0  引言

    近些年來，湖南、湖北等幾個省冬天連續(xù)出現(xiàn)了持續(xù)的大范圍災(zāi)害性冰雪天氣，持續(xù)時間長、涉及范圍廣，嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)毓╇娫O(shè)施，極大影響了人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。由于天氣惡劣，給電力搶修恢復(fù)供電帶來巨大困難。巨大的社會影響和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求配電網(wǎng)從設(shè)計上提高抗冰能力，減少災(zāi)害損失，降低搶修難度。

    由于配電網(wǎng)管理，設(shè)計、施工等建設(shè)力量普遍薄弱，盡管各地針對災(zāi)害加強(qiáng)了線路建設(shè),防災(zāi)效果并不理想。因此國家電網(wǎng)公司決定集中力量統(tǒng)一編寫一部重冰區(qū)線路的配電網(wǎng)典型設(shè)計，提高全網(wǎng)抗冰能力。

1  典設(shè)模塊劃分原則和思路

    湖北恩施地區(qū)在國家電網(wǎng)供電范圍內(nèi)為覆冰最嚴(yán)重地區(qū)，根據(jù)湖北恩施當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料和電力公司線路運(yùn)行經(jīng)驗，覆冰最大厚度達(dá)到30 mm。根據(jù)DL/T 5440-2009 《重覆冰架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，冰區(qū)按覆冰厚度分為：中冰區(qū)15 mm、20 mm；重冰區(qū)20 mm、30 mm、40 mm。本次典設(shè)分析了湖北、湖南的覆冰資料，根據(jù)配網(wǎng)線路的特點，考慮模塊精簡及物料統(tǒng)一，設(shè)置了三個氣象區(qū)：中冰區(qū)模塊選擇15 mm（E1氣象區(qū)）、20 mm（E2氣象區(qū)）覆冰氣象條件，重冰區(qū)模塊只選擇一種30 mm（E3氣象區(qū)）覆冰氣象條件。三個氣象區(qū)詳細(xì)參數(shù)，見表1。

2  10 kV重覆冰線路桿塔方案

    線路覆冰時，相當(dāng)于導(dǎo)線直徑和重量增加。導(dǎo)線重量增加，引起桿塔垂直荷載和縱向力增加，對轉(zhuǎn)角桿塔側(cè)向水平力顯著上升；導(dǎo)線直徑增加又引起風(fēng)荷載增加。特別在重冰區(qū)，由于各項受力極大，增加了桿塔設(shè)計難度。由于受力極大，一些小截面導(dǎo)線容易斷線，典設(shè)中通過計算確定導(dǎo)線最小使用截面。由于E3氣象區(qū)覆冰為30 mm，受力太大，設(shè)計中不考慮受力學(xué)特性較差的導(dǎo)線，因此E3氣象區(qū)只按鋼芯鋁絞線進(jìn)行設(shè)計。

    因冰災(zāi)受災(zāi)嚴(yán)重地區(qū)主要分布在山區(qū)。山區(qū)海拔較高而且由于征地難，塔位很多處于山頂、風(fēng)道、埡口地帶或山的陰面，這些地區(qū)容易形成嚴(yán)重覆冰，同時山區(qū)線路高差較大，因地形所限，即使10 kV架空線路也普遍使用大檔距。因此本次典設(shè)中、重覆冰區(qū)用雙桿和寬基塔系列實現(xiàn)大檔距。雙桿檔距控制在250 m以內(nèi)，寬基塔將檔距最大拓展到600 m。大檔距導(dǎo)線采用JL/G1A型鋼芯鋁絞線，不考慮絕緣導(dǎo)線。全部設(shè)計模塊方案詳見表2。

    由于覆冰多發(fā)生在山區(qū)，尤其是海拔1 000~1 500米的陰坡山口,因此抗冰模塊的設(shè)計海拔按2 000米設(shè)定。

3  經(jīng)濟(jì)分析

    要使抗冰典設(shè)全面使用并真正發(fā)揮作用，還要考慮經(jīng)濟(jì)性，因此我們對典型設(shè)計桿塔計算成果的經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)行了預(yù)評估。由湖南、湖北省電力公司挑選了3條受到覆冰影響的已建成線路使用抗冰典設(shè)模擬設(shè)計，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益初步分析。具體線路名稱及對應(yīng)氣象區(qū)見表3，模擬設(shè)計經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較見表4。

    通過經(jīng)濟(jì)比較，3條線路造價分別提高13.8％、36.6％、43％（線路3）。按典設(shè)設(shè)計后建設(shè)等級明顯提高（如線路3設(shè)計覆冰厚度從10 mm提高到30 mm），抗災(zāi)害能力提升，保證了電網(wǎng)安全，運(yùn)維費(fèi)用也有所降低。綜合安全性和經(jīng)濟(jì)性，典設(shè)宜全面推行。

4  總結(jié)

    國網(wǎng)公司抗冰典設(shè)凝聚了電力系統(tǒng)廣大專家學(xué)者和工程技術(shù)人員的心血和汗水,是國家電網(wǎng)公司推行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的成果之一,能夠進(jìn)一步提高我國配電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量和發(fā)展水平,為全面建成現(xiàn)代配電網(wǎng)奠定堅實的基礎(chǔ)。

作者信息:

龐明遠(yuǎn)1，宗  強(qiáng)2

（1.國網(wǎng)甘肅省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，甘肅 蘭州，730050；

2.南通電力設(shè)計院有限公司，江蘇 南通，226000）