Q GDW 10179-2017 《110-750kV架空输电线路设计技术规定》.pdf
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1、 110 750kV 架空输电线路设计技术规 定 Technical code for design of 110 750kV overhead transmission line ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 10179 2017 代替 Q/GDW 179 2008 国家电网公司 发 布 2018 - 02 - 12 发布 2018 - 02 12 实施 Q/GDW 10179 2017 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 1 4 符号 3 5 总则 5 6 路径 5 7 气象条件 6 8
2、 导线和地线 7 9 绝缘子和金具 8 10 绝缘配合、防雷和接地 9 11 导线布置 13 12 杆塔型式 14 13 杆塔荷载及材料 . 15 14 杆塔结构设计基本规定 . 20 15 基础设计 23 16 对地距离及交叉跨越 . 24 17 环境保护 29 18 劳动安全和工业卫生 . 29 19 附属设施 29 附 录 A(资料性附录) 典型气象区 30 附录 B(资料性附录) 高压架空线路污秽分级标准 . 31 附录 C(资料性附录) 各 种 绝 缘 子 的 m1 参 考 值 32 附录 D(资料性附录) 使用悬垂绝缘串的杆塔,水平线间距离与档距的关系 34 附录 E(资料性附录)
3、 基础上拔土计算容重和上拔角 . 35 附 录 F( 资料性附录 ) 弱电线路等级 36 附 录 G( 资料性附录 ) 公路等级 37 编制说 明 38 Q/GDW 10179 2017 II 前 言 为 规范 110kV 750kV架空输电线路 的主要 设计 技术 原则, 制定 本 标准。 本标准代替 Q/GDW 179 2008,与 Q/GDW 179 2008相比 , 主要技术 性 差异如下: 修改了 750kV线路电磁环境限值; 修改了 污秽分级标准 ; 修改了杆塔荷载部分计算原则和方法; 修改了部分对地距离及交叉跨越要求 。 本标准由国家电网公司基建部提出并解释。 本标准由国家电网公
4、司科技部归口。 本标准起草单位: 国网经济技术研究院 有限公司 、 中国电力工程顾问集团 西北电力设计院有限公司、中国电力工程顾问集团 华东电力设计院有限公司、 中国电力工程顾问集团 东北电力设计院有限公司、 中国电力工程顾问集团 华北电力设计院有限公司、 中国能源建设集团 陕西省 电力设计院有限公司 、 中国能源建设集团 广东省电力设计研究有限公司、国网浙江省电力公司经济技术研究院 。 本标准 主要起草人: 张子引、 黄彭 、 程述一 、 侯中伟、 谭浩文 、朱永平 、 田雷、 王学明、 管顺清 、郑逸群、袁志磊、 李本良、 赵伟、戴宇明、 高培国、 李显鑫、 施芳、戴雨剑、 黄颖、谭蓉、
5、胡楚芸、 潘春平、章栋鸿、 卞荣、刘伟军 、史原通、 姚凯、 王艳。 本标准 2008年 3月 首次发布, 2016年 4月 第一次修订。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW 10179 2017 1 110 750kV 架空输电线路设计技术规 定 1 范围 本标准规定了交流 110 750kV 架空输电线 路的设计技术原则和要求,并提供了必要的数据和计算公式。 本标准 适用于新建 110kV、 220kV、 330kV、 500kV 和 750kV交流架空输电线路设计,对已建线路的改造和扩建项目,可根据具体情况和运行经验参照本标准设计 。 2 规范性引用文件
6、 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 1591 低合金 高强度 结构钢 GB/T 3077 合金结构钢 GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母 粗压螺纹 GB/T 5313 厚度方向性能钢板 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 DL/T 284 输电线路杆塔 及 电力金具用热浸镀锌螺栓与螺母 DL 409 电业安全工作规程(电力线路
7、部分) DL/T 5224-2014 高压直流输电大地返回系统设计技术规程 JGJ 118 冻土地区建筑地基基础设计规范 Q/GDW 1829 架空输电线路防舞设计规范 3 术语和 定义 下列术语和定义适用于本 文件 。 3.1 架空输电线路 overhead transmission line 架设于地面上,空气绝缘的 输电线路 。 3.2 弱电线路 telecommunication line 各种电信号通信线路。 3.3 Q/GDW 10179 2017 2 大跨越 large crossing 线路跨越通航江河、湖泊或海峡等,因档距较大 (在 1000m以上 )或杆塔较高 (在 100
8、m以上 ),导线选型或杆塔设计需特殊考虑,且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段。 3.4 轻、 中、重冰区 light/medium/heavy icing area 设计 覆 冰厚 度 为 10mm 及以下地区为轻冰区,设计覆冰厚度大于 10mm小于 20mm 地区为中冰区,设计覆冰厚度为 20mm及以 上 地区为重冰区 。 3.5 基本风速 reference wind speed 按 当地空旷平坦地面上 10m 高处 10min 时距 平均 年最大 风速观测数据, 经概率统计得出 50( 30)年一遇最大值后确定的风速。 3.6 稀有风速,稀有覆冰 rare wind spee
9、d, rare ice thicknees 根据历史上记录存在,并显著地超过历年记录频率曲线的严重大风、覆冰。 3.7 耐张段 section 两耐张杆塔间的线路部分。 3.8 平均运行张力 everyday tension 年平均气温情况下,弧垂最低点的导线或地线张力。 3.9 等值附盐密度 (简称等值盐密 ) equivalent salt deposit density (ESDD) 溶解后具有与从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的自然沉积物溶解后相同电导率的氯化钠总量除以表面积,一般表示为 mg/cm。 3.10 重力式基础 weighting foundation 基础上拔稳定主要靠基础的
10、重力,且其重力大于上拔力标准值 的基础。 3.11 钢筋混凝土杆 reinforced concrete pole 普通混凝土杆、部分预应力混凝土杆及预应力混凝土杆的总称。 3.12 居民区 residential area 工业企业地区、港口、码头、火车站、城镇等人口密集区。 3.13 Q/GDW 10179 2017 3 非居民区 non-residential area 上述居民区以外地区。虽然时常有人、有车辆或农业机械到达,但未遇房屋或房屋稀少的地区,亦属 此 区。 3.14 交通困难地区 difficult transport area 车辆、农业机械不能到达的地区。 3.15 间隙
11、 electrical clearance 线路任何带电部分与接地部分的最小距离。 3.16 对地距离 ground clearance 线路任何带电部分与地面之间的最小距离。 3.17 保护角 shielding angle 通过 地线的垂直平面与通过地线 和被保护受雷击的导线 的平面之间的夹角。 3.18 重要输电通道 important transmission lines corridor 由若干构成核心骨干网架的架空输电线路和战略性架空输电线路组成的输电通道。 4 符号 下列符号适用于本文 件。 SA : 构件承受风压的投影面积计算值; IA : 绝缘子串承受风压面积计算值 ; )(
12、 , CSkA : 基础上拔或倾覆的承载力函数; 1B : 导 、 地线及绝缘子 覆冰后风荷载增大系数; 2B : 构件 覆冰后风荷载增大系数; C : 结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限值 ; D : 导线水平线间距离; xD : 导线三角排列的等效水平线间距离; pD : 导线间水平投影距离; zD : 导线间垂直投影距离; d : 导线或地线的外径或覆冰时的计算外径;分裂导线取所有子导线外径的总和; Cf : 导线最大弧垂; af : 修正后 地 基承载力特征值; H : 海拔; cK : 导、地线的设计安全系数。 eK : 绝缘子爬电距离的有效系数; ik : 悬垂绝缘子串系数; Q/
13、GDW 10179 2017 4 0L : 单片悬式绝缘子的几何爬电距离; L : 档距; kL : 悬垂绝缘子串长度; pL : 杆塔 的水平档距 ; 1m : 特征指数 ; m : 海拔修正因子; n : 每串绝缘子所需片数; Hn : 高海拔地区每 联 绝缘子所需片数 ; P : 基础底面处的平均压应力设计值; maxP : 基础底面边缘的最大压应力设计值 ; R : 结构构件的抗力设计值。 S : 导线与地线间的距离; GKS : 永久荷载标准值的效应; KQS1 : 第 1项可变荷载标准值的效应; KQiS :第 i项可变荷载对应工况代表值的效应; TRS :导地线张力代表值的效应;
14、 EHKS 、 EVKS :水平 、 竖向地震作用标准值的效应; GES :永久荷载代表值的效应; TRS :导、地线张力可变荷载的代表值效应; WKS :风荷载标准值的效应; maxT :导、地线在弧垂最低点的最大张力; PT : 导、地线的额定抗拉力; RT : 绝缘子的额定机械破坏负荷 ; T : 分别取绝缘子承受的最大使用荷载 , 断线、断联 、 验算荷载或常年荷载 ; ET : 基础上拔或倾覆外力设计值; mU : 系统最高运行电压; U : 系统标称电压; V : 基准高度为 10m的风速 ; xW : 垂直于导线及地线方向的水平风荷载 标准值 ; oW : 基准风压标准值 ; S
15、W : 杆塔 风荷载标准值 ; IW : 绝缘子串风荷载标准值 ; : 风压不均匀系数; c : 500kV和 750kV线路导线及地线风荷载调整系数; z : 杆塔风荷载调整系数; : 可变荷载组合系数; WE : 抗震基本组合中的风荷载组合系数; 0 : 杆塔结构重要性系数 ; G : 永久荷载分项系数; Q : 可变荷载的分项系数; EH 、 EV : 水平、竖向地震作用分项系数 ; ET : 导、地线张力可变荷载的分项系数; RE : 承载力抗震调整系数 ; f : 基础的附加分项系数; Q/GDW 10179 2017 5 k : 几何参数的标准值; S 、 C : 土及混凝土的重度
16、设 计值 ; rf : 地基承载力调整系数 ; : 统一爬电比距; z : 风压高度变化系数; sc : 导线或地线体型系数; s : 构件的体型系数; : 风向与导线或地线方向之间的夹角 。 5 总则 5.1 110kV 750kV 架空输电线路的设计应贯彻国家的基本建设方针 和技术经济政策,做到安全可靠、 先进适用、经济合理、资源节约、环境友好、符合国情 。 5.2 架空输电线路设计,应从实际出发,结合地区特点, 推行全寿命周期最优设计理念, 积极慎重地采用新技术、新材料、新工艺,推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品 ,推广机械化施工。 5.3 在架空输电线路设计中,除应执行本规定外,
17、尚应符合现行的国家标准、电力行业标准和企业标 准的有关要求,认真贯彻执行国家和地方颁发的强制性条文。 5.4 对重要线路和特殊区段线路宜采取加强措施,提高线路安全水平 。 6 路径 6.1 路径选择宜采 用卫片、航片、全数字摄影测量系统等新技术 , 必要时 可 采用地质遥感技术 , 综合考虑路径长度、地形地貌、 城镇规划、环境保护、交通条件、运行和施工 等因素,进行多方案技术经济比较, 实现 安全可靠、环境友好、经济合理 的目标 。 6.2 路径选择应 尽量 避开军事设施、大型工矿企业 及 重要设施 等 ,符合城镇规划, 并尽量减少对地方经济发展的影响 。 6.3 路径选择 应尽量 避开不良地
18、质地带和采动影响区,当无法避让时,应采取必要的措施; 路径选择宜 避开重冰区 、导线易舞动区 及影响安全运行的其他地区; 宜 避开原始森林、自然保护区 、 风景名胜区 。 6.4 路径选择应考虑与临近设施如电台、机场、弱电线路等的相互影响。 6.5 路径选择宜靠近现有国道、省道、县道及乡镇 公 路, 充分利用已有 交通条件,方便施工和运行。 6.6 应根据大型发电厂和枢纽变电所的总体布置统一规划进出线,两回或多回路相邻线路通过经济发达地区或人口密集地段时,应统一规划 。 规划中的两回或多回 并 行线路,在路径狭窄地段宜采用同杆塔架设。 6.7 轻、中、重冰区的耐张段长度分别不宜大 于 10km
19、、 5km、 3km, 且单导线线路不宜大于 5km。 当耐张段长度较长时应 采取 防串倒措施。在高差或档距相差悬殊的山区或 重冰区等运行条件较差的地段,耐张段长度应适当缩短。 6.8 选择路径和定位时,应 注意限制使用档距和相应的高差, 避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距,当无法避免时应采取必要的措施,提高安全度。 线路跨越高速铁路、高速公路及重要输电线路时, 跨越塔两侧档距之比不宜超过 2:1。 6.9 与 大跨越 连接 的输电线路,应结合大跨越的选点方案,通过综合技术经济比较确定 。 6.10 线路路径选择 宜 减少 跨越高速铁路、高速公路、重要输电线路的 数 量 ,不宜连续跨越,且不宜在一
20、档中跨越 3条及以上 重要 线路 。 6.11 输电线路 与 主干铁路 、高速铁路 、高速公路、重要输电 通道 交叉 时 ,应采用独立耐张段。 6.12 设计 应加强对沿线已建线路设计、运行情况 的调查,充分考虑微地形、微气象条件、舞动、 风灾、Q/GDW 10179 2017 6 冰灾、雷害、污闪、地质灾害、鸟害等 的影响 。 7 气象条件 7.1 设计气象条件,应根据沿线的气象资料的数理统计结果,参考附近已有线路的运行经验确定,基本风速、 设计 冰厚按以下重现期确定: a) 500kV 750kV 输电线路及其大跨越: 50 年; b) 110kV 330kV 输电线路及其大跨越: 30
21、年。 如沿线的气象与附录 A典型气象区接近 ,宜采用典型气象区所列数值。 7.2 统计计算 基本风速时,应按当地气象台、站 10min 时距平均的年最大风速为样本,并宜采用极值 型分布作为概率模型。统计风速 样本 , 应取以下高度: a) 110kV 750kV 输电线路 : 离地面 10m; b) 各级电压大跨越 : 离历年大风季节平均最低水位 10m。 7.3 山区输电线路 , 宜采用统计分析和对比观测等方法,由邻近地区气象台、 站的气象资料推算山区的 基本风速,并结合实际运行经验确定。 如 无可靠资料,宜 将附近平原地区的统计值提高 10%选用。 7.4 110kV 330kV 输电线路
22、的基本风速,不宜低于 23.5m/s; 500kV 750kV 输电线路,基本风速不宜低于 27m/s。 7.5 设计基本冰厚一般 按如下 划分 , 必要时还宜按稀有覆冰条件进行验算 : a) 轻冰区: 10mm 及以下,宜按无冰、 5mm或 10mm覆冰厚度设计; b) 中冰区: 大于 10mm小于 20mm,宜按 15mm 或 20mm覆冰厚度设计; c) 重冰区: 20mm 及以上 ,宜按 20mm、 30mm、 40mm或 50mm覆冰厚度等设计。 7.6 除 无冰区外, 计算杆塔荷载时 地线覆冰厚度应比导线增加 5mm。 7.7 确定 大跨越基本风速, 如 无可靠资料,宜将附近陆上输
23、电线路的风速统计值换算到跨越处历年大风季节平均最低水位以上 10m 处,并增加 10%, 然后 考虑水面影响再增加 10%后选用。 大跨越基本风速不应低于相连接的陆上输电线路的基本风速。必要时还宜按稀有风速条件进行验算 。 7.8 大跨越 基本 冰厚,除无冰 区段 外,宜较附近一般输电线路的 最大基本覆 冰增加 5mm。 必要时还宜按稀有覆冰条件进行验算 。 7.9 设计用年平均气温 , 应按 下列方法 确定 : a) 如 地区年平均气温 在 3 17 之内,取与年平均气温值邻近的 5的倍数值; b) 如 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
24、邻近的 5的倍数值。 7.10 安装工况风速应采用 10m/s,无冰, 并宜按下列要求采用同时气温 : a) 最低气温为 -40 和 -30 的地区,宜采用 -15 ; b) 最低气温为 -20 的地区,宜采用 -10 ; c) 最低气温为 -10 的地区,宜采用 -5 ; d) 最低气温为 -5 的地区,宜采用 0 ; e) 最低气温为 0 的地区,宜采用 5 。 7.11 雷电过 电压工况的气温宜采用 15 。 当基本风速折算到导线平均高度处 其 值大于等于 35m/s时 ,雷电过电压工况的风速 宜 取 15m/s,否则取 10m/s;校验导线与地线之间的距离时, 应 采用无风 、 无冰工
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