架空輸電線路升高改造技術要點

何 朝 偉

(四川省送變電建設有限責任公司，四川 成都 611731)

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架空輸電線路升高改造技術要點

何 朝 偉

(四川省送變電建設有限責任公司，四川 成都 611731)

介紹了四川樂山220 kV漢音一線#182塔升高改造過程。在項目實施過程中，對線路改造的必要性、方案制定以及改造后對原線路的影響等方面進行了分析，找出了架空輸電線路升高改造工程中的關鍵點，可為類似工程提供參考。

架空線路；改造；技術

1 概 述

建設于上世紀70、80年代的高壓輸電線路現已運行多年，在電網發展歷程中，輸電線路建設的勘察設計技術水平、施工工藝、運行維護標準均有不同程度的改善和提高。但隨著人類社會活動的加劇，開發和建設工程項目日益增多，在長期的自然條件侵蝕，加之地震、泥石流、氣象等自然災害破壞后，再加上部分地區退耕還林、還草等生態恢復政策的實施等各種內外部不利因素已嚴重威脅到多年老舊線路的安全、可靠運行，在新的電網建設和運行理念戰略環境中，老舊線路的局部改造工作就變得十分必要并將日益頻繁。筆者對220 kV漢音一線#182塔改造從工程概況、方案制定及驗證、建議與經驗總結出發進行了介紹。

2 220 kV漢音一線#182塔改造過程與效果

2.1 工程概況

220 kV漢音一線原為220 kV南九線，于1982年投運，迄今為止已運行30余年，線路全長112.635 km，共262基桿塔。導線采用LGJQ-400，地線采用GJ-70。線路位于10 mm冰區，30 m/s風速。#182塔耐張段長4 607 m，共9檔。

220 kV漢音一線#182鐵塔呼高較低，加之其運行年限較長，致使導線蠕變伸長，導線對地距離較近，并且其沿途均為山區，在退耕還林實施多年后線路通道內多以速生(巨桉)、經濟樹木(核桃、藥材)為主，通道砍伐難度越來越大，運行維護成本亦逐年增加，已不能滿足電網的安全、穩定和經濟運行要求，迫切需要進行改造。

圖1 220 kV漢音一線#176～#185段斷面示意圖

經現場測量發現，在#182塔向#181塔側200 m處對地距離已不足9 m，此側約有100 m長的速生植物帶；在#182塔向#183塔側230 m處對地距離為9 m，此處生長有竹林。線路現狀斷面情況見圖1。

2.2 改造方案的制定

根據上述情況、結合運檢單位所提需要解決的問題，最終確定將#182塔拆除(67TD102-

23.7)并新建一基高直線塔。為了減少停電時間，要求新塔位在基礎施工時不能影響原線路運行。根據現場地形情況，決定在#182塔向#181塔側約15 m處新立一基39 m呼稱高的直線塔，新塔位與原#182塔處于同一地塊內。

在按最終確定方案對#182塔進行改造后，從以下幾個方面對新塔位進行了校驗。

2.2.1 新塔位立塔條件校驗

#182鐵塔根開為5 m，N182鐵塔根開為8 m，新舊兩塔腳最近間距為：

15 m-(5 m+8 m)÷2=8.5 m

在新建鐵塔處采用環保的人工挖孔樁或掏挖基礎型式下，基礎施工完全不影響原線路運行。新舊兩塔腳最近間距見圖2。

圖2 新舊塔相對位置示意圖

2.2.2 新立鐵塔定位條件檢查

在整理現場勘測數據后，采用專用輸電線路定位設計軟件進行定位檢查。在保證原架設的導、地線設計條件不變的情況下，經計算得知線路升塔改造后導、地線長度均需減短，導線需減短約1.2 m，地線需減短約1.1 m。

在以往的線路改造中，線路升高改造后均會引起原架設的導、地線增長或減短。通常采用的方法是：對于導、地線加長的，將原導、地線更換或接頭加長；對于導、地線變短的則將原線多余的部分截除。此次改造決定采用不截線的方式進行改造。線路改造后的斷面情況見圖3。

(1)危險點對地距離。

(2)N182塔兩側桿塔電氣間隙及荷載。

改造后的鐵塔明細數據(導、地線長與改前相同)、N182塔兩側桿塔的水平檔距和垂直檔距見表1。

圖3 220 kV漢音一線#176-#185段改造后斷面示意圖

表1 改造后新立鐵塔兩側水平檔距及垂直檔距表

經調查得知：原線路使用的#181塔(Z5-18)水平檔距設計值為1 200 m，垂直檔距設計 值 為 1 600 m，最大檔距設計值為1 600 m；#183塔(67TD102-17.7)水平檔距設計值為530 m，垂直檔距設計值為870 m，最大檔距設計值為750 m，在與原設計鐵塔參數對照后，確認新立鐵塔兩側直線塔均能滿足線路改造后的使用要求。

線路改造后，新立鐵塔兩側為直線塔，要求校驗其塔頭間隙。從表1中可以看出，新立鐵塔兩側舊塔的kV(kV=LV/LH)值均大于1，故兩側舊塔塔頭間隙能夠滿足線路改造后的使用要求。

(3)線路改造后耐張段兩側耐張塔張力差。

鑒于此次改造采用不截線的方式進行，經計算，#182塔升高改造前后耐張塔張力差見表2、3。

表2 導線張力差對比表

表3 地線張力差對比表

從表2、3可以看出，更換塔位并加高后在多余線長不截掉的情況下，整個耐張段內張力均在減小，導線張力減小約2%，地線張力減小約3%。與原塔設計張力荷載對比后得知，耐張段兩端耐張塔均能滿足使用要求。

where gm was the transconductance, Cg was the gate capacitance given by the following expression:

(4)耐張段弧垂及對地距離。

為達到耐張段內各直線塔張力平衡，需對整個耐張段內導、地線進行弧垂調整。在不截線長的情況下，改造后不改造檔弧垂有所增大，耐張段內各檔弧垂變化情況見表4。

經計算得知耐張段內各檔弧垂增大約2%。經對比、檢驗得知，弧垂增大后對地或交叉跨越距離減小不影路線路安全運行，改造后的線路符合規程規范要求。

3 取得的成果及亮點

筆者對老舊線路升高改造項目的實施進行總結后認為取得了以下成果：

(1)在老舊線路升高改造過程中，對于線路改造后導、地線余長在一定范圍內時且經校核是可以不截去多余的線長。

(2)在筆者介紹的改造項目實施后，節約工程材料費1 500元，節約相應施工費約33 000元；節省工期約2 d，減少了停電帶來的損失。

表4 耐張塔內各檔弧垂變化表

(3)省去了在耐張塔端的拆、緊老舊架空線環節，降低了施工風險，亦省去了導、地線耐張線夾的定貨過程和相應的拉力試驗。

4 建 議

筆者在總結上述改造工程后得知，線路升高改造應注意以下幾點，供同行在類似改造工程中參考。

(1)盡量收集原線路竣工資料以及各項改造的運維資料。

(2)采用直線塔升高改造無法滿足定位要求時，需要采用耐張塔開斷原檔內導、地線方式進行改造。除新建鐵塔滿足相應定位條件外，還應校驗鄰塔電氣間隙、荷載等技術要求。

(3)基礎施工過程中不影響原有塔位安全和線路正常運行。

(4)注意耐張段兩端鐵塔承受的張力變化，以及弧垂調整后耐張段內其它檔導線對地、對交叉跨(穿)越距離的變化。

(5)計算改造耐張段弧垂調整工程量。除線路本身改造外，應對沿線所架設的OPGW或ADSS光纜以及塔上所安裝的防鳥害、防雷、在線監測等設施進行同步改造。

[1] 張殿生.電力工程高壓送電線路設計手冊(第二版)[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2] 110 kV～750 kV架空輸電線路設計規范，GB 50545-2010 [S].

[3] 110 kV～750 kV架空輸電線路施工及驗收規范，GB50233-2014[S].

[4] 周振山.高壓架空送電線路機械計算[M].北京：水利電力出版社，1983.

(責任編輯：李燕輝)

2016-02-10

TV734;TV52

B

1001-2184(2016)05-0094-03

何朝偉(1982-)，男，四川巴中人，項目經理，工程師，從事高壓輸電線路架設與維護技術工作.