220kV架空输电线路规划设计要点

史哲欣

摘要：输电线路是整个电力系统中的重要组成部分，其作用是通过自身的运行，将电能输送至各个用电单位，将复杂的电力系统用输电线路网络的形式连接起来，因此其设计的合理性直接关系整个电路系统的安全性与可靠性。

关键词：220kV架空输电线路;设计要点

引言

电力线路的种类可分为：特高压、超高压、高压、低压四种，其中220kV输电线路是我国最常用的高压输电线路之一，并且随着城市化进程的发展，220kV输电线路已经成为城市供电的主要方式。

1导线选型

1.1按经济电流密度和载流量选择截面

根据《城市电力网规划设计导则》电网供电安全采用N-1准则，正常运行状态，3×180MVA主变经济负载率按67%取值时，持续工作电流为950A，按现行规范中的经济电流密度（计算取经济电流密度1.15A/mm2）选择导线截面。经计算，经济输送的截面为826mm2。

1.2按载流量选型

根据系统输送容量情况，根据导线持续载流量计算导线输送容量来选择导线载面，拟按JL/G1A-300和JL/G1A-400两种型号导线进行持续载流量对比选择，JL/G1A-300导线在环境温度40℃，导线温度70℃时持续载流量最低，本工程线路拟采用双分裂导线，载流量按此最低值计算，线路持续输送容量可达403MVA，可达3×180MVA主变负载的75%左右，满足系统输送容量的要求。相同条件计算JL/G1A-400导线，其持续载流量可达约464MVA，达到3×180MVA主变负载的86%。综合考虑到电网规划、发展趋势及系统潮流走向情况，本工程线路导线截面按2×400mm2设计，双分裂导线，型号为2×JL/G1A-400/35钢芯稀土铝绞线。

2220kV架空输电线路设计的要点

2.1220kV架空输电线路设计中线路路径的设计

220kV架空输电线路设计中的线路设计包含了输电线路的技术性、经济性、可行性以及系统运行的可靠性，直接关系整个输电线路的质量，也是整个220kV架空输电线路设计的基础。因此，在进行输电线路设计的时候，应该在保证线路运行的稳定性与可靠性的前提下，尽可能的降低整个220kV架空输电线路的工程造价。220kV架空输电线路设计中的线路路径的设计主要包括现场选线与图上选线。其一，图上选线，220kV架空输电线路的图上选线首先应该对施工现场进行林业、气象、通信、地质、水文、交通以及民航等资料的收集，然后根据经验，将线路的必经点、终点与起点在输电线路的图上标出，接着根据线路路径最短的设计原则，选择最合理的设计方案;其二，现场选线，220kV架空输电线路的现场选线，需要进行实地考察，通常需要对线路进行徒步勘查，这对工作人员的毅力与耐性是一种考验，因此，现场线路选线应该尽量避免占用良田。避免经过果木公园、森林等，并且还应该考虑交通运输的便利性，方便以后的施工与维修。

2.2220kV架空输电线路杆塔设计的要点

杆塔是输电线路结构中的支撑者，其主要的作用就是支撑架空输电线路的地线与导线，并且还应该保证其符合电磁场与绝缘安全限制条件的要求。杆塔种类的不同，其运输时间与费用、建设造价、施工工期、占地面积、运行安全等方面都具有很大的区别，其在整个线路的施工中占有非常大的比重，因此，在进行杆塔的设计时，不但应该重视杆塔的基础选型与施工，还应该根据施工现场的具体气象状况与地质情况进行选择。杆塔的初步设计应该按照相关的规定，进行粗略的总造价计算。如果没有特别的要求，220kV架空输电线路的杆塔通常采用具有实际施工运用的成熟杆塔，假如规定必须应用新型杆塔，则应该进行科学的重复试验，经验证无误后再进行使用，尽量避免不必要的损失。

3气象条件

3.1最大设计风速计算

本工程所经地区均在安溪县内，收集安溪县气象站1978—2007年的10min时距平均的年最大风速资料（气象站海拔66m，风速仪离地12m高），用于最大设计风速的计算选取。

代入数据计算可得，该气象站离地12m高，重现期为30年的连续记载10min平均最大风速为16.69m/s。

本工程线路离气象站最远端约25km，最近端约5km，线路平均海拔按约300m计，风速按高度修正，换算到本工程线路平均海拔高度基准设计风速约27.1m/s。结合本线路具体走向及地形地貌情况，本工程线路基本设计风速取28m/s，最大设计风速取30m/s。

3.2覆冰厚度

本工程推荐方案路径基本无覆冰情况，除海拔较高山头上一年中会有几天结冰现象。根据福建省电网覆冰厚度分布图使用导则，福建山区输电线路，覆冰厚度可采用5mm或10mm设计，再结合周边线路运行经验判断，本工程的设计覆冰厚度导线推荐使用5mm，地线采用10mm覆冰设计。冰的比重0.9g/cm3，覆冰同时设计风速取10m/s。雷暴日本工程所经地区因雷击而造成的停电事故频率较高，沿线所经地区均处于Ⅲ级强雷区。因此，结合线路沿线附近其它110kV、220kV线路设计情况，本工程设计年平均雷暴日取75日。

3.3年平均气温确定

经气象资料收集，根据《110～750kV架空输电线路设计技术规定》GB50545—2010，地区年平均气温小于3℃和大于17℃时，分别按年平均气温减少3℃和5℃后，取与此数邻近的5的倍数值。因此，根据安溪县30年以来的平均气温值计算，本工程年平均气温为15℃。

4跌落式避雷器防护罩安装方式

安裝过程中通过两侧设置的孔洞配合现行的耐压10kV绝缘操作杆进行作业，利用绝缘安装杆，可不受线路停电计划限制，既方便了已投运的避雷器进行整改更新，又不需要线路停电，大大节省了停电时间，对于提高供电可靠性有着极大的帮助。也可采取停电作业方式，施工单位只需将防护罩用手掰开，安装在避雷器上，安装方式灵活，新旧避雷器均可安装，可大范围推广应用，旨在从源头解决小动物触碰设备带电部分的问题，防止线路短路、接地故障发生，从而减少线路故障次数。三相标志卡扣通过设计成一字形配合防护罩，在不影响美观的同时方便运行维护单位进行相序识别，采用直槽口拔模卡扣设计，可紧紧扣在防护罩上，安装牢固。

若施工现场需要停电作业或进行新建杆塔作业，施工人员可在无电状态下的杆塔上安装本文所述绝缘防护罩。将7字形三相标志卡扣扣进此防护罩两侧，并检查其自身是否存在缺陷，保证三相标志卡扣和防护罩紧紧扣住并无缺陷，利用表面T字形缝隙将避雷器防护罩掰开，穿过避雷器上的70电线，随后将防护罩套进避雷器即可。

结语

文章通过分析220kV架空输电线路的设计要点，并讨论220kV架空输电线路设计的过程中应该注意的事项，旨在为相关的线路设计提供一定的技术支持。

参考文献

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