芙蓉南變至樹木嶺變110kV雙回電纜工程說明書

1、S025G-A01芙蓉南變至樹木嶺朝0kW回電纜工程初步設(shè)計(jì)階段（2XXLPE-630色緣電纜）綜合部分第1卷第1冊初步設(shè)計(jì)說明書湖南電力咨詢助測設(shè)計(jì)事務(wù)所二OO二年三月長沙設(shè)計(jì)證書丙級證書編號：1820213批準(zhǔn)：李儒鐘審核：陳陳漾校核:劉彥民郭先浩編寫:陳漾魏大杰李赫分卷次序卷冊檢索號卷冊名稱1432S025C-A初步設(shè)計(jì)說明書及附圖2432S025C-Q設(shè)備清冊及主要材料估算3432S025C-E概算書路徑方案說明及協(xié)議情況電纜型號及輸送容量電纜的運(yùn)行環(huán)境電纜敷設(shè)方式電纜鋁護(hù)套接地方式與過電壓保護(hù)防火土建部分桿塔與基礎(chǔ)附件目次附件1：湖南省電力公司文件湘電公司計(jì)2001883號關(guān)于下達(dá)芙

2、蓉南220千伏變電站 TOC o 1-5 h z 配套輸變電工程設(shè)計(jì)任務(wù)的通知。附件2：長沙電業(yè)局關(guān)于體育城變電站、青園變至樹木嶺變2回110KV線路設(shè)計(jì)有關(guān)問題的函。附件3：湖南省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定站湘農(nóng)機(jī)鑒函20021號關(guān)于高壓線路走向請實(shí)施第三方案的函。附件4：路徑協(xié)議1總述1.1設(shè)計(jì)依據(jù)1)湖南省電力公司文件湘電公司計(jì)2001883號關(guān)于下達(dá)芙蓉南220千伏變電站配套輸變電工程設(shè)計(jì)任務(wù)的通知（見附件1）02）與建設(shè)單位簽訂的本工程設(shè)計(jì)合同。3）長沙電業(yè)局關(guān)于體育城變電站、青園變至樹木嶺變2回110KV線路設(shè)計(jì)有關(guān)問題的函。設(shè)計(jì)范圍和建設(shè)規(guī)模本工程為新建110kV電纜送電工程，從芙蓉南220k

3、V變電站接至樹木嶺新開鋪（書院路）變110kV架空線路#17塔附近。電纜路徑（變電站圍墻至配電裝置已考慮50m）長4069m,架空部分為一基雙回電纜終端塔。從變電站出來約有3800m的電纜敷設(shè)在已規(guī)劃好的電纜隧道中，該隧道的土建部分不在本工程設(shè)計(jì)范圍。本工程電纜采用XLPE-630與電纜接頭的導(dǎo)線采用LGJ-240型鋼芯鋁絞線。建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行單位和建設(shè)期限建設(shè)單位：湖南省電力建設(shè)開發(fā)總公司設(shè)計(jì)單位：湖南電力咨詢勘測設(shè)計(jì)事務(wù)所施工單位：湖南省送變電建設(shè)公司運(yùn)行單位：湖南省長沙電業(yè)局建設(shè)期限：2002年建成投運(yùn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性本經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為概算指標(biāo)。表一1經(jīng)濟(jì)及材料指標(biāo)序號項(xiàng)目單位型號指標(biāo)備

4、注1線路綜合造價(jià)萬元/km見概算書2線路本體造價(jià)萬元/km見概算書3110kV電纜mXLPE-630415064GIS電纜終端接頭個(gè)E4-65戶外電纜終端接頭個(gè)GDZ66電纜中間接頭個(gè)FAD-J6-427三相保護(hù)接地箱只BHX48一相交叉互聯(lián)箱只JHX89三相直接接地箱只ZJX810接地鋼材T-55011耐張絕緣子串串DM-22612地線耐張金具串串BN-2213氧化鋅避雷器只YH10WZ-108/281614同軸電纜mSYV-100-712015鋼芯鋁絞線mLGJ-240/2030引下線用16鋼材T17水泥T18防火堵料TFD-W219終端塔本體鋼材T20終端塔基礎(chǔ)鋼材T21終端塔基礎(chǔ)水泥T

5、電力系統(tǒng)部分建設(shè)必要性為了配合芙蓉南220kV變電所電能外送，須建設(shè)芙蓉南變至樹木嶺變送電線路工程。1.5.2電纜型號及輸送容量交聯(lián)聚乙烯（XLPE絕緣電纜在安裝和經(jīng)濟(jì)方面具有突出優(yōu)點(diǎn)，目前國內(nèi)外已絕大部分使用XPLE電纜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油浸紙絕緣電纜。交聯(lián)聚乙烯熱性能的主要特點(diǎn)：軟化點(diǎn)高，熱變形小，在高溫下機(jī)械強(qiáng)度大，抗熱老化性好。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的最高允許運(yùn)行溫度為90C,而短路時(shí)的允許溫度則高達(dá)250C。綜合以上優(yōu)點(diǎn)，本工程采用XLPE-630的交聯(lián)聚乙烯電力絕緣電纜。根據(jù)長沙電業(yè)局提供的資料，芙蓉南變至樹木嶺變送電線路工程電纜的最大輸送容量為150MVA。2路徑方案說明及協(xié)議情況芙蓉南22

6、0KV變電所110KV出線布置芙蓉南變電所110KV出線共14回，排列如下圖：樹樹井井木木備芙井芙新書大大南同灣灣蓉灣蓉開院托托芙蓉南變電所本工程占用芙蓉南變自南向北第1、2個(gè)出線間隔。路徑方案由于芙蓉南220kV變電所位于城區(qū)，無架空出線走廊。因此從芙蓉南220kV變電所110kVGIS配電裝置室用電纜頭引出，從所內(nèi)電纜通道走線至蔡家沖路北側(cè)出變電所圍墻（A），向西沿蔡家沖路電纜隧道經(jīng)二次外護(hù)套交叉互聯(lián)（B、C）至與長沙大道電纜隧道交叉口，然后電纜線路轉(zhuǎn)向北沿長沙大道電纜隧道經(jīng)五次外護(hù)套交叉互聯(lián)（D、E、F、G、H）至電纜分支隧道分支點(diǎn)、分支點(diǎn)2。（電纜從變電站至此均敷設(shè)在已規(guī)劃好的電纜隧道

7、內(nèi)）詳見S025C-A-0203圖。從芙蓉南變電站至分支點(diǎn)1路徑長度為3805m,至分支點(diǎn)2路徑長度為3850m。分支后的路徑提出以下三個(gè)方案：方案一：電纜從分支點(diǎn)1（長沙城建坐標(biāo)，）采用電纜分支隧道引出，穿過長沙大道后在樹雨新（書）線#18塔附近（塔位1：長沙城建坐標(biāo)，）采用雙回路電纜終端塔與架空導(dǎo)線接頭。然后利用原樹木嶺至新開鋪及書院路110kV雙回架空線路接至樹木嶺220kV變電所。詳見S025C-A-03圖。此方案優(yōu)點(diǎn)為電纜路徑短，路徑全長為3885m。缺點(diǎn)為：.樹雨新（書）線#18塔塔基位于長沙大道規(guī)劃的路邊20m綠化帶內(nèi)。位置距規(guī)劃的省政府新址不足1000m。.樹雨新（書）線#18

8、塔塔基位于湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站新征購?fù)恋丶t線內(nèi)，#18塔基于1999年因長沙大道的修建移位至現(xiàn)址。湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站新征購?fù)恋亟?jīng)農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)立項(xiàng)，將興建農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械質(zhì)檢中心。如按此方案實(shí)行，架空線路走廊將對質(zhì)檢中心的整體規(guī)劃帶來很大的不利影響，土地所有者單位湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站不同意此方案。方案二：電纜從分支點(diǎn)2（長沙城建坐標(biāo)，）采用電纜分支隧道穿過長沙大道，在電纜隧道與電纜溝接頭處（長沙城建坐標(biāo)，）采用電纜溝沿湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站內(nèi)規(guī)劃馬路向東至電纜溝轉(zhuǎn)彎處（長沙城建坐標(biāo),）,然后轉(zhuǎn)向東北穿過規(guī)劃公路至塔位2（長沙城建坐標(biāo),）點(diǎn)處立塔。采用雙回路電纜終端塔與架空導(dǎo)線接頭。然后利用原樹木嶺至新開鋪及書

9、院路110kV雙回架空線路接至樹木嶺220kV變電所。詳見S025C-A-03圖。此方案優(yōu)點(diǎn)為電纜路徑相對較短，路徑全長為4011m。且已避開農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械質(zhì)檢中心，位于原線路架空走廊下。缺點(diǎn)為：.此處位置較為緊張，電纜終端塔下無位置放置預(yù)留的電纜。.電纜終端塔至樹雨新（書）線#17塔僅56mo且位于湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站內(nèi)二條規(guī)劃馬路的交叉口附近，待湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站整體規(guī)劃實(shí)施后，此處是作為沿規(guī)劃馬路的開發(fā)用地。湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站認(rèn)為原架空線路對鑒定站國家級實(shí)驗(yàn)室“國家水田機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”造成不利影響，直接影響到檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此不同意此方案。方案三：電纜從分支點(diǎn)2（長沙城建坐標(biāo)，）

10、采用電纜分支隧道穿過長沙大道，在電纜隧道與電纜溝接頭處（長沙城建坐標(biāo)，）采用電纜溝沿湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站內(nèi)規(guī)劃馬路向東至電纜溝轉(zhuǎn)彎處（長沙城建坐標(biāo),）,然后轉(zhuǎn)向東北穿過規(guī)劃公路，在樹雨新（書）線#17塔附近（塔位3：長沙城建坐標(biāo),）處立塔。此方案路徑全長為4069mo采用雙回路電纜終端塔與架空導(dǎo)線接頭。然后利用原樹木嶺至新開鋪及書院路110kV雙回架空線路接至樹木嶺220kV變電所。詳見S025C-A-03圖。此方案優(yōu)點(diǎn)：a）.此處地勢平坦，位置較寬敞，利于電纜終端塔的布置及施工。.電纜終端塔立于此處后，對長沙大道及湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站的整體規(guī)劃的影響很小。.將原樹雨新（書）線#17塔#18塔之間的架

11、空線路走廊取消后，消除了其對湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站內(nèi)二個(gè)國家級實(shí)驗(yàn)站的影響。湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站強(qiáng)烈要求按此方案實(shí)施。缺點(diǎn)為：電纜路徑較長，比方案一長144m,比方案二長58m。綜上所述，從方案實(shí)施的可行性及電纜終端塔的布置及施工考慮推薦方案三。詳見S025C-A-03圖路徑協(xié)議本線路已取得沿線單位湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站及長沙市城市規(guī)劃局對路徑的協(xié)議。詳見附件3、附件4。（其中長沙市城市規(guī)劃局的路徑協(xié)議已由湖南省送變電建設(shè)公司統(tǒng)一與市規(guī)劃局簽署）電纜線路兩端的連接方式芙蓉南變電所的出線間隔如所示。用GIS電纜終端接頭與所內(nèi)設(shè)備進(jìn)行電氣出線聯(lián)接。電纜終端塔與架空線的連接有二個(gè)方案。方案一：采用GDZ型戶外干式電

12、纜終端及干式避雷器，安裝于電纜終端塔的橫擔(dān)間。為了防止電纜及終端頭的擺動(dòng)，采用懸吊式干式避雷器與1組合成絕緣子串接，兩端固定在上下橫擔(dān)上，干式電纜終端頭與架空引線接于二者之間。方案二：采用戶外油式電纜終端及避雷器，安裝于電纜終端塔特設(shè)的平臺(tái)上。綜上所述，方案一鐵塔的結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約鋼材近2t0但電纜長度較長。方案二要將架空線引至平臺(tái)，引線較長，受風(fēng)容易擺動(dòng)，對終端頭受力不利。兩者費(fèi)用相差不大。因此推薦方案一。與體育城電纜T接塔一致。電纜終端固定詳見S025C-A-09圖。電纜型號及輸送容量按照長沙電業(yè)局提供的資料，至樹木嶺電纜的輸送容量為150MVA,輸送電流為787A。電纜的載流量以滿足容量配

13、合為依據(jù)并適當(dāng)留有裕度進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇，由于本工程電纜采用電纜隧道及電纜溝敷設(shè)（排列方式詳見S025C-A-07圖），經(jīng)計(jì)算，選用XLP9630單芯絕緣電力電纜，當(dāng)環(huán)境溫度為50c時(shí)，其最大輸送容量約為，可滿足系統(tǒng)容量要求。XLPE單芯銅導(dǎo)體，波紋鋁護(hù)套，PVC外護(hù)套電纜結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)如下：1導(dǎo)體2導(dǎo)體屏蔽層3交聯(lián)聚乙烯（XLPE絕緣層5波紋鋁護(hù)套6聚氯乙烯（PVC）外護(hù)套標(biāo)稱截面:630mm2標(biāo)稱電壓：110kV總外徑約為：電纜重量約為:mXLPE色緣水平：工頻耐壓水平：160kV/30min沖擊耐壓水平：550kV電纜護(hù)層絕緣水平：1min工頻耐壓電壓：25kV雷電沖擊耐壓電壓（峰值）：電纜的

14、運(yùn)行環(huán)境：本工程地處長沙市郊。參照以往工程的運(yùn)行情況以及廠家所提供的參數(shù),電纜的運(yùn)行環(huán)境如下：氣象條件：最高氣溫：40C最低氣溫：-10C年平均氣溫：15C導(dǎo)體額定溫度：正常運(yùn)行：90C短路情況：250C土壤熱阻率：污穢等級：2級電纜敷設(shè)方式電纜的敷設(shè)方式是根據(jù)工程所處的環(huán)境和方便運(yùn)行維護(hù)來考慮的。本工程電纜部分起于芙蓉南220kV變電所的110kVGIS室，止于架空線路終端塔，全長4069m。電纜出變電站后沿蔡家沖電纜隧道敷設(shè)至與長沙大道電纜隧道連接處，向北沿長沙大道電纜隧道敷設(shè)至湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站大門后沿電纜溝敷設(shè)至電纜終端塔。其中從變電站GIS出口至分支點(diǎn)2（路徑長為3850m）電纜敷設(shè)在

15、已規(guī)劃好的電纜主隧道內(nèi)，由分支點(diǎn)2至分支隧道與電纜溝接頭處（路徑長為37m）敷設(shè)在穿長沙大道電纜分支隧道內(nèi)，由接頭處至電纜終端塔敷設(shè)在湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站內(nèi)電纜溝里（電纜溝長為182m）。全長共分8段，變電站B點(diǎn)574m、BC點(diǎn)574m、CD點(diǎn)574m、D巳點(diǎn)503m、EF點(diǎn)503m、FG點(diǎn)503m、GH點(diǎn)419m、H電纜終端419m。6電纜鋁護(hù)套接地方式與過電壓保護(hù)電纜在正常運(yùn)行情況下要在鋁護(hù)套上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，其數(shù)值與電纜長度和負(fù)荷電流的增加成正比，電纜的外護(hù)套（PVC外護(hù)套）要耐受在鋁護(hù)套上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，如果感應(yīng)電勢過高會(huì)使PVC外護(hù)套絕緣損壞，造成多點(diǎn)接地時(shí)，鋁護(hù)套上產(chǎn)生較大的感應(yīng)環(huán)流，

16、增大了電能損耗，并使電纜溫度升高，降低輸送容量。為消除電纜鋁護(hù)套上的環(huán)流損失，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，同時(shí)將鋁護(hù)套的感應(yīng)電勢控制在安全范圍內(nèi)，采用護(hù)套交叉互聯(lián)單點(diǎn)接地的方式。由于電纜長度較長，同時(shí)考慮盡量減少交叉互聯(lián)硐室的數(shù)量，本工程電纜共分8段。其中前6段分為2個(gè)大段采用護(hù)套交叉互聯(lián)與長沙電力勘測設(shè)計(jì)室共用交叉互聯(lián)硐室，后2段的外護(hù)套在中間接頭處斷開，采取一端直接接地、一端經(jīng)保護(hù)器接地。單點(diǎn)接地只能解決正常運(yùn)行的損耗問題，對于鋁護(hù)套開路端所受的工頻短路過電壓和沖擊過電壓的保護(hù)，則利用在波紋鋁護(hù)套與大地之間加裝氧化鋅保護(hù)器解決。過電壓保護(hù)器目前普遍采用非線性電阻的氧化鋅（ZnO）閥片，本工程也選用

17、這種非線性電阻的氧化鋅閥片做為鋁護(hù)套的過電壓保護(hù)器。保護(hù)器裝在相應(yīng)中間接頭處，作星形結(jié)線，其間的連接引線用無電感同軸電纜，星形的中點(diǎn)直接與地網(wǎng)相連。經(jīng)計(jì)算，電纜鋁護(hù)套在正常負(fù)荷電流時(shí)最大感應(yīng)電壓小于50V,符合運(yùn)行規(guī)范要求。本工程電纜全長每回路40693m,且電纜一端與系統(tǒng)相連，另一端與架空線相連，為防止雷電沖擊波侵入后危及系統(tǒng)的安全，須在電纜終端塔上裝設(shè)YH10WZ-108/281避雷器，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。防火因本工程電纜溝較短，僅在電纜隧道與電纜溝連接處及電纜溝中點(diǎn)處設(shè)置防火隔墻。蔡家沖電纜隧道及長沙大道電纜隧道防火由長沙電力勘測設(shè)計(jì)室統(tǒng)一考慮。.土建部分概述本電纜工程位于長

18、沙大道東側(cè)，穿過長沙大道機(jī)動(dòng)車道及綠化地帶，根據(jù)電氣推薦方案為鋼筋硅電纜隧道，內(nèi)空為X,長37m,標(biāo)高與長沙大道西側(cè)已有電纜隧道相接，非機(jī)動(dòng)車道及湖南省農(nóng)機(jī)鑒定站圍墻內(nèi)人行道及穿過機(jī)動(dòng)車道用鋼筋硅電纜溝，內(nèi)空為X,長90m,其余部分為磚砌電纜溝內(nèi)空為X,長98m,電纜溝總長為188m。電纜支架電纜支架為L50X5鍍鋅角鐵，支架固定在磚砌電纜溝為直接預(yù)埋于溝壁，鋼筋硅電纜隧道和鋼筋硅電纜溝預(yù)埋鍍鋅螺栓M16L=250,支架間距均為。每米溝道材料電纜隧道：C20硅C10硅m3I級鋼筋（|）10-26kg,II級鋼筋小鍍鋅螺栓M16L=250每個(gè)角鐵支架L50X5過道路鋼筋硅電纜溝：C20硅C10硅m3I級鋼筋小10小鍍鋅螺栓M16L=250每個(gè)角鐵支架L50X5磚砌電纜溝：磚砌體m3C20硅C10硅m3I級鋼筋（|）6-（|）角鐵支架L50X5排水方式原則是以自然坡度方式排水，過長沙大道的電纜隧道與原有電纜隧道相接，底高出50mm,向東以1%起坡穿進(jìn)機(jī)動(dòng)車道及綠化帶與電纜溝相接，