110kv输电线路典型设计方案的选择

110kv输电线路典型设计方案的选择

1输电线路典设应用自山西省电力公司推广电网公司的典型设计（以下简称设计）以来，每个电压等级的220kv电压线都可以使用，但110kv电压-kv线的典型设计无法基于各种原因。本次110kV线路典设与省内常规设计的比较，主要是为了针对110kV线路中使用典设杆塔与使用混凝土砼杆在工程造价上的差异以及对110kV线路典设在省内推广使用提出意见和建议。2线路工程施工比较所选工程应具备的条件包括：省内具有典型代表性的工程（如地形地貌、气象条件、水文地质、交通条件、交叉跨越等）；选择线路不能太短（应选择长度在20km左右的线路工程）；应选择省公司主网内的新建基建工程；应选择施工图设计水平较高的设计单位进行的工程。根据上述条件，本次比较分别选择了山西科电电力设计有限公司进行设计的运城永济变～黄营变110kV送电线路、长治王家峪变～洪水变110kV送电线路进行。工程简况如下：2.1地形地貌条件导地线型号：导线LGJ—240/30，地线GJ—50沿线地形：全线经过地形均为平地，交通状况较好气象条件：最大风速30m/s，低温-20℃，覆冰5mm海拔高度：346m～365m2.2地形地貌条件导地线型号：导线LGJ—240/30，地线GJ—50沿线地形：全线经过地形均为一般山区，交通状况较差气象条件：最大风速30m/s，低温-20℃，覆冰10mm海拔高度：902m～1245m3原线路施工图确定预算本次比较工程导线均为LGJ—240/30、风速均为30m/s（覆冰为5mm和10mm），线路所处地区海拔高度为运城346m～365m和长治902m～1245m。综合上述条件，本次比较选用国网公司典型设计110kV线路分册1B,1H模块，并在高海拔地区对电气间隙、绝缘子配置等方面进行了必要的修正。采用原线路施工图平断面图作为基础，在原平断面图上使用省电力设计院杆塔排位程序、铁塔基础计算程序对工程进行了重新排位、计算，统计出相应的材料量，并在相同取费标准及相同材料价格的前提下，作出相应的工程预算列表进行比较得出相应的结论。编制预算采用的依据为2002年版电力预规和有关文件的规定，塔材按7161元/t进本体，7350元/t找差；导线按16836元/t进本体，21000元/t找差；地线按6800元/t进本体，7300元/t找差，找差部分只计取税金。绝缘子按近期招标价进本体，地材按工程所在地信息价进本体。由于时间较紧，没有找到近期设计的双回路线路，为了进行典设双回路的比较，我们选取了永济变～黄营变110kV送电线路路径虚拟为两个单回路（工程量翻倍），选用国网公司典型设计110kV线路分册1H模块进行重新排位，在工程量、投资方面与2个单回路线路定量地进行比较。4分析与比较结果相关的说明4.1两组患者的比较此线路采用典型设计和常规设计时的投资比较见表1。从本体投资来看：此线路采用典型设计比常规设计多22.63万元（1.45万元/km），其中差额见表2。4.1.1典型设计杆塔降低从杆塔、附件工程投资来分析，此线路采用典型设计比常规设计少，其原因是由于典型设计杆塔高度较高、使用挡距较大，整个工程采用典型设计杆塔减少14基；同时也引起杆塔附件工程投资的减少。从杆塔、基础工程投资来分析，随着铁塔的大量使用引起了基础、土石方工程的投资大幅增加。4.1.2多投资引起的费用增加从静态投资来看：此线路采用典型设计比常规设计多43.69万元（2.8万元/km），其中差额主要体现在：(1）征地费用多投资9.7万元。(2）材料价差（包括塔材，导、地线）：由于铁塔、基础耗钢量的增加，致使投资增加3.4万元。(3）本体费用的增加（基数的增加）引起的各项费用的增加。(4）其他费用总和采用典型设计多投资15.8万元（1.03万元/km）。值得一提的是设计费采用同一标准。4.2两组比较表此线路采用典型设计和常规设计时的投资比较表见表3。从本体投资来看：此线路采用典型设计比常规设计多21.87万元（1.03万元/km），其中差额见表4。4.2.1杆塔投资上升原因一般自变塔设计在附件工程投资后，线路从杆塔工程投资来分析，采用典型设计比山西省目前常规设计少，其原因是由于典型设计杆塔高度较高、使用挡距较大，并且合理利用山区地形，使整个工程杆塔减少12基，工程投资的减少。从附件工程投资来分析，原线路方案大量使用220kV铁塔也是造成杆塔投资上升的重要原因。附件工程由于原工程只配置了8片绝缘子/串，考虑到工程所处地区海拔超过1000m，典设方案按照9片绝缘子/串计列，这样造成了附件工程投资偏高。从杆塔、基础工程投资来分析，随着铁塔的大量使用引起了基础、土石方工程的投资大幅增加。但是由于地形限制，采用典设方案中有2基铁塔超过允许水平挡距（超出水平挡距30m）,2基铁塔超过允许垂直挡距（超出垂直挡距100m）。4.2.2多投资引起的费用从静态投资来看，采用典型设计比常规设计多34.37万元，其中差额主要体现在：(1）征地费用多投资4.9万元。(2）材料价差（包括塔材，导、地线）多投资7.09万元。(3）本体费用的增加（基数的增加）引起各项费用的增加。(4）其他费用总多投资3.9万元。4.3双回路线路平面虚拟部分此虚拟线路由于缺少实际工程例证，因此只列表做出定量的结果比较（情况见表5）。5塔、线、面的参数分析(1）本次比较选用的工程能够代表部分山西省内线路的情况，但是不能一概而论。对于很多山西省110kV线路中也是较常见的特殊工程（如π接线路，长度较短的线路，由于地形复杂、障碍物较多导致转角数量较多的线路等）不具有比较的意义。(2）由于没有到达现场踏勘（特别是山区线路），杆塔的排位只能是在原断面图杆位、平面图显示的地形地貌以及个人以往工程经验的基础上进行的，与现场实际情况有可能存在偏差。(3）山区杆塔由于地形限制采用典设方案中有4基铁塔超过允许使用条件（原设计采用220kV铁塔）。(4）本次选取的典设1B模块的使用海拔高度为1000m以下，在山区（海拔高度为1000m以上）使用时需要重新验算电气间隙、绝缘配置等条件。(5）本次选取的平地线路最大风速为30m/s，故选取了典设1B模块。但是按照山西省实际的情况，一般平地线路最大风速为25m/s，完全可以选择典设1A模块，这样线路铁塔耗量还能够减少5%～7%。(6）平地典设方案由于受钻越220kV线路控制，选用了1基混凝土耐张杆（虚拟同塔双回路比较方案选用了4基混凝土耐张杆）。(7）由于目前典设铁塔没有加工图，故本次分析采用的铁塔质量为单线图中的理论质量。该质量与实际加工图质量可能有5%的偏差，本次统计铁塔总重乘了1.05的系数。(8）铁塔基础的计算采用山西省电力设计院的杆塔基础设计软件，基础作用力采用的同级铁塔的最高呼高的设计值，便于不同呼高铁塔使用，这样使基础混凝土单公里工程量略微增大。(9）位于平、丘地段的线路，其交通运输条件较好，铁塔基础选用采用混凝土刚性基础；位于山区地段的铁塔基础采用了两种基础形式，即刚性和柔性基础。(10）在平地线路中，根据实际地质情况，全线共配置了2基转角塔的地下水基础和5基直线塔地下水基础。在山区线路中，根据工程实际地质情况，全线配置了1基混凝土灌注桩基础和1基混凝土大板基础（均按原设计数量计列）。(11）在山区线路设计中有2基铁塔超过允许水平挡距（超出水平挡距30m）,2基铁塔超过允许垂直挡距（超出垂直挡距100m）。6从工程分析上看，主要需要通过双多回路同杆铺设线路进行施工进行线路经济性比较是一项系统而又复杂的工作，需要选用大量的工程实例进行比较分析。本次比较由于时间较为仓促，准备工作不够充分，仅是选取了两个较为典型的工程实例进行比较。实际比较中并没有到达现场，只是在设计单位提供的图纸中进行了进一步计算、分析，这样作出的结论难免存在一定的偏差。如需要准确的结果，仍然需要对大量的实际工程进行分析比较。从单双回路虚拟工程比较及国网公司典型造价分析得出结论：利用双（多）回路同杆架设的方式不仅能够节省线路走廊，而且能够节省线路的投资。因此建议加大本省双（多）回路同杆架设线路的使用量。从新政策实施的情况来看，现阶段使用混凝土砼杆不需要征地而架设铁塔需要征地。而从2008年10月1日后随着新的物权法的实施，竖立混凝土砼杆可能也需要征地，而且混凝土转角杆征地如果考虑上拉线的区域征地面积甚至会比铁塔征地面积更