1000kV特高压线路 八分裂导线张力放线施工技术 田子恒 陕西送变电 ....doc

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1、1000kV特高压线路八分裂导线张力放线施工技术田子恒（陕西送变电工程公司 ， 710014 ）摘要：特高压线路8分裂导线张力放线有多种方案，常用的有 “2（一牵4）”方案，“一牵8” 方案，“八牵8” 等方案，每种方案的施工技术、施工机具、施工工艺都各有特点 ，所适用的条件也不同，应根据线路设计文件和自身的技术装备状况，对方案经过经济技术比较，选择合理的张力放线方案。关键词：特高压线路；8分裂导线；张力放线；施工技术；机具选择；经济技术分析1 前言1000kV晋东南南阳荆门特高压交流输变电试验示范工程，是我国第一条特高压输变电工程，线路起于山西省长治市境内晋东南变电站，经河南省南阳市境内的南

2、阳开关站，到湖北省荆门市境内的荆门变电站，工程由三个站和645公里输电线路组成。特高压交流试验示范工程的输电线路，铁塔采用角钢塔，主材用Q420高强度角钢。导线采用8分裂LGJ-500/35型钢芯铝绞线，子导线呈正八角形排列。架设两根地线，一根为JLB20A-170型铝包钢绞线，另一根为OPGW-175型光缆。直线塔和直线转角塔的中相绝缘子串采用“V”型串，边相采用“I”型串，见示意图1。耐张采用双联绝缘子串。图1 直线塔绝缘子串示意图参加特高压交流试验示范工程输电线路施工的有19个施工单位，陕西送变电工程公司承担9标段施工任务。2 特高压线路八分裂导线的张力放线2.1塔型简介的铁塔主要有三种

3、塔型：酒杯型直线塔、猫头型直线塔和干字型耐张塔，三种塔型示意图见图2。猫头型直线塔酒杯型直线塔干字型耐张塔图2 特高压线路主要塔型示意图2.2 导线、地线参数1000kV晋东南南阳荆门特高压线路，导线采用8分裂LGJ-500/35型钢芯铝绞线，架设两根地线，一根为JLB20A-170型铝包钢绞线，另一根为OPGW-175型光缆。导线和地线的参数见表1。表1 导线、地线参数表线别型号截面mm2直径mm计算重量Kg/km计算拉断力kN 安全系数导线LGJ-500/35531.3730.01642119.52.5地线JLB20A-170172.517.01152203.38-光缆OPGW-15017

4、6.517.51183201.5-2.3八分裂导线张力放线方案2.3.1 八分裂导线常用的张力放线方案简介八分裂导线的张力放线有多种方式，根据国家电网公司颁发的1000kV架空送电线路施工及验收规范（Q/GDW1532006）和1000kV级架空输电线路张力架线施工工艺导则（Q/GDW1542006）两个规程的有关规定，要求“同相八根子导线宜采用一次（同次）展放”1 。“一般不宜采用不同步分次展放同相八根子导线的展放方式”2 。考虑我们现有的施工机具现状和施工成本，在经济技术上比较合理、比较可行的张力放线有三种方案可供选择：“2（一牵4）” 同步张力放线方案、“一牵8” 张力放线方案和“八牵8

5、” 同步张力放线方案。参加特高压线路施工的19个施工单位，在架线施工中，大部分施工单位采用“2（一牵4）”同步张力放线方案，两个施工单位采用“八牵8” 同步张力放线方案，只有少数施工单位采用“一牵8” 张力放线方案，陕西送变电工程公司采用“一牵8” 张力放线方案。（1）“2（一牵4）” 同步张力放线方案（括号外的数字“2”，代表2套张力放线设备；括号内的数字“一”代表的牵引机台数，数字“4”，代表牵引机牵放4根导线）：也就是要用二套（一牵4）张力放线设备，在每基铁塔的每相导线挂线点悬挂二个五轮放线滑车，每套设备的牵引机通过“一牵4”牵引板，牵引4根子导线，通过对应的五轮放线滑车组展放4根子导线

6、，二套张力放线设备在相同的工况下，同时、同速、同张力展放导线，同步将8根子导线从张力场拉到牵引场。（2）“一牵8” 张力放线方案：每基铁塔的每相悬挂点下挂一个九轮放线滑车，用一台大型牵引机和二台4线张力机配合作业，牵引机通过“一牵8”牵引板，同时牵引同相的8根子导线，通过每基铁塔上的9轮放线滑车，将8根子导线一次从张力场拉到牵引场。根据我们现在技术装备状况，采用“一牵8” 张力放线，受一定条件限制。要求线路设计的导线截面一般不能大于6302，线路的沿线的地形要比较好，不能有太恶劣的高山大岭地形。我国第一条1000kV晋东南南阳荆门特高压交流线路，导线采用8LGJ-500/35型钢芯铝绞线，线路

7、的南段沿线地形条件比较好，这些地区有使用“一牵8” 张力放线的条件。这种放线方案要使用的主要放线设备有：第一，展放导线需用一台牵引力大于250kN的大型牵引机和2台放线张力不小于35kN的4线张力机；第二，展放牵引绳需要牵引力不小于80kN的小牵引机和50kN张力机各一台；第三，配套工具：能承载150kN压力的九轮放线滑车、30的牵引绳、280kN的“一牵8”牵引板、280kN牵引绳防扭连接器和抗弯连接器。（3）“八牵8” 同步张力放线方案：用二台4线牵张一体机（或四台2线牵张一体机）作牵引机与二台4线张力机配合，每基铁塔的每相悬挂一个8（或9）轮放线滑车，用8根牵引绳通过“一牵1”牵引板，同

8、步牵引8根子导线，经铁塔上每相悬挂的8（或9）轮放线滑车，同步将同相8根子导线一次从张力场拉到牵引场。“八牵8” 同步张力放线与“一牵8” 张力放线方案相比也有以下缺点：第一，放牵引绳的工作量大，每相导线要放8根牵引绳，需用的牵引绳数量很大，通常放线区段长68公里，至少需用7080公里长度的牵引绳；第二，放线过程中，如果导线和牵引绳从同一个放线滑轮中通过，牵引绳上的带的油污和泥沙会粘附在放线滑轮槽内，造成导线被污染和磨损，还应采取相应的技术措施；第三，牵张一体机一般施工单位都没有，需要从国外新购置，价格比较高。2.3.2八分列导线张力放线初步方案的选择三种张力放线方案在经济技术上各有特点，选择

9、哪种放线方案最合理，应根据线路的导线型号、线路沿线的地形地貌及自身的技术装备条件，拟定施工方案，并根据方案进行施工计算，按计算结果选择施工机具，然后根据自身的施工机具状况、施工工艺的适应性、施工施工成本的承受能力进行综合比较，选择出在经济技术上最合理的张力放线方案。陕西送变电公司承建的1000kV晋东南南阳荆门特输电线路九标段，导线型号是LGJ-500/35、施工段地形比较好，公司有最大牵引力300 kN、持续牵引力250kN的大型牵引机，也有单线张力35kN的4线张力机，具备“一牵8” 张力放线的基本条件，选择“一牵8” 张力放线方案比较合理。“一牵8” 方案与其他两种方案相比较，放线的工效

10、高、施工机具的投入少、施工成本比较低，而且有利于施工质量的提高和环境保护。3 张力放线施工机具受力计算 八分裂导线张力放线施工机具选型前，应进行机具受力计算。以上三种张力放线方案的主张力机的单线额定张力都一样；而主牵引机的额定牵引力计算，以“一牵8”张力放线方案为例进行计算，“2（一牵4）”方案的主牵引机的额定牵引力是“一牵8” 额定牵引力的一半；其配套的小牵引机、小张力机、牵引绳、导引绳、导线放线滑车、牵引板、防扭连接器和抗弯连接器的额定受力也一样，都是“一牵8”的一半。3.1 主牵引机、主张力机的选型计算3.1.1 按额定张力选择主张力机型号按1000kV级架空输电线路张力架线施工工艺导则

11、（Q/GDW1542006）的规定用公式2（1），选择主张力机型号。T= KT Tp （1） 主张力机单导线额定制动张力，kN；Tp 被牵放导线的保证计算拉断力，kN。KT 主张力机单根导线制动张力系数KT =0.120.1，根据第九标段的地形地貌条件，选用KT = 0.13时 ，T= KT Tp = 0.13119.5 = 15.5 kN （2）主张力机的导线轮槽底直径D应满足下式2。 （3）张力机的导线轮槽底直径，；被展放的导线直径，。主张力机卷筒槽底直径D计算：=4030-100=1100mm现在常用的4线张力机，额定单线张力为35kN、导线卷筒槽底直径为1500mm，可满足要求。 3.

12、1.2、按额定牵引力选择主牵引机计算主牵引机额定牵引力是选择主牵引机的依据，如果现有的牵引机额定牵引力大于 “一牵8”方案的最大牵引力， 采用“一牵8”方案才有可能；反之则只能采用其他张力放线方案。为了慎重起见，可用三种方法计算主牵引机的额定牵引力： 按导则规定公式初算主牵引机额定牵引力；按放线张力和地形条件计算；按放线区段逐段进行计算。（1）、按导则规定计算额定牵引力2PmKpTp （4）主牵引机的额定牵引力，N；同时牵放子导线的根数；选择主牵引机额定牵引力的系数，=0.200.30，根据具体的地形地貌条件选用相应的系数。第九标段Kp可取0.22。则， P = mKpTp= 80.22119

13、.5 = 210.3kN （5）主牵引机的额定牵引力应大于210.3kN。（2）用放线张力推算牵引力的计算方法按公式（1），当KT = 0.15时的放线张力为15.5 kN，当导线在平地通过20个放线滑车后（放线滑车的摩阻系数=1.015），8根子导线所需要的牵引力为P1。 （6）再考虑牵引机向上坡牵引时增加的牵引力，根据第九标段的地形，相对高差不超过200米，按200米高差计算牵引力的增加值P2。 （7） 导线每米的重力，kN/m；牵引机最大牵引力为P： （9）这样计算出牵引机最大牵引力为202.9 kN。（3）根据线路设计图纸，九标段线路全长35.90km，铁塔77基，架线施工分为7个架线

14、区段。按“一牵8”张力放线方案， 计算的牵引力在173 kN202 kN之间，最大牵引力为202 kN。三种计算方法的计算结果，最大牵引力分别为210.3 kN、202.9kN和202.0 kN，相差无几。采用“一牵8”方案，牵引机的额定牵引力应大于210.3 kN。可选用现有的SAQ250型牵引机，它的额定牵引力为250 kN，最大牵引力为300 kN，能满足施工求。如果采用“2（一牵4）”方案，牵引机的额定牵引力应大于120 kN。3.2 牵引绳的选型计算采用“一牵8”方案，牵引绳的综合破断力应满足 即 （10）选用30无扭钢丝绳，其综合破断力为640kN 如果采用“2（一牵4）”方案，选

15、用24无扭钢丝绳，其综合破断力为360kN，可满足要求。3.4 放线滑车的选择放线滑轮垂直荷载计算如下： （11）式中： 过放线滑轮的导线根数； 导线长度，m； 导线每米重力， / m采用槽底直径710mm，额定载荷为150kN的9轮挂胶放线滑车，可满足施工要求。对“2（一牵4）”方案，应采用槽底直径相同，额定载荷为80kN的5轮挂胶放线滑车。3.5 牵引板：采用“一牵8”铰接式新型牵引板，见图3照片。牵引板的前头连接牵引绳，后边连接8根导线，下边连接平衡重锤，防止牵引板在牵引过程中翻转，其结构和尺寸应与9轮放线滑车相匹配，额定负荷280kN，牵引板通过9轮放线滑车场景见图4照片。图3 “一牵

16、8”牵引板照片图4 牵引板通过放线滑车照片4 张力放线4.1 放线滑车的悬挂4.1.1 直线塔单滑车悬挂采用“一牵8”方案，九轮放线滑车挂在悬垂绝缘子串下边的金具上，见示意图5。 （a） 放线滑车悬挂图 （b）滑车放大图 （c）架线后视图 图5 “一牵8”方案直线塔悬挂放线滑车示意图“2（一牵4）”方案直线塔的放线滑车悬挂见示意图6。特制联板 图6 “2（一牵4）”方案直线塔放线滑车悬挂示意图4. 1.2 耐张塔双放线滑车悬挂“一牵8”方案耐张塔双放线滑车悬挂示意图如下图7。图7 “一牵8”方案耐张塔双放线滑车悬挂示意图“2（一牵4）”方案耐张塔的放线滑车悬挂见示意图8。L2挂线孔图8 “2（

17、一牵4）”方案耐张塔双放线滑车悬挂示意图4.2、导引绳、牵引绳展放根据线路沿线地面环境情况，工程特点，选用对环境影响最小的施工方法，一般采用动力伞空中展放或用人工地面展放引绳，用引绳牵放导引绳，再用导引绳牵放牵引绳。 4.3 张力放线在张力场将牵引绳端头连接到牵引板的前端，牵引板的后端与8盘导线的前端线头连接，张力场的张力机和牵引场的牵引机都做好开机准备，当牵引机开始牵引后，牵引绳通过牵引板牵着8根导线，经过每基铁塔悬挂的放线滑车，把8根导线从张力机牵到牵引场。在放线过程中，张力机对导线产生的张力使导线处于悬空状态，并且使导线对地面和跨越物保持一定的安全距离，见图9照片。导线放完一个架线区段后

18、，在张力机和牵引场将导线锚固在地锚上，然后进行紧线作业和附件安置。图9 张力放线示意图5、 特殊技术措施5.1 降低“一牵8”牵引力的技术措施可采取相应的技术措施降低牵引力，扩大“一牵8”张力放线的应用范围。在地形比较好的条件下，“一牵8”展放导线时牵引力一般在1522kN左右，对SAQ250型牵引机来讲，牵引力可以满足要求。如果在高山大岭地区放线，区段中会出现牵引力接近额定牵引力情况，对这样的放线区段，应采取特殊技术措施降低牵引力措施。 选择放线区段不宜过长，放线区段两端高差太大时，譬如高差大于300米，牵引机应布置在低端，不宜布置在高端。 在个别放线区段中，如果最大牵引力接近额定牵引力时，

19、应先找出放线张力的控制档，在该档两端铁塔上采取高挂放线滑车来降低放线张力，或者在控制档的控制点安装顶撑挂胶滚筒来降低放线张力，从而降低牵引力。采用降低牵引力措施，可以扩大“一牵8”张力放线的应用范围。5.2 “2（一牵4）”方案，两套张力放线机械同步运行措施。 保持两套张力放线机械同步有3种方法： 通过操作保持两套张力放线机械同步，以其中一套张力放线机械为标准，操作另一套张力放线机械与标准机保持同时、同速、同弧垂。 集控台控制同步，对原张力机进行改造可以实现。 用单板机控制同步，新机型有此功能。6 三种张力放线方案综合比较6.1 施工工艺比较（1）挂放线滑车：“一牵8”和“八牵8”方案，每基铁

20、塔每相线，只挂一个九（或八）轮放线滑车；“2（一牵4）”方案要挂2个五轮放线滑车，两滑车间距不小于1.5米，一个放线滑车挂在悬垂绝缘子串下边的金具上，一个放线滑车用钢丝绳套挂在导线横担的节点处。（2）展放牵引绳：“一牵8”每相线只放一牵引绳根；“2（一牵4）” 要放二根；“八牵8”方案要放八根。（3）张力放线施工：“一牵8” 方案用一台牵引机一次牵引8根导线；“2（一牵4）” 方案用二套（一牵4）放线机械同步牵引8根导线，每套（一牵4）的牵引机牵4根导线，二套（一牵4）放线机械要步放线。“八牵8”放线方案用八个牵引轮同步牵引8根导线，也应同步放线。（4）紧线施工：“2（一牵4）” 方案，同相的

21、二个五轮放线滑车要调整到等高。（5）附件安装施工：“2（一牵4）”方案，附件安装前，将两个间距1.5米的五轮放线滑车摘掉后，还需用手板葫芦小心地将内侧的4根导线平移到挂线板下面，须要特别注意对导线的保护。6.2效益比较6.2.1社会效益（1）“一牵8” 和“八牵8”放线可减少对农田和地表植被的损坏，它的牵引场和张力场占地面积比其他方案小，放每相导线只放一根牵引绳，而其他放线方案每相要放多根牵引绳，对线路沿线的地表损害较多。（2）“一牵8” 和“八牵8”方案附件安装有利于导线保护，可减小导线的损伤，线路带电运行后，能降低电晕的电能损失、降低噪音和对电磁环境的干扰。“一牵8”能保证8根子导线的初伸

22、长完全相同。（3）“一牵8”方案张力放线占用的施工机具资源少。6.2.2 经济效益（1） “一牵8”方案施工工艺比另外两种方案简单，工效高，可降低成本1015。（2）“一牵8”方案施工机具少，可降低施工机具费用。（a）“一牵8”方案使用150个九轮放线滑车，而“2（一牵4）”方案要使用300个五轮放线滑车，购置滑车的费用要少70多万元。（b）“一牵8”方案比“2（一牵4）”方案 少用大牵引机、小牵引机、小张力机各一台。（c）“一牵8”方案使用的牵引绳、导引绳、牵引板、旋转连接器和抗弯连接器等配套工器具的数量比另外两种方案少。7 结语特高压线路八分裂导线张力放线有多种施工技术，施工前应根据线路设计文件和自身技术装备条件进行施工设计，经过经济技术比较，选择最合理的施工方案，使张力放线技术符合国家倡导的资源节约型和环境友好型要求。8 参考文献1 1000kV架空送电线路施工及验收规范（Q/GDW1532006）。 21000kV级架空输电线路张力架线施工工艺导则（Q/GDW1542006）。作者简介：19