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输电线路通用设计助力电网建设

日期:2021-12-01    来源:输配电线路  作者:房正刚 刘玉杰

国际电力网

2021
12/01
12:00
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关键词: 国家电网 输电线路 输变电工程

在广阔的平原上,在险峻的高山里,在蜿蜒的河流旁,都可以看到电力铁塔的身影,他们高高耸立、形态各异,有酒杯型、猫头型、干字型等,这么多种的铁塔都是怎么设计出来的?设计人员又是怎么知道在一定的工程条件下设计哪种铁塔更合适呢?这些都归功于输电线路通用设计,本文带你了解输电线路通用设计的“前世今生”。

输电线路通用设计背景

国家电网公司基建部统筹安排下,2005年由中国电力工程顾问集团和国电电力建设研究所(现中国电科院输变电工程研究所)牵头,组织17家甲级电力设计院针对110kV~500kV输电线路工程开展典型设计编制工作,出版了《国家电网公司输变电工程典型设计》(2005年版),包含110kV、220kV、330kV和500kV四个输电线路分册,这也是通用设计首次以官方出版物的形式与大家见面,后来又在此基础上不断进行增补和完善。

输变电工程“通用设计、通用设备、通用造价、标准工艺”(以下简称“三通一标”)是国家电网公司推进标准化建设、转变电网发展方式、提升电网发展质量的重要举措。通用设计是“三通一标”标准化成果的核心,是“三通一标”标准化应用的基础,包括变电站通用设计、输电线路通用设计。其中,输电线路通用设计是国家电网公司标准化建设成果重要组成部分,包括杆塔通用设计、金具通用设计和基础通用设计、电缆通用设计四大部分。通用设计统一了主要设计标准、设计原则、实施细则、应用要求,形成了技术条件模块组合,实现了可靠性、经济性、先进性、适用性、统一性和灵活性的有机协调,全面覆盖国家电网公司90%以上的输变电工程建设技术需要。

输电线路通用设计在原则上适用于国家电网公司所辖范围内所有电压等级的输电线路,实际工程中杆塔通用设计的应用率达到90%以上,金具通用设计的应用率达到95%以上,输电线路走廊宽度平均减少5~10%,钢材消耗减少约4.5%,社会经济效益显著。

输电线路通用设计的闪光点

NO.1涵盖集成国家电网公司各电压等级输电线路通用设计成果。

集成应用了大量先进适用的科研成果,贯彻国家、行业最新标准、规范要求,落实国家电网公司各专业最新技术要求,适应电网建设运行环境及条件变化,能够满足国家电网公司80%以上线路工程建设需求。

NO.2积极应用成熟、适用的科研成果。

应用“两型三新”、全寿命周期设计竞赛成果,应用大截面导线、同塔多回、高强钢等新技术、新材料的科研成果,统筹协调和有效整合各种资源,涵盖全部杆塔模块。

NO.3创新采用模块化设计思路。

通过分析杆塔应用频率、技术指标,合理精简归并杆塔模块,形成经济适用的杆塔模块序列清单,提高了杆塔模块适应性、可扩展性。

NO.4完成了涵盖多种塔型的真型试验。

国内首次进行大批量杆塔真型试验,为各种杆塔的对比研究提供了数据支撑。

NO.5创新研发了输电线路通用设计数据库系统并申请了软件著作权。

针对通用设计成果,统一了成果格式,对成品施行计算机管理,实现成果应用的电子化和信息化集成管理。

线路通用设计成果—通用设计数据库

为促进杆塔通用设计成果推广应用,根据国家电网公司安排,2011年,中国电科院依据110(66)kV~500kV杆塔通用设计成果,研发并发布了通用设计数据库系统。此后,中国电科院长期负责数据库系统运行维护及杆塔通用设计成果相关技术咨询与服务,滚动修订数据库成果。

▲图 输电线路通用设计数据线系统界面

截至目前输电线路通用设计数据库系统已应用在全国300余家电力设计单位,深受广大电力设计、评审人员欢迎。

▲图 输电线路通用设计数据库系统(正式版)技术培训会

▲图 输电线路通用设计数据库软件领取现场

输电线路通用设计的发展-杆塔优化修订

为落实电网高质量建设要求,迭代优化国家电网公司标准化建设成果,结合国家、行业线路设计相关技术标准的重大修订,2020年起开展35kV~750kV线路通用设计优化工作。

在全面调研各省公司2017~2020年工程建设情况基础上,深入开展统计分析、专题研究。汲取相关科研成果及工程实践经验,在设计依据、环境条件、导地线与绝缘子金具、杆塔型式、杆塔规划、荷载计算、结构设计等方面对输电线路杆塔设计进行了优化;采用模块化思路,优化杆塔模块划分方法及编码规则,根据应用频次及需求,优化、精简杆塔模块数量,目前750kV模块已基本完成司令图绘制,500kV、330kV完成单线图绘制工作,正在绘制司令图,35kV~220kV正在绘制杆塔单线图。预计2022年底前完成全部通用设计优化工作。

▲图  500kV杆塔通用设计优化技术研讨会

▲图 750kV通用设计杆塔司令图校核工作会

“成功瘦身”后的输电线路通用设计将以“崭新的面貌”与大家见面,“容颜虽改,初心不改”,只为电网建设的美好明天。

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