同塔雙回超高壓輸電線路T接過渡方案設(shè)計研究

吳 威

（中國葛洲壩集團電力有限責(zé)任公司 武漢設(shè)計院，湖北 武漢 430000）

0 引 言

同塔雙回超高壓輸電線路時常需跨越高速鐵路、高速公路及城市其他重要設(shè)施進行建設(shè)，若跨越段不滿足設(shè)計規(guī)程規(guī)范要求，則需對其進行遷改。在遷改過程中需通過臨時搭接過渡一回線路來解決超高壓輸電線路不能同停的問題。常見T接方案是在原桿塔上打孔新增T接橫擔(dān)實現(xiàn)T接，此方案在桿塔荷載、施工難度以及施工風(fēng)險等方面均已不能滿足現(xiàn)行高標準低風(fēng)險的要求，因此對同塔雙回超高壓輸電線路T接過渡方案進行優(yōu)化創(chuàng)新顯得尤為重要。

1 國內(nèi)常見T接過渡方案缺陷分析

國內(nèi)常見T接過渡方案是新建一條旁接線路，在一回帶電和一回停電的情況下，通過原耐張塔導(dǎo)線橫擔(dān)上新增T接橫擔(dān)，將原線路T接至新建的旁接線路，從而實現(xiàn)同塔雙回超高壓輸電線路T接過渡。此方案在一定程度上解決了同塔雙回超高壓輸電線路T接過渡問題，但仍存在一定的缺陷，具體包括4個方面。

一是T接型式限制。新增T接橫擔(dān)受原線路耐張桿塔型式的限制，不是所有桿塔都能增加T接橫擔(dān)。二是桿塔荷載限制。在原線路耐張塔上增加了垂直線路方向的張力，而超高壓輸電線路為多分裂導(dǎo)線，增加的張力較大，耐張桿塔橫擔(dān)部分桿件無法滿足荷載要求。三是施工影響。在一側(cè)帶電情況下對原耐張塔實施打孔、吊裝以及組件等操作來安裝新增的T接橫擔(dān)，不僅施工工藝要求較高，而且施工過程也較為復(fù)雜，施工周期較長。四是線路本體影響。在原耐張塔關(guān)鍵節(jié)點位置實施打孔，降低了桿塔強度，而且在施工過程中極易對原耐張塔造成一定程度的破壞。

綜上所述，國內(nèi)常見T接過渡方案無法滿足現(xiàn)行要求。

2 主要設(shè)計研究內(nèi)容

2.1 同塔雙回超高壓輸電線路T接過渡方案總體設(shè)計

同塔雙回超高壓輸電線路T接過渡方案中兩回線路一般不可同停，本次只考慮一回停電、另一回帶電的情況，采用一種新型檔中導(dǎo)線T接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)過渡方案設(shè)計研究。

總體方案是通過旁接臨時過渡線路實現(xiàn)同塔雙回線路輪流停電來完成改造。首先按照鄰電位作業(yè)方式將同塔雙回路耐張塔停電的一回檔中導(dǎo)線T接至臨時過渡線路，同時斷開原線路首末T接的兩端耐張塔引流線，通過旁接的過渡線路恢復(fù)一回送電；其次在改造區(qū)段只停二回線路的情況下進行原路徑同塔雙回輸電線路的永久性方案建設(shè)，待建設(shè)完畢后恢復(fù)二回送電；最后在二回送電、一回停電的情況下按照鄰電位作業(yè)方式將一回原線路首末T接處檔中T接導(dǎo)線解除，引流線恢復(fù)，同塔雙回輸電線路送電恢復(fù)正常。以黃黃高鐵穿越500 kV道吉一二回141#-143#段遷改臨時過渡工程為列，介紹如下。

2.1.1 項目概況

在建的黃黃高鐵穿越500 kV道吉一二回，穿越段線路不符合國網(wǎng)公司“三跨”相關(guān)要求，為保障輸電線路和高速鐵路的安全運行，需要對穿越段進行改造。前期已制定了遷改方案，需要道吉一二回同停才能實現(xiàn)，而500 kV道吉一二回作為鄂東環(huán)網(wǎng)的重要通道，同停會引發(fā)特大電網(wǎng)風(fēng)險，因此需采取T接過渡的方式實現(xiàn)500 kV道吉一二回輪停來完成遷改工作。500 kV道吉一二回輸電線路為同塔雙回架設(shè)，改造段導(dǎo)線為4×LGJ-500/35型鋼芯鋁絞線。

2.1.2 過渡總體方案

在500 kV道吉一二回134#耐張塔小號側(cè)和147#耐張塔大號側(cè)導(dǎo)線上采用新型檔內(nèi)T接結(jié)構(gòu)，在134#-147#段南側(cè)新建一個單回路線路作為臨時過渡線路實現(xiàn)道吉一二回輪流停電，臨時T接過渡方案如圖1所示。

圖1 T接過渡改造方案示意圖

2.2 新型檔內(nèi)T接結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計

在檔中進行導(dǎo)線T接面臨的問題較多，主要包括5點。一是T接桿塔位置確定；二是T接點位置的確定；三是T接跳線弧垂的控制；四是新型T接結(jié)構(gòu)在保證引流效果的同時，應(yīng)具備較好的力學(xué)性能；五是在T接過渡方案實施及后期拆除過程中，應(yīng)保證原線路導(dǎo)線不受損傷，確保后期線路安全運行。以500 kV道吉一二回141#-143#段遷改臨時過渡工程為例，對新型檔內(nèi)T接結(jié)構(gòu)進行設(shè)計研究。

2.2.1 T接桿塔位置確定

根據(jù)過渡總體方案，首先要確定首末T接桿塔的位置。在對地凈空距離相同的情況下，T接的新桿塔距原桿塔越近，T接點處相對高程就會越大，T接段跳線弧垂可調(diào)至更大，T接段跳線張力就會變小，桿塔負荷隨之越小，T接結(jié)構(gòu)整體力學(xué)性能更好。但距離越近，鄰電位作業(yè)方式施工風(fēng)險也會相應(yīng)增加。為方便臨時過渡線路桿塔橫擔(dān)組立施工，考慮施工吊裝長度和安全距離，本次500 kV道吉一二回T接跳線水平距離按不小于45 m設(shè)計，結(jié)合現(xiàn)場實際地形情況確定G1、G14分別在順線路邊導(dǎo)線右側(cè)60 m的位置。

2.2.2 T接點位置確定

在檔內(nèi)進行導(dǎo)線T接時需要先確定T接點的位置，500 kV道吉一二回T接位置確定如下。將134#耐張塔小號側(cè)中相耐張線夾出口處投影至G1大號側(cè)中相上，求得投影點至G1大號側(cè)中相耐張線夾出口處的中點即為中相導(dǎo)線T接點位置。中導(dǎo)線T接線夾位置確定后，上導(dǎo)線與中導(dǎo)線、中導(dǎo)線與下導(dǎo)線T接位置水平偏移量均按T接跳線最大弧垂考慮（風(fēng)偏電氣間隙）。在T接位置左右兩側(cè)3 m處各加裝1套導(dǎo)線間隔棒，以此解決T接位置各子導(dǎo)線受力不均衡的問題。147#-G14的T接位置確定方法同上。500 kV道吉一二回首末兩處T接點位置情況如圖2所示。

圖2 500 kV道吉一二回首末兩處T接點位置情況

2.2.3 T接跳線弧垂控制

為減小TY線夾在各種工況下的荷載，研究設(shè)計時需在導(dǎo)線對地及交叉跨越距離滿足相關(guān)規(guī)范要求的情況下，盡量增加導(dǎo)線弧垂。根據(jù)500 kV道吉一二回現(xiàn)場實際情況，T接跳線在高溫工況下，對地凈空距離按電力規(guī)范不小于11 m的要求進行控制，G1-134#、G14-147#處T接的三相跳線檔中弧垂均按5 m設(shè)計[1,2]。

2.2.4 每相導(dǎo)線新型T接結(jié)構(gòu)設(shè)計

每相導(dǎo)線新型T接結(jié)構(gòu)均由預(yù)絞絲式耐張串、TL引流金具串以及調(diào)距間隔棒組成。其中，預(yù)絞絲式耐張串主要起承載跳線荷載的作用；TL引流金具串主要起導(dǎo)流作用；調(diào)距間隔棒用于支撐子導(dǎo)線與連接金具，避免子導(dǎo)線和連接金具相互碰撞摩擦。此外，T接處導(dǎo)線采用預(yù)絞絲護線條包纏，可以很好的保護原線路。

預(yù)絞絲式耐張串由預(yù)絞絲懸垂線夾、特制絕緣子、連接金具以及預(yù)絞絲耐張線夾構(gòu)成。在纏有特制預(yù)絞絲護線條上使用相匹配的特制預(yù)絞絲懸垂線夾，可以減少對原線路導(dǎo)線的損傷，保護原有線路導(dǎo)線。特制一片不帶放電間隙的地線絕緣子，可以增加預(yù)絞絲式耐張串的電阻，減小預(yù)絞絲式耐張串上的倒流，凸顯TL引流金具串引流效果。連接金具采用特制的延長拉桿，可以配合特制調(diào)距間隔棒的使用，避免預(yù)絞絲式耐張串與TL引流金具串的相互碰撞。與此同時，采用特制的預(yù)絞絲耐張線夾，其握著力可達到導(dǎo)線破斷力的95%，保障檔中T接部分受力均衡。此外，在安裝過程中，特制預(yù)絞絲懸垂線夾需旋轉(zhuǎn)30°，以保證導(dǎo)線斜下引出跳線[3,4]。

TL引流金具串由特制TL線夾和特制SY引流線夾構(gòu)成。將常規(guī)單側(cè)焊接類T型線夾改為單側(cè)整體鑄造類T型線夾，同時采用特制TL線夾將T接線夾下方液壓管改為引流板形式，增加受力面積及引流截面，改善T接線夾受力情況。在TL線夾與跳線處采用SY型引流線夾進行過渡，由于常規(guī)的SY A型0°和SY B型30°引流線夾已不能滿足預(yù)絞絲式耐張串與TL引流金具串的空間幾何距離要求，為避免在外力作用下預(yù)絞絲式耐張串與TL引流金具串的相互碰撞，根據(jù)不同預(yù)絞絲式耐張串串長和 TL 引流金具串串長進行組合推算，將SY型引流線夾優(yōu)化至20°[5]。

由于T接處現(xiàn)場實際施工較為復(fù)雜，且受客觀因素影響較大，因此采用特制調(diào)距間隔棒來保障子導(dǎo)線間支撐間隔棒的有效安裝，其主要通過螺桿來調(diào)節(jié)安裝距離。500 kV道吉一二回每相T接點詳情如圖3所示。

圖3 500 kV道吉一二回每相T接點詳情

3 主要技術(shù)創(chuàng)新點

本次設(shè)計的創(chuàng)新點在于采用了一種輸電線路檔中T接新型結(jié)構(gòu)，該方案不受桿塔T接位置的限制。在桿塔荷載方面，該方案大大改善了桿塔負荷；在施工方面，該方案按照檔內(nèi)鄰電位作業(yè)方式T接施工，大大降低了施工難度及施工要求，并縮短了施工周期；在線路本體影響方面，該方案T接處導(dǎo)線采用預(yù)絞絲護線條進行保護，T接方案亦無需在原耐張塔上打孔施工，對線路本體基本無破壞。本項目解決了同塔雙回輸電線路不能同停的難題，尤其在超高壓輸電線路多分裂導(dǎo)線中效果較為突出。

4 應(yīng)用實例及推廣前景

本次研究設(shè)計的同塔雙回超高壓輸電線路T接過渡方案在黃黃高鐵穿越500 kV道吉一二回141#-143#段遷改臨時過渡工程中得到了較好的應(yīng)用。該工程臨時過渡T接于2021年2月20日順利竣工，2021年3月10日至3月18日，僅在500 kV道吉二回停電的情況下就完成永久性方案建設(shè)，最后拆除T接線路，恢復(fù)500 kV道吉一二回雙回路送電。本此研究設(shè)計的T接過渡方案解決了同塔雙回輸電線路不能同停的難題，尤其在超高壓輸電線路多分裂導(dǎo)線中的應(yīng)用效果較為突出。此外，該方案采用了一種輸電線路新型引流線夾結(jié)構(gòu)，提高了導(dǎo)線引流線夾的力學(xué)特性，同時改善了引流效果，也解決了常規(guī)線夾引流板在長期舞動中易斷裂的問題，可推廣應(yīng)用至在運同塔雙回輸電線路遷改項目，降低施工難度和施工風(fēng)險，縮短施工周期，具有廣闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié) 論

在同塔雙回超高壓輸電線路需停電遷改的情況下，為避免造成一級電網(wǎng)停電風(fēng)險，需通過臨時T接過渡來解決同塔雙回輸電線路不能同停的難題，因此提出了一種新型T接方案。該方案可保障在一回不停電的情況下進行施工，快速恢復(fù)供電網(wǎng)絡(luò)，減少雙回路同停造成的直接損失，保障了電網(wǎng)的安全性和可靠性，提高了居民用電質(zhì)量，具有較好的實際推廣應(yīng)用價值。