔命名由以下三部分组成。模块编号-杆塔名称系列号* 模块编号：由两位数组成，对应典型设计的各个设计模块。 第一位为电压等级：5500kV；3330kV；2220kV；1110kV。 第二位为模块代号：A、B、C、D1.5 杆塔命名及相关量说明* 塔型名称：该部分按以下两种情况考虑。 直线塔 单回路，ZM猫头塔（平腿），ZMC猫头塔（长短腿），ZB酒杯塔（平腿），ZBC酒

4、杯塔（长短腿）； 双回路，SZ同塔双回直线鼓型塔（平腿），SZC同塔双回直线鼓型塔（长短腿），SZG同塔双回直线钢管杆。1.5 杆塔命名及相关量说明 转角塔 单回路，ZJ直线转角塔（平腿），ZJC直线转角塔（长短腿），J耐张转角塔（平腿），JC耐张转角塔（长短腿），DJ终端塔； 双回路，SZJ同塔双回直线转角塔（平腿），SZJC同塔双回直线转角塔（长短腿），SJ同塔双回耐张转角塔（平腿），SJC同塔双回耐张转角塔（长短腿），SDJ同塔双回终端塔，SJG同塔双回耐张转角钢管杆。1.5 杆塔命名及相关量说明 简单的说，即： Z直线塔； J转角塔； ZJ直线转角塔； M猫头； B酒杯； C长短腿；

5、S双回路； D终端； G钢管杆。* 系列号：1、2、3、即塔型系列号。1.5 杆塔命名及相关量说明2）部分参数说明 Kv垂直档距系数，Kv=Lv/Lh； Tmax最大上拔力； TX、TY水平方向和垂直方向上拔力； Nmax最大下压力， NX、NY水平方向和垂直方向下压力。1.6 模块组成电压等级模块数量单回塔双回塔钢管杆合计500872930165330481008122097965014411015393918962. 110kV输电线路典型设计2.1 110kV典型设计模块划分 110kV部分输电线路典型设计共15个模块，新设计杆塔共96种。 单回路角钢塔：6个模块； 双回路角钢塔：6个模

6、块； 双回路钢管杆：3个模块 完成单位：110kV线路典型设计由安徽、河北、四川院设计。2.1 110kV输电线路典型设计模块划分模块编号回路数导线气象条件塔型海拔高度1A单回路1XLGJ-2405mm25m/s猫头/干字10001B单回路1XLGJ-24010mm30m/s猫头/干字10001C单回路2XLGJ-240兼顾1X4005mm25m/s猫头/干字10001D单回路2XLGJ-240兼顾1X40010mm30m/s猫头/干字10001E单回路2XLGJ-3005mm25m/s猫头/干字10001F单回路2XLGJ-30010mm30m/s猫头/干字1000单回路2.1 110kV输

7、电线路典型设计模块划分模块编号回路数导线气象条件塔型海拔高度1G双回路1XLGJ-2405mm25m/s鼓型10001H双回路1XLGJ-24010mm30m/s鼓型10001I双回路2XLGJ-240兼顾1X4005mm25m/s鼓型10001J双回路2XLGJ-240兼顾1X40010mm30m/s鼓型10001K双回路2XLGJ-3005mm25m/s鼓型10001L双回路2XLGJ-30010mm30m/s鼓型1000双回路2.1 110kV输电线路典型设计模块划分模块编号回路数导线气象条件塔型海拔高度1M双回路1XLGJ-2405mm25m/s钢管杆10001N双回路2XLGJ-24

8、05mm25m/s钢管杆10001O双回路2XLGJ-3005mm25m/s钢管杆1000钢管杆2. 2 110kV典型设计设计气象条件工况气温(度)风速（m/s）覆冰(mm)最高气温4000最低气温-2000最大风速-5250覆冰-5105安装-10100大气过电压15100操作过电压10150平均气温1000模块：1A、1C、1E、1G、1I、1K、1M、1N、1O模块：1B、1D、1F、1H、1J、1L工况气温(度)风速（m/s）覆冰(mm)最高气温4000最低气温-3000最大风速-5300覆冰-51010安装-10100大气过电压15100操作过电压5150平均气温5002. 2 1

9、10kV典型设计设计气象条件2. 3 110kV杆塔设计条件序号杆塔名称水平档距垂直档距Kv转角度数塔高计算塔高11A-ZM13504500.85015-242121A-ZM24506000.75015-303031A-J1400500/0-2015-242441A-J2400500/20-4015-242451A-J3400500/40-6015-242461A-J4400500/60-90（0-90）15-2424角钢塔系列（海拔1000、25m/s风速、5mm覆冰）2. 3 110kV杆塔设计条件序号杆塔名称水平档距垂直档距Kv转角度数塔高计算塔高11B-ZM13504500.85015

10、-242121B-ZM24006000.75015-302731B-ZM35007000.65015-363341B-J1450700/0-2015-242451B-J2450700/20-4015-242461B-J3450700/40-6015-242471B-J4450700/60-90（0-90）15-2424角钢塔系列（海拔1000、30m/s风速、10mm覆冰）2. 3 110kV杆塔设计条件序号杆塔名称水平档距垂直档距Kv转角度数塔高计算塔高11M-SZG11502000.85018-303021M-SZG22002500.8018-303031M-SJG1150200/0-10

11、18-272741M-SJG2150200/10-3018-272751M-SJG3150200/30-6018-272771M-SJG4150200/60-90（0-90）18-2727钢管杆系列（海拔1000、25m/s风速、5mm覆冰）2. 4 导、地线1）本次典型设计导线仍采用GB 1179-83标准中的导线。导线型号为4种：LGJ-240/30 LGJ-300/40LGJ-400/35 钢管杆 LGJ-300/25 分裂导线排列方式有水平排列和垂直排列，本次典型设计导线采用垂直排列方式,分裂间距400mm。2）地线选取 考虑到近年来线路上架设OPGW光缆日趋频繁，由于OPGW对热稳定

12、的要求，相应地线型号也较大。为提高典型设计的适用性，本次典型设计地线按架设OPGW光缆选取。角钢塔模块地线采用JLB4-95型铝包钢绞线。钢管杆模块地线采用JLB4-95型铝包钢绞线。2. 4 导、地线模块1A、1B1G、1H1C、1D1I、1J1E、1F1K、1L导线型号1XLGJ-240/302XLGJ-240/301XLGJ-400/352XLGJ-300/40地线型号JLB1A-95* 角钢塔各模块采用的导地线型号2. 4 导、地线模块1M1N1O导线型号1XLGJ-240/302XLGJ-240/301XLGJ-400/352XLGJ-300/25地线型号JLB1A-70* 钢管杆各

13、模块采用的导地线型号2. 5 绝缘配合1）配合原则DL/T 5092-1999110kV500kV架空送电线路设计技术规程；DL/T 620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合； 在一般110kV线路的绝缘设计上，以防污为主，大部分距离城镇较近，污染相对较重。大量线路处于级污区，故本次典型设计按级污区进行绝缘配合设计。如线路污秽程度低于或高于级污区的地段，在进行绝缘配合设计时，按实际情况进行调整。2. 5 绝缘配合2）绝缘子片数 本次典型设计的海拔高度按1000米以下进行设计，在海拔超过1000米的地区使用时，需要按照海拔高度进行修正。电压等级（kV）回路海拔高度（m）片数（片）绝缘长

14、度（cm）爬电比距（cm/kV）110单、双、钢管杆1000913143.271000913143.271000913143.27注：爬电比距为按照瓷或玻璃最大能达到的数值2. 5 绝缘配合3）空气间隙 按相应规程规范取值。在进行铁塔设计时，采用空气间隙如下表。电压等级回路海拔高度空气间隙工频操作雷电带电110单、双10000.250.71.01.04）防雷保护角 角钢塔按不大于10，钢管杆不大于20 设计。注：带电检修还需考虑人体活动范围2. 6 间隙圆绘制间隙圆图原则:绝缘子串长度按子导线垂直排列设计。角钢塔：单挂点单联：2084mm 单挂点双联：2262mm钢管杆：单挂点单联：1994m

15、m绝缘子为复合绝缘子按下导线和第一带电金具分别检查塔头电气间隙。2. 6 间隙圆悬垂绝缘子串风偏计算时，风压不均匀系数取值工况雷电过电压操作过电压工频电压带电检修风速1015-1825-35101.00.750.611.02. 6 间隙圆在计算导线风偏角时，单回路不考虑风压高度变化系数，双回路以下相导线为基准分别计算中相和上相的风压高度系数。在进行进行铁塔外型布置时，对应于角钢准线的结构裕度，塔身部位取260mm，其余取120mm。考虑瓶口影响，f取值统一为200mm，钢管塔100mm。直线塔空气间隙取值：对塔身、单回路窗口的下部及两侧、双回路的 下横担处、横担上平面按带电作业，其余部位按雷电

16、过电压计算。1A-ZM1间隙圆双回路间隙圆2.7 金具直线塔导线横担按前、中、后三个挂点设计，以满足单双联的需要。中挂点采用金具采用UB挂板，双挂点金具采用U型挂环。挂点间距400mm。耐张采用单挂点双联串，挂点金具采用U型挂环。地线悬垂及耐张均采用单挂点。悬垂金具为UB挂板，耐张金具为U型挂环。钢管杆按前、中、后三个挂点设计，以满足单双联的需要。中挂点采用金具采用U型挂环，双挂点金具采用UB挂板。挂点间距400mm。2.8 塔头布置国内110kV单回路线路导线布置多为水平排列和三角排列。典型设计中采用三角排列。直线塔采用猫头型，耐张塔采用干字型。双回路采用鼓型排列。悬垂串采用“I”型串设计。

17、2.9 杆塔规划直线塔 平地：2塔系列 山地：3塔系列转角塔：4塔系列 060度按20度一档。 020，2040，4060，6090（0-90）。2.10 优化措施1） 优化塔头布置，尽量减少走廊宽度 通过抬高中相，缩小了两边相线间距离。2） 铁塔根开和变坡点宽度优化 通过对铁塔根开及铁塔坡度优化，有效的降低了单基塔重。3） 铁塔腿长优化 铁塔腿部由于规格大、辅助材多、根开较大等原因占全塔重量比例较大，通过对塔腿的优化有效的降低了铁塔重量。4） 杆塔结构优化 通过对塔身坡度优选、调整主材节间、塔身斜材布置多方案的优选、横隔面的设置及型式选择等一系列方法，对杆塔结构型式进行了优化比较，使得各模块

18、塔型单基指标更加合理。3. 330kV输电线路典型设计3.1 330kV输电线路典型设计模块划分 330kV部分输电线路典型设计共4个模块，共81种。 单回路角钢塔：4个模块； 完成单位：330kV线路典型设计由西北院、陕西院、甘肃院设计。3.1 330kV输电线路典型设计模块划分模块编号回路数导线气象条件塔型地形海拔高度3A单回路2XLGJ-300/405mm25m/s酒杯/猫头/干字平地10003B单回路2XLGJ-300/4010mm30m/s酒杯/猫头/干字山区1000-1700单回路2XLGJ-300/4010mm30m/s酒杯/猫头/干字平地3C单回路2XLGJ-300/7010m

19、m30m/s酒杯/猫头/干字山区/平地170025003D单回路2XLGJ-400/3510mm30m/s酒杯/猫头/干字山区/平地170025003.2 设计气象条件工况气温(度)风速（m/s）覆冰(mm)最高气温4000最低气温-2000最大风速-5250覆冰-5105安装-10100大气过电压15100操作过电压10150平均气温1000模块：3A模块：3B、3C、3D工况气温(度)风速（m/s）覆冰(mm)最高气温4000最低气温-3000最大风速-5300覆冰-51010安装-10100大气过电压15100操作过电压5150平均气温5003.2 设计气象条件3. 3 330kV杆塔设

20、计条件序号杆塔名称水平档距垂直档距Kv转角度数塔高13B-ZM13805000.85018-3323B-ZM24506000.75018-3933B-ZM36508500.65018-3943B-J1400600/0-2018-3053B-J2400600/20-4018-3063B-J3400600/40-6018-3073B-J4400600/60-9018-303.4 导、地线1）本次典型设计导线仍采用GB 1179-83标准中的导线。导线型号为4种：LGJ-300/40 LGJ-300/70LGJ-400/35 分裂导线排列方式有水平排列和垂直排列，本次典型设计导线采用水平排列方式,分

21、裂间距400mm。2）地线选取 考虑到近年来线路上架设OPGW光缆日趋频繁，由于OPGW对热稳定的要求，相应地线型号也较大。为提高典型设计的适用性，本次典型设计地线按架设OPGW光缆选取。地线采用JLB4-120型铝包钢绞线。3.4 导、地线模块3A3B3C3D导线型号2XLGJ-300/402XLGJ-300/702XLGJ-400/35地线型号JLB4-120* 各模块采用的导地线型号3.5 绝缘配合1）配合原则 DL/T 5092-1999110kV500kV架空送电线路设计技术规程； DL/T 620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合； 由于330kV线路大部分距离城镇较远，

22、污染相对较轻。故本次典型设计按II级污区进行绝缘配合设计。大于II级污区的地段，在进行绝缘配合设计时，按实际情况进行调整。3.5 绝缘配合2）绝缘子片数 本次典型设计的海拔高度按模块的对应最高海拔进行设计。电压等级（kV）回路海拔高度（m）片数（片）绝缘长度（cm）爬电比距（cm/kV）330单10002130662.86100017002232123.00170025002435043.27注：爬电比距为按照瓷或玻璃最大能达到的数值3.5 绝缘配合* 绝缘子片数选择有两个原则：a. 按海拔高度修正；b. 满足防污爬电比距。 这两项都必须满足本次典型设计的绝缘子片数的确定主要是按II级污区进行

23、设计，爬电距离控制。根据工程具体情况可以对绝缘子片数进行调整。3.6 间隙圆3）空气间隙 完全按相应规程规范取值。在进行铁塔设计时，当海拔高于1000m时，空气间隙按海拔高度做了相应修正。采用空气间隙如下表。电压等级回路海拔高度空气间隙工频操作雷电带电330单10000.901.952.302.20100017000.9632.0872.4612.354170025001.0352.2432.6452.5304）防雷保护角 角钢塔按不大于20设计。3.6 间隙圆1）间隙圆在绘制间隙圆时， 1000m，21片盘型绝缘子，结构高度146mm。 10001700，22片盘型绝缘子，结构高度146mm

24、。 17002500，24片盘型绝缘子，结构高度146mm。在计算导线风偏角时，不考虑风压高度变化系数。风压不均匀系数按规程取值。在进行进行铁塔外型布置时，对应于角钢准线的结构裕度，塔身部位取300mm，其余取120mm。直线塔空气间隙取值：对塔窗侧面及瓶口按带电作业，其余部位按雷电过电压计算。3.7 金具直线塔导线“I”串挂点金具采用耳轴挂板，挂点单、双挂点同时设计，以满足单双联的需要。“V”串采用单挂点，挂点金具采用U型挂环。耐张采用单挂点双联串，挂点金具采用U型挂环。地线悬垂及耐张均采用单挂点。金具为U型挂环。跳线金具采用U型螺丝， I型转角塔外角、内角均设跳线挂点。 II型转角塔外角设

25、一个跳线挂点。 、型转角塔外角设三个跳线挂点。3.8 塔头布置 国内单回路导线布置一般为水平排列和三角排列两种，本次典型设计采用两种排列方式，水平排列采用酒杯型，三角排列采用猫头塔，耐张塔采用干字型塔。 猫头塔三相采用“I”串。 酒杯塔两边相采用“I”串，中相原则采用“V”串，在由于导线电晕的影响，线间距离足够大，能够满足摇摆角要求时，采用“I”串。3.9 杆塔规划 按海拔和导线分为四个模块，每个模块又分为山地、平地，且每种地形又分为猫头和酒杯型。其中3A模块未设山地系列。 平地直线塔3塔系列， 山地直线按4塔系列。 转角塔根据角度使用范围分4塔系列，其中60以内按20一档划分，分为I型（02

26、0）II型（2040）III型（4060），IV型（6090）四种，较以往三塔规划，划分更细，有效的降低了钢材指标。 山地铁塔均按全方位长短腿进行设计。3.10 优化措施1） 优化塔头布置，尽量减少走廊宽度 通过抬高中相，缩小了两边相线间距离。2） 铁塔根开和变坡点宽度优化 通过对铁塔根开及铁塔坡度优化，有效的降低了单基塔重。3） 铁塔腿长优化 铁塔腿部由于规格大、辅助材多、根开较大等原因占全塔重量比例较大，通过对塔腿的优化有效的降低了铁塔重量。4） 杆塔结构优化 通过对塔身坡度优选、调整主材节间、塔身斜材布置多方案的优选、横隔面的设置及型式选择等一系列方法，对杆塔结构型式进行了优化比较，使得

27、各模块塔型单基指标更加合理。4.新旧规程规范对比及典设铁塔应用注意事项4.1 设计规程变化110500kV架空送电线路设计技术规程 中华人民共和国电力行业标准 DL/T 50921999P 中华人民共和国国家经济贸易委员会1999-08-02发布1999-10-01实施2. 110750kV架空输电线路设计技术规定 国家电网公司企业标准 Q/GDW179-2008 国家电网公司 20080301发布 2008年0301实施110750kV 架空输电线路设计规范（报批稿） 中华人民共和国国家标准 中华人民共和国建设部/国家质量监督检验检疫总局 联合发布 200-发布 2-实施4.2 规程差异项目

28、电压等级DL/T 50921999PQ/GDW179-2008GBXXXX-200X气象条件重现期750kV/50年50年500kV大跨越 50年 50年50年500kV送电线路 30年 110330kV大跨越 30年 30年30年110330kV送电线路 15年 4.2 规程差异项目DL/T 50921999PQ/GDW179-2008GBXXXX-200X设计冰厚导地线一致地线设计冰厚较导线增加5mm地线设计冰厚较导线增加5mm注：仅对杆塔受力而言如地线张力超出设计值采取措施： 地线放松，应满足导地线配合要求； 地线支架（塔身构件）补强； 山地对塔高影响不大时导地线同时放松4.2 规程差异导 线 型 号冰区LGJ-185/30及以下LGJ-185/45LGJ-400/50LGJ-400/65及以上规程镀锌钢绞线最小标称截面(mm2)所有355070DL/T 50921999P所有5080100Q