华北电力技术 NORTH CHINA ELECTRIC POWER NO.3 2O16 ·电网技术· 唐山1 1 0 kV输电线路工程T接方案设计与应用 刘 懿 ,张丽芹 ,刘仁德 ,孙福国 ,陈海占 ,徐凌云 (1.唐山供电公司,河北唐山063000; 2.唐山市新地X-程勘察设计有限公司,河北唐山063000) 摘 要:在唐山供电公司供电区域内,为实现企业自备110 kV变电站按时投入运行,保证已运行l1O kV输电 线路的T接方案合理适用,结合工程实例,分别提出了4种T接方案的设计思想、原则和具体问题及实施办 法,4种T接方案应用于工程建设中,取得了良好效果。 关键词:输电线路;T接;设计;应用 中图分类号:TM753 文献标识码:A DOI:10.16308/j.cnki.issn1003-9171.2016.03.003 Design and Application of T—connection in Tangshan 1 10 kV Transmission Line Liu Yi ,Zhang Liqin ,Liu Rende ,Sun Fuguo ,Chen Haizhan ,Xu Lingyun (1.Tangshan Power Supply Company,Tangshan 063000,China; 2.Tangshan Xindi Engineering Survey&Design Co.Ltd.,Tangshan 063000,China) Abstract:In the power supply region of Tangshan Power Supply Company,in order to achieve on time operation of self--provided 1 10 kV transformer substation and ensure that the T··connection scheme is reasonable for the operating 1 10 kV transmission line,combined with practical projects,the design ideas,principles,specific problems and meas- ures for the implementation were proposed.And these 4 T—connection schemes had been applied to the construction engineering and achieved good effects. Key words:power transmission line,T—connection,design,application 近年唐山供电公司供电区域内,多家用户为 满足其增长的用电需求,纷纷建设企业自备 110 kV变电站。由于受唐山供电公司所属的 l 三石实业自备1lO kV变电站临时电源 线工程 由于三石实业自备110 kV变电站电源点,常 庄220 kV变电站扩建110 kV出线间隔工程滞 220 kV变电站和企业自备110 kV变电站地理位 置制约,同时受220 kV变电站已无备用110 kV 出线间隔,扩建110 kV出线间隔工程滞后等因素 限制,有些企业自备110 kV变电站,不能由 220 kV变电站直接供电,需要T接已运行110 kV 输电线路作为电源点,为企业自备110 kV变电站 后,使得已建成的110 kV常三线不能按时接入常 庄220 kV变电站,为保证三石实业自备110 kV 变电站按时投入运行,设计综合考虑常庄220 kV 变电站出线,投入运行的110 kV输电线路实际走 临时供电或永久供电。本文结合三石实业自备 110 kV变电站临时电源线、冀丰水泥自备 110 kV变电站T接110 kV郭沙线、鸿福镍金自 备110 kV变电站双T 110 kV金宝一、二回线、迁 金钢铁自备2号110 kV变电站电源线等工程实 例,论述110 kV输电线路4种T接方案的设计与 应用。 向及供电负荷,决定利用110 kV常三线和已运行 的110 kV常双线,平行间距20 m同为由西向东 架设等条件,在110 kV常双线N2至N3档距内T 接110 kV常三线。通过110 kV常双线T接 110 kV常三线,作为三石实业自备110 kV变电 站临时电源线。待常庄220 kV变电站具备给三 石实业自备110 kV变电站送电的条件,再将 110 kV常三线永久接人常庄220 kV变电站。 华北电力技术 NORTH CHINA ELECTRIC POWER 19 由于是临时电源线,设计确定的基本原则是 110 kV常双线T接110 kV常三线时不改动 110 kV常双线整体布局和铁塔结构,并能在 110 kV常双线最短停电时间内,完成临时电源T 接线的建设和拆除。 实现110 kV常双线T接110 kV常三线,一 般有2种T接方式。 (1)电缆T接方式。在1 10 kV常双线和 110 kV常三线两回线路下敷设电缆,分别经 110 kV常双线N3直线塔和110 kV常三线N2耐 张塔引电缆上塔与主线架空导线连接,完成 110 kV常双线T接110 kV常三线。电缆T接方 式优点:敷设电缆施工时不受上方的110 kV常双 线和110 kV常三线两回线路导线对地高度的限 制。电缆T接方式的缺点:需要在110 kV常双线 N3直线塔和110 kV常三线N2耐张塔上分别安 装电缆爬架,电缆和主线架空导线连接施工时增 加停电时间。另外在野外用一段这样短的电缆 运行和维护都不方便,投资也比较大。 (2)架空线T接方式。在110 kV常双线和 110 kV常三线两回线路下,垂直110 kV常双线 和110 kV常三线架设1档架空线为T接线,利用 引线分别将T接线导线与上方的110 kV常双线 导线和110 kV常三线导线连接,完成110 kV常 双线T接110 kV常三线。架空线T接方式优点: T接时不改动110 kV常双线整体布局和铁塔结 构,T接线导线和主线导线连接施工时停电时间 短、投资小。架空线T接方式难点:由于受上方 110 kV常双线和110 kV常三线两回线路导线对 地高度的限制,T接线安装避雷线时避雷线与上 方导线的间距若满足《1 10 kV~750 kV架空输电 线路设计规范》(简称《设计规范》)安全距离的 要求,则其导线对地垂直距离不能满足《设计规 范》安全距离的要求。T接线不安装避雷线时,为 保证其导线与上方导线间距及对地垂直距离都 满足《设计规范》安全距离的要求,需要选择合适 的T接档距及T接点位置,合理确定T接杆的高 度,最关键的是T接线导线能利用110 kV常双线 和1l0 kV常三线两回线路的双避雷线施以保护。 经过对以上两种T接方式的分析,结合工程 实际情况,设计认为电缆T接方式不可取。工程 实践中设计经计算校验,通过合理布置T接点位 置,确定T接档距及T接杆高度,选择了架空线T 接方式。 根据110 kV常双线和110 kV常三线两回线 路设计参数,经现场实测确定T接线中心线在 110 kV常双线N3小号侧15 m和110 kV常三线 N2大号侧15 m处。对交叉点上方110 kV常双 线和110 kV常三线两回线路导线经温度换算得 到+4O℃时,参数如下。平面示意见图1。 110 kV常双线: 避雷线高18.90 m,线间距离4.90 m; 导线高12.70 m,线间距离2.85 m。 110 kV常三线: 避雷线高24.85 m,线间距离5.50 m; 导线高16.85 m,线间距离3.50 m。 110 kV常双线、110 kV常三线两回线路内侧 避雷线间距离14.80 m。 9.65m『J A 110 kV常三线~ 、、 12、 二 n 二 N2 3 204m 4m m N2 、 A N3 ~ B 4 二 、、 f7 二 7m 11Okv常双线一一 15m 图1架空线T接平面示意图 单根避雷线保护范围如下: (1)当h 30.5h时,r =0.47(h—h )P (2)当h <0.5h时, =(h一1.53h )P 示意见图2。 :f / 、 、 J L 、L J 图2单根避雷线保护范围示意 两根等高避雷线保护范围如下: (1)两线外侧的保护范围分别按单根避雷线 的计算方法确定。 20 华北电力技术 NORTH CHINA ELECTRIC POWER (2)两线间最低保护范围按下式计算: 圆弧的弓高,=D/4p h。=h—D/4p 示意见图3。 。/ / /图3 两根等高避雷线保护范围不意 两根不等高避雷线保护范围如下: (1)两线外侧的保护范围分别按单根避雷线 的计算方法确定。 (2)两线间的保护范围应按单根避雷线的计 算方法,先确定较高避雷线1的保护范围,然后 由较低避雷线2的顶点,作水平线与避雷线1的 保护范围相交于点3,取3点为等效避雷线的 顶点。 (3)不等高避雷线化成等高避雷线间的距 离: 当h2>10.5h 时,D =D一0.47(h1一h2)P 当h2<0.5h1时,D =D一(h1—1.53 h2)P (4)用较低避雷线按等高避雷线确定两线间 最低保护范围按下式计算: 圆弧的弓高厂=D /7p h。=h:一D /7p 示意见图4。 图4 两根不等高避雷线保护范围示意 以上各式中: ——避雷线的高度,m; ——被保护物的高度,m; r ——避雷线在h 水平面上的保护半径,m; —— ≤30 m日寸, =25。; ^。——两避雷线间保护最低的高度,m; ——避雷线保护的有效高度,m; p——避雷线高度影响系数,当h≤30 m时, P=1; D——避雷线间距离,m; D ——化成等高避雷线间距离,m。 将工程数值分别代人公式,得出各种工况下 避雷线的保护范围: 110 kV常双线避雷线外侧保护范围,T接线 导线被保护高度7.5 m。 r =(18.9—1.53×7.5)×1 =7.43 110 kV常三线避雷线外侧保护范围,T接线 导线被保护高度9.0 m。 r =(24.85—1.53×9)×1 :11.08 110 kV常双线、110 kV常三线两线路内侧避 雷线的两线间最低保护范围,T接线导线被保护 高度8.25 m。 D =D一0.47(h1一h:)P =14.8—0.417(24.85—18.9)×1 =12 h0=h2一D /7p =18.9—12/7×1 =17.19 根据计算结果并结合工程现场情况,确定T1 使用DA一12.0砼双杆导线悬挂点高度为7.5 m, 杆位在110 kV常双线南边导线外侧7 m处。T2 使用DA.12.0砼双杆导线悬挂点高度为9.00 in, 杆位在110 kV常三线北边线外侧9.65 ITI处。 示意见图5。 图5架空线实际T接示意 验算T 一T 档距导线在+40℃时对地垂直 距离: T接档距f为43 In,导线选用LGJ.240/30, g。=0.034 04 N/m·mm ,导线最大使用应力确 定为盯…=40 N/mm ,盯Ⅷ=14.63 N/mm 。 T。一T:档距导线最大弧垂: fo =g1×Z /(8o"+40) =(0.034 04×43 )/(8×14.63) =0.54(in) 华北电力技术 NORTH CHINA ELECTRIC POWER 21 T。一T 档距导线对地垂直距离: h =h l+(ht2一h 1)/2-fo。 =7.5+0.75—0.54 =7.71(m) 示意见图6。 f 目 .暄 《 搽 曲 陆 I荟 … 9.85m—] ——一20m一———士13.15m— 图6 T接线验算对地垂直距离示意 工程实践中设计选择的架空线T接方式,能 保证T接线导线在上方的110 kV常双线和 110 kV常三线两回线路双避雷线联立保护范围 内,T接线导线与上方的110 kV常双线和110 kV 常三线导线间距及对地垂直距离满足《设计规 范》安全距离的要求。利用110 kV常双线T接 110 kV常三线,为三石实业自备110 kV变电站 实现了临时供电。 2 冀丰水泥自备110 kV变电站T接 l10 kV郭沙线工程 该工程利用已运行的110 kV郭沙线T接单 回线,为冀丰水泥自备110 kV变电站提供电源。 如选用传统T接方式,即在主线110 kV郭沙线两 侧边线外分别组立混凝土双杆,作为T线的T1、 ,I’2杆,其T线下钻主线,通过引线将T线导线与 主线导线连接,因为主线的避雷线不能直接接到 T1、rI12杆上,所以T1、,I’2档导线需要主线避雷线 施以保护,T线档距一般小于50 m。T1设计为终 端杆并安装导线反向拉线;T2杆设计两侧导线按 不同的张力紧线,大号侧挂避雷线,小号侧无避 雷线, 杆导线、避雷线均需安装反向拉线,其中 避雷线拉线对导线难以控制电气间隙的安全距 离,按运行部门要求,永久线路转角、耐张杆不采 用带拉线混凝土双杆。针对工程实际,设计选择 的T接方案在110 kV郭沙线75号至76号档距 中增加一基1IOJG3干字型铁塔作为T接塔,干 字型铁塔具有形式简单、传力路线短、构件受力 清晰、一般用于受力较大的转角等特点。通过对 1 IOJG3铁塔作为T接塔所承受的荷载进行校验, 对该塔采取局部补强改造,并在该塔最下层导线 横担下2.3 m主材节点处,增装短横担用于过渡 T接导线,T接塔基础按主线与T接线的1/2转 角布置,T接侧导线降低最大使用应力等措施,保 证主线各相导线与T线各相导线连接时电气间 隙满足《设计规范》安全距离的要求。通过在一 基单回路铁塔T接单回线方案的应用,为冀丰水 泥自备110 kV变电站实现了永久供电。 设计T接塔塔头图见图7。 图7 T接塔塔头示意 3 鸿福镍金自备11O kV变电站双T ll0 kV金宝一、二回线工程 鸿福镍金自备110 kV变电站的双电源线,需 要在已运行的110 kV金宝一、二回同塔并架线路 上双T接。结合工程实际,设计的T接方案是利 用一基单根钢管杆,经计算校验确定钢管杆头部 尺寸,使主线导线横担间距达到7 m。在主线导 线相邻层横担间,垂直主线导线横担设计安装 3层T线导线横担。主线一、二回线的A、B、c三 相导线与T线的一、二回线A、B、C三相导线分别 经引线连接。在主线避雷线横担下方,垂直主线 避雷线设计安装T线避雷线横担。T线T2号使 用钢管杆,经计算校验rI’2号钢管杆增大导线横 担间距,以保证T1钢管杆上不同回路的导线电 气间隙符合《设计规范》安全距离的要求。通过 单根钢管杆完成双回线双T接方案的应用,为鸿 福镍金自备110 kV变电站实现双回线路供电。 设计钢杆尺寸图见图8。 22 华北电力技术 NORTH CHINA ELECTRIC POWER 回T线最上层横担导线挂点距地面高度为 24.5 m,因此产生档距小高差大的问题。如按单 根钢管杆双回线双T接常规设计,即在主线导线 相邻层横担间,垂直主线导线横担设计安装双T 线导线横担的T接方案,将引起双T线与T接侧 的主线导线电气间隙不满足《设计规范》安全距 离的要求。工程实践中设计的T接方案:在保证 主线导线对钢管杆电气间隙满足《设计规范》安 全距离要求的条件下,尽量缩短主线导线横担长 单位:mil1. 侧面(T接线) 单位: 图8设计钢杆尺寸图 上 正面(主线) 度,在主线相邻层导线横担间与主线导线横担成 45。夹角设计安装3层T线横担,使T线导线横担 的导线挂点在T接侧主线导线的外侧,主线一、 二回线的A、B、c三相导线与T线的一、二回线 A、B、C三相导线分别经引线连接,保证了单根钢 管杆双T接导线与变电站架构导线挂点连接时, 4迁金钢铁自备2号1 10 kV变电站电源 线工程 迁金钢铁公司在已运行的1号110 kV变电 不同回路导线电气间隙满足《设计规范》安全距 离的要求,为迁金钢铁自备2号110 kV变电站实 现双回线路供电。 设计钢杆头部尺寸图见图9。 站相邻建设2号110 kV变电站,其电源线需要在 已运行的110 kV迁金一、二回同塔并架线路上双 T接,引至2号110 kV变电站。双T接钢管杆同 时作为2号110 kV变电站终端杆,将T接导线、 避雷线与2号110 kV变电站架构导线、避雷线挂 点连接。在同一施工基面2号110 kV变电站架 通过工程实例对110 kV输电线路4种T接 方案的设计与应用,实现了临时T接线施工时停 电时间短,架设和拆除方便;永久T接线用一基 单回路铁塔完成单回线路单T接,用一基单根钢 管杆完成双回线路双T接的设计意图。减少了杆 构导线挂点距地面高度为10 m。T接钢管杆双 重 —— 1 T接柜 量 n I 2000 1,2000 l ————— 1 8 T接桐 8 、 2500 T接 A--A B----B 瓦 i福一单位: E-- 单位: 8 8 2O0o T接 § __ ~ ! 中导线柜 单位: 二 单位: 下导线柜 图9设计钢杆头部尺寸图 (下转第37页) No.3 2016 华北电力技术 NORTH CHINA ELECTRIC POWER 37 方式抄读应该是电量数据采集的发展方向。 [3]李晋,严小文,闵涛.集群技术在新一代电能量计量系 统中的应用[J].电力系统自动化,2004,28(17):92.93. 4结论 通过对当前采集电表方式的分析,找出每种 [4]王余全,马晓红,管荑,等.山东电网新一代电能量计 量系统研究与应用[J].电力信息化,2012,10(8):12.16. [5]闵涛,金午桥,余仲明.电能量计量系统接人方案及功 方式存在的问题及特点,推荐采用负荷曲线的电 能量采集方法,并提出相应的注意事项,以提高 现代化电力系统电量基础数据的准确性,从而为 整个电能量计量系统更好地发挥功能提供保障, 并在电能作为商品走向市场化进程中发挥重要 作用。 参考文献 [1]赵爱业,周慧寰.用电信息采集系统数据采集异常分 析[J].河北电力技术,2012(1):10-11. 能实施[J].电网技术,2003,59(8):59.63. [6]李光宇.IEC870.5—102电量传输规约在广东电能计量 遥测系统中的应用[J].广东输电与变电技术,2005(2): 22—24. [7]张勇,傅金羽,徐正山,等.华北电网一体化电能量计 量计费系统设计和实现[J].电力系统自动化,2009,33 (22):57-60. 收稿日期:2015一D4_21 作者简介:邹炜(1984一),女,工程师,北京交通大学工程硕士毕 业,长期从事电力营销管理工作。 [2]张文准,黄志强.电能量采集系统异常数据分析及处 理[J].自动化技术与应用,2008,27(8):106—107. (本文编辑徐伟婷) j j - jI}坐 坐 坐 ,● 业坐 j 业j‘} ,● 业业 I j■ I 业业 妊 (上接第22页) 塔基础占地面积,杆塔结构合理,杆塔上引线短、 连线清晰、造型美观,取得良好效果。 参考文献 [1]水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册 电气一次部分[M].北京:中国电力出版社,1996. [2]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国 国家质量监督检验检疫总局.GB 50545--2010,110 kV一 750 kV架空输电线路设计规范[s]. [3]张殿生.国家电力公司东北电力设计院.电力工程高 压送电线路设计手册[M].北京:中国电力出版社,2002. 收稿日期:2014-06—23 作者简介:刘懿(1956一),男,高级工程师,1991年毕业于河北理 工学院机电一体化专业,专科,自1977年至今在唐山供电公司设 计院工作。 (本文编辑卢晓华) 业j j 业 j j j 业 业坐 坐 业 业 业 螺业 j 业业 业 业 (上接第32页) [J].电力建设,2009,30(4). [5]江全才,叶翔,黄成,等.利用悬浮式内摇臂抱杆分解 塔中也有各自的优缺点,在以后的组塔施工中应 根据实际情况选择不同的组塔方式。 参考文献 [1]曾生伟,袁小玲.1 000 kV特高压同塔双回路钢管塔 组立方法的选择与应用[J].青海电力,2012,31(2). 组塔的施工工艺[J].南方电网技术,2011,5(3). [6]张建勇,赵银生.内悬浮内拉线双摇臂钢抱杆组塔施 工实战[J].科学之友,2012(6). [7]邓允征.摇臂抱杆组塔技术在1 000 kV特高压双回路 钢管塔施工中的应用[J].电网与清洁能源,2009,25(9). 收稿日期:2015-04-09 [2]尚大伟.高压架空输电线路施工操作指南[M].北京: 中国电力出版社,2007:643. 作者简介:王佳(1983一),男,工程硕士,工程师,主要从事输电 线路建设方面技术工作。 [3]叶建云,方国庆,李维波,等.T2D750/22双摇臂抱杆 的研制及应用[J].电力建设,2011,32(7). [4]郑晓广,李君章.特高压线路铁塔几种组立施工方法 (本文编辑徐伟婷)