高清PDF带书签《电力工程设计手册20 架空输电线路设计》

架空输电线路是由线路杆塔、导线、绝缘子、金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上用于系统两点间传输电能的设施。输电线路分为交流输电线路和直流输电线路。
交直流架空输电线路的设计，一般按设计阶段分为可行性研究设计、初步设计、施工图设计和竣工图设计四个阶段，也可以采用其他的划分形式。
本章主要将可行性研究设计、初步设计、施工图设计、竣工图设计的各卷册、各章节的设计内容及要求予以说明，以便设计人员能掌握全部工程设计程序及应编写的设计内容，以建立整体工程设计概念，并以此对照所编写的设计文件内容是否齐全，是否满足设计深度的要求。
比较简单或小型的设计项目，可将可行性研究设计、初步设计合并设计或简化成为设计原则报告或设计纲要。
设计必须贯彻国家建设的各项方针政策和技术经济政策;遵循规程、规范、现行国家标准及上级机关对工程设计的批示文件;应符合国家基本建设部门颁发的设计文件编制、审批办法的有关规定和各部委颁发的现行技术标准、规程、规范、导则等有关规定设计的工程应做到安全可靠、技术先进、经济适用。

第一节 可行性研究设计
可行性研究是基本建设程序中为项目核准提供技术依据的重要设计阶段。通常110kV及以上新建、扩建、改建的交直流输变电工程均要做可行性研究设计，其他小型工程可根据情况确定是否需进行可行性研究。
输电线路工程的可行性研究一般与输变电工程(包括系统、输电、变电工程)可研同步进行，是其中的一个重要的组成部分。
输电线路工程可行性研究必须贯彻国家技术政策和产业政策，符合国家现行的有关设计标准的规定;推进资源节约型、环境友好型线路的建设，积极稳妥地采用新技术，提高输电线路建设的技术水平;注重环境保护，促进节地、节能、节材;降低输电成本，控制工程造价，提高输电线路工程的建设效益。
可行性研究设计应对新建线路的路径方案进行全面的技术经济比较。对于大跨越工程的跨越点位置，应结合一般段线路的路径方案进行全面的技术、节能及经济比较，并进行必要的调查、资料收集、勘测和试验工作，提出推荐意见。
根据国家有关规定，视工程具体情况，需取得县乡级以上的规划、国土、林业、地矿、文物、环保、地震、水利(水电)、通信、文化、军事、航空、铁路公路、供水、供电等部门对工程建设的意见。线路进入自然保护区、风景区、水源地等敏感区域，需取得主管部门同意的意见和跨越林地等的协议证明。需对方案的节能降耗效益和抵御自然灾害能力进行分析。可行性研究报告线路部分应给出线路路径方案、工程设想、投资估算以及相应的附件和附图。一般情况，尚应提出正式的环境影响、水土保持、压覆矿产、地质灾害、地震灾害及文物等的评估报告。
根据 DL/T 5448-2012《输变电工程可行性研究内容深度规定》的规定，输电线路可行性研究报告应包括线路路径选择及工程设想、投资估算等内容。

一、线路路径选择及工程设想、
(一)工程概述
1.编制依据
说明工程建设的依据，包括经批准或上报的前期工作审查文件或指导性文件，与本工程有关的其他重要文件以及与委托方签订的设计咨询合同或设计委托函等。
2.工程概况
简述工程概况，包括电网规划情况及前期工作情况。说明变电站(包括换流站、升压站、开关站、终端站)的地理位置与网络位置，线路工程所经过地区的行政区划，工程规模及协议落实情况等。对改、扩建工程，应简述先期工程情况，简述近期电力网络结构，明确与本工程相连的线路起讫点及中间落点的位置、输电容量、电压等级、回路数、线路长度、导线截面及是否需要预留其他线路通道等。同时，应说明线路工程的投资估算。
3.设计水平年
根据电网规划，合理选定工程设计水平年及远景水平年。远景水平年用于校核分析，应取设计水平年后 5~15 年中的某一年。
4.主要设计原则
根据电网规划的要求，并结合工程设计条件提出输电线路工程项目的设计特点和相应措施;简述主要设计原则和设计指导思想:列出工程设计遵循的主要规程、规范。
5.设计范围及分工
说明设计应包括的内容和范围、与外部协作项目以及设计的分工界限。对改、扩建工程，说明原有工程情况与本期建设的衔接和配合。
6.给出主要结论
(二)线路路径选择及工程设想
1.路径选择基本要求
应结合系统论证、站址(包括直流接地极线路的接地极极址)选择等，开展路径选择工作。输电线路路径选择应充分考虑地方规划、压覆矿产、自然条件(海拔、地形地貌)、水文气象条件、地质条件、交通条件、军事设施、自然保护区、风景名胜和重要交叉跨越等，重点解决线路路径的可行性问题，避免出现颠覆路径的因素，并应注意以下两点:
(1)应结合系统规划的结论，说明线路起讫点及中间落点的位置、输电容量、电压等级、回路数、导线截面及是否需要预留其他线路通道。说明变电站进出线位置、方向，与己建和拟建线路的相互关系。对新建变电站需做好进出线走廊统一规划，明确近远期过渡方案。
(2)原则上应选择两个及以上可行的线路路径进行比选，并在此基础上提出推荐路径方案。应优化线路路径，避开环境敏感区，降低线路走线对环境的影响。宜采用高分辨率卫星影像或航空影像、全数字摄影测量系统等技术辅助路径大方案的选择，力求准确提供沿线地形、地貌、地物等基本特征，准确提供走廊清理工程量，优化线路路径。
2.线路路径方案的选择根据室内选线、现场勘查、收集资料和协议签订情况，一般应提出两个及以上可比的路径方案进行比选。线路中若有大跨越，还应结合跨越点位置、跨越方案等进行方案比选。明确线路进出线位置、方向，以及与己有、在建和拟建线路的相互关系;重点比选拥挤地区，重要协议规划区、特殊地形、地质地貌区，特殊水文气象区以及主要交叉跨越等线路关键点情况等。
路径方案应着重说明各路径方案的起讫点，所经市、县名称，沿线自然条件(海拔、地形地貌)，水文气象条件(含江河、湖泊、水源保护区、洪区、洪区、泄洪区、海湾、海峡、大型水利枢纽工程、雷电活动情况、微气象条件)，地质条件(含不良地质及矿产分布)，交通条件，城镇规划，军事设施，自然保护区，风景名胜和重要交叉跨越等。
分析各方案对电信线路和无线电设施的影响。分析各方案林木砍伐和拆迁情况，提出跨越树木的长度及主要树种的自然生长高度。论述线路走廊能否满足终期走线的要求。同一方向线路，需对采用同塔双回、多回路进行论述。对必选方案进行技术经济比较，说明各方案路径长度、地形比例、曲折系数、房屋拆迁量、节能降耗效益、主要材料耗量、投资差额等，并在列表进行比较后提出推荐方案。
在提出推荐的路径方案后，应说明该方案与沿线主要部门原则协议(各级规划、保护区、风景名胜区、其他军事及民用设施等)情况，推荐路径沿线水文、地质、地形、地貌、地物情况等。
3.--般线路的工程设想
(1)简述线路建设的必要性及其结论。提出工程的主要设计气象条件，重点说明设计基本风速及覆冰情况的选取，对特殊气象区需详细调查、论证，在此基础上提出设计气象条件一览表。
(2)根据系统要求的输送容量及沿线海拔、冰区划分、大气腐蚀等条件选定导线型号。根据导地线配合、地线热稳定、系统通信等要求，推荐地线型号。列出推荐的导地线机械电气特性，提出防振动方案及防舞动措施。
(3)确定污区等级及绝缘配置原则，选择绝缘子型式及片数，确定塔头空气间隙，提出防雷接地措施等。
(4)结合工程特点，进行全线杆塔荷载及塔头系列规划并提出杆塔主要形式。结合工程情况及结构设计特点，提出可行的杆塔结构方案;提出主要推荐的基础形式;提出特殊气象区的杆塔型式及不良地质条件下的基础形式推荐方案。
(5)提出环境评价、水土保持、节能措施，给出抵御自然灾害的能力、劳动安全与防护措施等。4.大跨越段线路跨越位置的选点及工程设想根据大跨越段线路的不同规模，可作为单独的工程，也可与一般线路共同作为一个工程进行设计。与一般线路共同作为一个工程可独立编成一个卷册或一个章节。为此应完成以下各项工作:跨越位置的选择应解决跨越位置的可行性，避免出现颠覆性因素，为此应做好以下几点:①每个工程原则上应提出两个及以上可比的跨越位置方案，并对各方案进行有关方面的论述。②)简述各方案所经市、县名称，沿线的海拔、地形、地质、水文、城镇规划、自然保护区、军事设施、矿产分布、环境特点和交通等自然条件。③说明跨越点位置的区域地质、区域构造和地震活动情况，确定地震基本烈度。④说明跨越点位置的地形、地貌特征，地质岩性、岩土结构、成因类型及分布，确定地基类型:了解跨越点位置及附近地区的不良地质现象，并对其危害程度和发展趋势做出判断，提出防治措施的建议。⑤提出跨越位置工程水文条件及防洪影响评价情况:说明河道河床条件，岸线稳定情况，设计水位及堤防情况，并对防洪影响情况做出初步判断，提出防治措施的建议或结论意见⑥根据地形、地质、通航、航空、施工运行条件等确定跨越方式、档距、塔高，并根据系统规划、通道资源利用情况，确定回路数及投资估算。⑦分析各方案对通信线路和无线电设施的影响。@简述各方案林木砍伐和拆迁情况，并进行环境保护初步分析。
根据以上论述，对比选方案进行技术、节能、经济比较，提出推荐方案。结合一般段路径方案，说明各跨越方案技术条件、主要材料耗量、投资差额等，并在列表进行比较后提出推荐方案。说明推荐跨越点位置方案与沿线县市以上规划、国土、航道、水利、林业或政府主要部门原则协议情况。线路经过自然保护区、风景区、水源地等敏感区域，需取得主管部门的同意意见。
与一般段线路不同，由于大跨越方案设计的差异性及特殊性，在进行跨越位置选择的同时，即应进行不同跨越方案的工程设想，并参与跨越方案的比选。为此应进行的各项工作包括:①给出跨越方案的设计基本风速、设计覆冰情况等设计气象条件。②根据系统要求的输送容量、工程海拔、气象条件及大跨越状况等，进行技术经济比较，推荐选定的导线型式、型号及导线分裂型式。③根据导地线配合、地线热稳定、系统通信等要求，推荐地线型号。④列出推荐的导地线机械电气特性，并说明导地线防振、防舞动措施。⑤根据塔高、沿线污区等级及导地线使用情况，提出绝缘子和金具型式、绝缘子使用片数、塔头间隙尺寸以及防雷接地方案。⑥给出塔高和塔头布置，并进行技术经济比较选择确定塔头型式尺寸及材质。⑦结合跨越点的工程地质、水文地质情况，提出推荐的基础形式。@结合工程特点，提出大跨越塔的附属设施，并做说明。
5.其他应说明的问题
(1)应进行输电线路节能措施分析和抵御自然灾害评估。线路节能分析应从导线型式、导线材质、架设方式以及金具所用材质等方面论述线路的节能降耗措施。抵御自然灾害评估应针对地震、雪灾、冰灾、台风和洪水等自然灾害进行抗灾评估，说明输电线路路径沿线的覆冰、风力等情况，以及线路的设防标准。(2)对线路的环境保护做出评价，着重说明线路环境概况，给出线路对电磁及声学环境、水土保持等生态环境和重要交叉跨越可能的影响，并提出施工和运行期环境影响的治理措施等。
(3)提出劳动安全与劳动防护的对策与措施。应根据劳动安全的法律、条例、国家标准的有关规定，对危险因素进行分析，对危险区域进行划分，并采取相应的防护措施。对作业场所、辅助建筑、附属建筑、生活建筑、易燃易爆的危险场所以及地下建筑物应设计防火分区、防火隔断、防火间距、安全疏散通道和消防通道。高杆塔应采取高空作业人员的防坠安全保护措施，以及在架线、组塔高空作业时的安全措施等。(4)应列出附录、附图及附件。附录中应给出输电线路路径原则协议。附图应给出线路路径图(1:50000一1:100000)，大跨越路径方案图，大跨越平断面图，杆塔和基础形式规划图。附件可包括测量、地质及水文勘测报告。
、投资估算
根据推荐路径和工程设想的主要技术原则、方案及工程量，编制输电线路工程投资估算，其内容及表达形式应满足控制工程概算的要求。估算应包括工程规模、估算编制说明、估算造价分析、总估算表、单位工程估算表、其他费用计算表、建设场地征用及清理费用估算表、编制年价差计算表、建设期贷款利息计算表及勘测设计费计算表等。
编制说明应包括估算编制的主要原则，采用的定额、指标以及主要设备材料价格，建设场地征用及清理费用计算依据等，并应列出主要技术经济指标及主要建设场地征用和清理费用指标等。
估算造价应与类似工程的造价、最新的《电网工程限额设计控制指标》进行对比，并结合工程特点对工程量及投资合理性进行分析。

第二节初步设计
初步设计是工程设计的重要阶段，这一阶段应明确主要设计原则。初步设计的技术原则应符合国家现行的标准、规范的规定。初步设计阶段应着重对不同的线路路径方案进行综合的技术经济比较，取得有关协议，选择最佳的路径方案;充分论证气象条件、导线和地线、绝缘配合及防雷设计的正确性，确定各种电气距离:认真选择杆塔和基础形式;合理地进行通信保护设计。对于严重的污秽区、大风和重冰雪地区、不良地质和洪水危害地段、特殊大跨越设计等均要列出专题进行调查研究，提出专题报告:根据工程的特点及设计的实际情况，列出新技术的科研专题，把科学实验的成果用于工程设计中。各项设计均应做出安全可靠、技术经济合理的设计方案进行优选。设计必须从实际出发，结合国情和地区特点，积极慎重地推广、使用成熟的新设备、新材料、新工艺等先进技术。在初步设计阶段为了确定设计原则，需编写如下文件:
(1)初步设计书及有关图纸;
(2)估计主要设备材料的数量，并编制主要设备材料清册;
(3)为了有计划地进行经济建设，合理地使用资金、安排工程投资，需编写概算书;
(4)大型工程为了合理地组织施工，需编写施工组织设计;
(5)工程勘测报告，包括测量工程报告、岩土工程报告、水文气象报告:
(6)工程有关的专题研究报告;
(7)工程需要开展的试验研究项目立项报告:
(8)外委项目的设计文件。
上述设计文件应充分表达设计意图，内容应完整齐全、计算准确、文字说明严谨、图纸清晰正确、各级签署齐全。对于包含外委项目或分段设计的初步设计文件，主体设计单位应负责概算汇总。

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