水電站工程設計管理

前言：本站為你精心整理了水電站工程設計管理范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要：對紅葉二級水電站220kV送出工程建設規(guī)模、設計的難點和特點進行了介紹，并借鑒其它送電線路設計和施工的成功經驗，對大山區(qū)陡坡地帶的塔基提出了一些處理措施。

關鍵詞：輸配電系統(tǒng)；分裂導線；塔基穩(wěn)定；紅葉二級水電站

1概述

紅葉二級水電站送出工程電壓等級為220kV，單回路架設，一根地線采用復合光纜（OPGW）。送出工程由以下三段構成：

（1）紅葉二級水電站～汶川約52km，采用雙分裂導線，標稱截面為2×400mm2；

（2）汶川～茂縣約43km，采用單導線，標稱截面為400mm2；

（3）茂縣～永興變段約110km，采用雙分裂導線，標稱截面為2×400mm2。

系統(tǒng)網絡見1。

由于系統(tǒng)規(guī)劃中的汶川變及茂縣開關站均未建設，現(xiàn)階段將上述三條線路臨時搭接成為一條線路，總長度達205km，共使用鐵塔456基。待汶川變及茂縣開關站建成后，線路再分別“π”接進兩站（圖1中虛線即為“π”接部分）。線路沿線經過四川省阿壩州的理縣、汶川縣、茂縣以及綿陽市的北川縣、安縣、涪城區(qū)和高新區(qū)。

對采用2×400mm2導線以及地線采用LPGW的單回路220kV線路，在四川尚屬首條，全國同類型的線路也不多見，加之沿線主要為高山峻嶺，地形起伏較大，海拔高，大深溝隨處可見，沿線地質條件非常復雜，氣象條件多變。對2×400mm2雙分裂導線部分的鐵塔需全部新設計，而可作參考的其它同類型的送電線路資料較少，使設計具有較大的難度。

2路徑選擇及邊坡穩(wěn)定處理

解決塔位穩(wěn)定成為本工程最為困難的問題，從電站出線至安縣段基本為高山峻嶺地形，尤其是電站～茂縣段約100km，線路沿雜谷腦河右岸和在岷江兩岸交叉走線，地貌形態(tài)以構造侵蝕高中的河谷地形為主，兩岸地形呈典型的“V”字形態(tài)，山坡陡峭險峻，邊坡在20°～45°，新構造運動頻繁，地震活動強烈，重力卸荷現(xiàn)象普遍，滑坡、巖崩、巖溶等不良地質現(xiàn)象發(fā)育，巖層在構造應力作用下發(fā)生擠壓、褶曲并產生倒轉，巖體破碎，完整性差，并有無法避讓的大型覆蓋層滑坡體。個別塔位位于45°斜坡或半坡的“刀背梁”上，路徑的選擇主要集中在選擇安全塔位上，有的地段連選擇塔位的路徑都顯困難。電廠至汶川段緊鄰本線路的甘百110kV線路，就因地質原因而進行了大量的設計變更。為使線路有相對安全的塔位，路徑越走越高，最高的塔位距處于河谷的公路相對高差達1200m，勘測設計人員為此付出了艱巨的勞動。

因鐵塔根開不大和土層松散，采用全方位不等高腿也難實施，設計中主要采用高低基礎與保坎護坡相結合，盡可能減少對原始地貌的破壞，并嚴格規(guī)定施工棄土堆放位置，避免因棄土跨塌引起塔基下側淺層滑坡。護坡保坎的穩(wěn)定直接決定塔基的安全性，本工程中個別塔位保坎高達6m，為此設計提出了嚴格的施工要求和處理措施。線路所經地段雨季明顯，雨水集中，雨量大，排水措施是否合理將對塔基穩(wěn)定起到至關重要的作用。在現(xiàn)場定位過程中，設計人員針對塔位地形情況，充分考慮了塔基周邊排水系統(tǒng)的設置，并對接地溝槽開挖布置方向也作了明確要求，避免接地溝槽形成匯水溝沖刷塔基。對個別塔位采取在保坎外側局部（2～4m）用素混凝土封面，以有效保護塔基下側坡面不被沖刷而垮塌。對因降基面形成的裸露坡面則補種草籽，形成植被，能起到很好的固土作用。

3覆冰厚度確定

線路設計中最大設計冰厚的確定是保證線路安全運行的關鍵之一，合理的冰區(qū)劃分對線路的技術經濟指標起著重要的作用。因線路走廊附近無觀冰站，沒有可靠的覆冰資料作為設計依據(jù)，因此合理確定本線路的設計覆冰厚度是設計中的難點和重點。雖然天氣條件是一種在較大范圍內變化的氣候因素，但從沿線各縣市氣象臺站的記錄資料中，仍能反映該地區(qū)凝凍天氣出現(xiàn)的基本規(guī)律。再通過對沿線已運行的其它電力線路和通信線路覆冰情況和風害的調查了解，對線路經過點的居民的大量調查訪

問，根據(jù)他們對歷年下雪、結冰、刮大風等情況的回憶、描述以及植被生長情況，基本可判斷出該地區(qū)覆冰情況、冰凌性質、凍結高度等，經綜合論證和計算，確定出本線路設計覆冰厚度。線路所經地海拔高程雖較高（最高為2400m），但地處阿壩州境內，氣候常年干燥，不易形成覆冰條件，僅在茂縣土地嶺段約4km覆冰相對嚴重。全線設計覆冰取值見表1。

在施工圖設計的外業(yè)終勘階段，對沿線作了進一步調查訪問，并注意對個別易形成嚴重微氣象條件地形的調查，在設計中采取了加強措施。

4分裂導線排列方式

雙分裂導線排列方式目前有垂直排列、水平排列和斜排列三種形式。垂直排列方式檔內子導線間無需加裝間隔棒，金具結構簡單，便于施工。我公司設計的寶株寺～龍王變220kV線路Ⅰ回及Ⅱ回、平春變～石羊變220kV線路均為2×300mm2導線，分裂導線采用垂直排列方式，有成功的設計和運行經驗，因此本工程輕冰區(qū)分裂導線采用垂直排列方式，子導線間距為400mm。對20mm冰區(qū)，如仍采用垂直排列方式，子導線不均勻脫冰時將互相碰撞，影響線路安全運行，因此設計為不加裝間隔棒的斜排列方式。在貴州省境內，已有多條2×240mm2導線的220kV線路在重冰區(qū)采用斜排列方式，有成功的經驗可資借鑒。對出線檔和進線檔，為方便引下線，則采用水平排列方式，并加裝間隔棒。

5鐵塔與基礎設計

工程中2×400mm2雙分裂導線長度為162km，包含有20mm、10mm、5mm冰區(qū)，最大設計風速有30m／s和25m／s，最大使用檔距達1281m，平均使用檔距約為450m，共計新設計13種塔型。為滿足OPGW熱穩(wěn)定要求，另一根地線截面較普通同類220kV線路有所增加，并考慮OPGW接頭及預長支架掛點，預留OPGW接地眼孔，使鐵塔地線支架的設計更為復雜。為了節(jié)約線路走廊，減少通道內的林木砍伐和房屋拆遷，經比較、論證、優(yōu)化后，采用了導線呈三角形排列（重冰區(qū)段采用水平排列）的鐵塔，直線塔為貓頭型，承力塔為羊角型和干字型。干字型承力塔主要用于水平檔距大于1000m、垂直檔距大于1300m的承力塔位。在設計過程中力求使鐵塔的外形美觀、結構布置合理、傳力清晰、材料耗量經濟，呼稱高級差合適。直線塔最大呼稱高42m，承力塔最大呼稱高27m。對全線大量使用的直線塔ZM712在電科院作了真形破壞性試驗，試驗一次性通過，經專家組鑒定認為，該塔設計安全、合理，可用于本工程。鐵塔與基礎連接采用底腳螺栓。

根據(jù)本線路的地形、地質情況，結合使用鐵塔的基礎外荷載，經綜合比較，全線鐵塔基礎以現(xiàn)澆鋼筋混凝土立柱式基礎為主。直線塔因基礎外荷載較小而采用直柱式基礎，承力塔因基礎外荷載較大而采用斜柱式基礎。現(xiàn)澆鋼筋混凝土斜柱式基礎的特點是立柱與鐵塔主材坡度一致，從而減小了基礎水平方向的作用力，使基礎立柱、底板的受力狀況得到較大改善，基礎的材料耗量降低，經濟效益較明顯。另外，少數(shù)塔位還采用了連梁基礎和剛性臺階基礎。前者用于地形及地質都較差的塔位，后者用于地形受限和基坑流砂嚴重的塔位。

6結束語

目前工程施工已接近完成，僅有部分架線施工還在進行。經施工過程檢驗，鐵塔設計、基礎設計、塔基處理措施等比較合理，但還需通過運行過程來驗證。待運行后的設計回訪，再進一步總結經驗，以不斷提高大山區(qū)線路的設計水平。