500kV和220kV同塔四回路输电线路设计与实施
220kV同塔四回路输电线路感应电压及电流的计算与分析
220kV同塔四回路输电线路感应电压及电流的计算与分析1 系统接线方式及导地线参数为建立光孝变电站220 kV侧同塔四回路输电线路的计算模型，必须对影响较大的线路进行选择。
对于220 kV侧，直接影响同塔四回路的线路为洲边变电站出线的双回路，及西江变电站出线的双回路，这四条线路形成7.4 km的同塔四回路。
同时，考虑到光孝站至西江站其中一段装设了备用两回路，在投运后会对感应值产生一定影响，因此分为投运前和投运后两种情况分别对感应值进行了计算。
同塔四回线路的计算中，所有导线全部采用双分裂2×LGJ-630/45型钢芯铝绞线，子导线垂直排列，分裂间距600 mm。
相间距7 m，垂直排列，无循环换位，回间距7 m。
其中，进入洲边站的双回路分别命名为洲边甲线、洲边乙线；进入西江站的双回路分别命名为西江甲线、西江乙线。
地线为一根60芯OPGW光缆和一根LGJ-95/55地线。
光孝站附近的土壤电阻率计算统一取为100 。
2 计算模型介绍2.1 输电线路模型电源采用AC type 14，通过设置可以分别模拟三相交流电压源和三相交流电流源。
该计算中，输电线路模型采用ATPDraw内建的线路参数支持子程序LINE/CABLE CONSTANT（以下简称LCC）。
利用该子程序内的型等值电路计算出架空线路的线路电阻、电容、电感各参数，利用该模型接入系统计算电场和磁场对线路造成的感应电压及感应电流。
光孝同塔四回路的系统接线简图可参见图1。
对于光孝站220 kV侧同塔四回路走廊，采用精确的LCC 模型，即按照实际的杆塔、绝缘子型号及导线、地线的空间位置，以及平均档距填入对应的数据。
光孝站同塔四回路出现在7.4 km处解口后，其中双回路经2.4 km后进入洲边站，其余双回路和备用双回路形成四回路，装设于同一杆塔，并经17.7 km后（在某些路段因地形所限，同塔四回分为2个同塔双回并列前进，长度约为3.3 km），由光孝站出线解裂的双回路进入西江站，备用双回路空置。
同塔多回输电线路的设计及应用
压水平时要合理提高气象条件取值 。 线路对地距 离的设计原则 是根据不 同 电压 等级 和不 同区
域线路规定不同的对 地距离 ， 将居 民 区与 非居 民区、 单 线与双 回等情况综 合分 析。考虑 到静 电场对地面的影响 ， 同塔多 回线 路 的布线要对地面场强进行预算分析 ， 从而 分析出线路最终 的
高度越高时电感 与塔 的波 阻越大 ， 塔顶如果遭受 到雷击沿塔身 传播到接地装置后 ， 产生 的反射波返 回塔 顶时 间相 对增加 ， 从
而增加了绝缘 闪络跳 闸 比率 。为 了提高 同塔多 回线路 的耐雷
水 平可在布置塔头时减少一定的横担层数 ， 也可 为避 免同层横 担上出现同名相 向导线而改变导线相序排列方式 ， 降低遭受雷
随着社会经济 的飞速发展 ， 社会对 电力 的需求 也在迅猛增 长， 输电线路建设 急需 扩大 。长 期 以来 线路走廊 用地 缺乏 ， 单 回输 电线路承受着极大 的供 电压 力。 同塔 多 回输 电技术 的广 泛应用对缓解输电压力具有极 其重要 的作用 ， 首先 同塔 多 回输 电线路的建设具有较大的经济成本 节约性 ， 更重要 的是 这种技 术大大增加了 电力输送总量 ， 尤其适用于现代化密集居住用电 ，
悬 挂耦合地线也 可增强杆塔的防雷特性。 同塔多回输 电线路 的绝缘配 置除 了导线需 满足相应 的技
术 规程外 ， 还应注意增加 回路 间导线 的间距 ， 具体做 到针对 档 距和杆塔上不 同的放 电渠道设计线路距离及配置 ， 使 线路在外 界环境较为恶劣 的情况 下也能 安全运行 。对于悬垂 串可 进行 Ｖ字型布置 ， 这种布 置可减少 大风环 境下 的闪络故 障 ， 线 路的
１ ． １ 现 存输 电 线路 中存 在 的 问题
同塔四回输电线路架线施工工艺
同塔四回输电线路架线施工工艺【摘要】针对全国首例采用的同塔四回路大截面积导线架线施工，详细论证了其架线施工工艺。
【关键词】同塔四回架线工艺吉林送变电工程公司承建的500kV增莞Ⅱ回东莞1段，线路亘长9.441km，其中同塔四回路段6.922km。
两回500kV线路采用4×LGJ-630/45导线，两回220kV线路采用2×LGJ-630/45导线。
500kV绝缘子设计为直线悬垂串，220kV绝缘子设计为“V”型串，排列方式如图1。
1导、地线展放工艺1.1 展放次序本工程放线需采取均衡放线，也就是让左右侧横担仅有一相的荷载差，放线顺序推荐如下。
1.1.1500kV张力场小牵引机置于张力机左侧，牵引场小张力机置于牵引机左侧，放线顺序为：左地线→右地线→右上线→左上线→左中线→右中线→右下线→左下线。
此顺序较理想，仅出现一次导引绳和导线交叉（右中线导引绳和左中线导线），可利用导引绳在地面转向解决。
1.1.2220kV张力场小牵引机置于张力机右侧，牵引场小张力机置于牵引机右侧，放线顺序为：左上相→右上相→右外相→左外相→左内相→右内相。
此顺序较理想，仅出现一次导引绳和导线交叉（左外相导引绳和右外相导线），可利用导引绳在地面转向解决。
1.2导线及导引绳、牵引绳有关技术参数导线型号为LGJ-630/45。
有关技术参数见表1、表2。
参数名称参数值参数名称参数值综合截面积/mm2 666.6 破断拉力/N 141265计算外径/mm 33.6 平均运行张力/N 35316单位重量/kg.km-1 2060.0 最大使用张力/N 56506铝股数/每股直径(mm) 45/4.2 温度线膨胀系数E-6 20.9钢股数/每股直径(mm) 7/2.8 弹性系数N. mm-2 63000表1导线技术参数一览表表2导引绳、牵引绳施工用技术参数一览表1.3 张牵机的选配根据以上数据选择张牵设备，500kV导线展放，采用意大利进口28t牵引机、5t×4轮张力机，“一牵四”展放施工工艺。
探讨220kv同塔多回架空输电线路设计
探讨220kv同塔多回架空输电线路设计发表时间：2020-08-28T10:35:46.213Z 来源：《科学与技术》2020年第9期作者：尹海艳[导读] 新时期社会的整体发展速度很快，在各个地区发展中，对电力的要求越来越高摘要：新时期社会的整体发展速度很快，在各个地区发展中，对电力的要求越来越高。
因此电力行业的相关从业者，必须要结合新技术和新理论来引入新的设计模式，只有这样才可以满足更加多元的需求。
在本文中，笔者试图结合新时期社会发展，探究220kv同塔多回架空输电线路的设计，进而满足实际需求的同时，保证业务质量的提升，给人们的生产、生活、工作带来更大的帮助。
关键词：220KV 架空输电线1 引言在国内各地区实际发展中，电力需求是十分重要的一项，因此必须要结合实际的发展来保证其电力的可靠性。
在本文中，笔者试图结合220kv同塔多回架空输电线路的设计来提升整体的输送能力，解决高压线路建设和地方用电之间存在的矛盾，做好相关的规划，进而保证其业务的可靠性，采取相关的实例研究来做出论证，提升理论的实践价值。
2 同塔多回路在国外的应用在国外的实际发展中，220kv同塔多回路的应用相对比较早，整体上的推广程度也比较深入，特别是对于一些经济发达地区和人口密集地区，比如日本和欧洲部分国家等的应用是相对比较多的。
这些国家由于整体上的土地资源是十分紧缺的，此外在线路走廊的设计方面需要考虑很多的空间问题，在投资占比方面也相对比较大，所以很早就引入了同塔多回路的设计和具体使用，取得了不错的社会和经济效果。
德国经济发展状况良好，也是电力工业最发达的国家之一，在最高电压设计方面为38万伏。
由于德国的土地面积相对比较小，特别是在整体的空间上显得比较狭小。
所以必须要充分地利用线路走廊，因此德国政府规定了相关的设计原则。
其中就包括了同塔多回路的设计。
结合相关的文献资料研究来看，德国在高压和超高压线路中加入同塔多回路思路。
特别是在设计中，最多回路数被设计为了六回，线路走廊投资大部分占总体投资的20-30个百分点，对于最高级电压则采取混压同塔四回路设计。
500kV同塔四回输电线路最优相序布置(精)
收稿日期：2009-10-30张晓（1984—），女，河北邢台人，硕士研究生，从事高压、特高压电磁环境研究。
E -mail:xiaoer840225@路输送功率，优化线路设计等方面具有重要意义。
可是同塔4回线路的相序布置方式有很多（理论上有1296=64种），如何从众多相序中选择1种最优相序布置成为困难。
针对同塔4回线路相序布置的选择问题，国内相关人员已经做了一定的研究。
文献［2］从工频电场和工频磁场的角度对比分析了同塔4回线路相序布置的影响，并得出最优相序布置。
然而，综合考虑同塔4回线路相序布置的多样性及电磁环境、自然功率及线路不平衡度等电气特性，研究同塔4回线路最优相序布置在我国尚属空白。
现以500kV 同塔4回线路为例，采用穷举法分析2种典型塔型对应的所有相序布置下的电磁环境、自然功率及线路不平衡度等电气特性；综合各种电气特性的影响，利用排序法得出线路的最优相序布置；最后推荐同塔4回线路的4种典型排列方式，并计算了相关电气特性。
单回输电线路，其相序布置有ABC 、ACB 、BAC 、BCA 、CAB 、CBA 共计6种方式，可用1～6数字分别表示该线路6种排列方式之一；同理对于4回线路，可用4位6进制编码来表示其相序布置，故从1111～6666可遍历同塔4回线路1296种相序。
2电磁环境的影响多回线路同塔并架，与单回线路相比导线回路数增多，导致导线表面电场强度升高，使同塔4回线路的电磁环境问题更为突出。
输电线路的电磁环境决定了导线截面的选择、导线对地净空距离的确定及线路走廊宽度的划定，直接影响线路建设成本。
因此，有必要研究相序对电磁环境的影响，挑选最优布置方式。
相关标准推荐500kV 输电线路，线路走廊范围外（居民区）工频电场不应超过4kV/m，工频磁场不应超过100μT ，边相导线投影外20m 处的张晓等：500kV 同塔四回输电线路最优相序布置第2期输配电无线电干扰值不应超过55dB ，可闻噪声不应超过55dB ［3］。
500kV同塔四回线路复杂跨越的架线施工
在夜 间进行 封 网施工 。为保 证 夜 间施 工 安 全 ， 操 作 人 员 登 高 方 便 ， 路 两 侧 采 用 搭 设 毛 竹 跨 越 架 铁 的 方式 进 行 跨 越 。 图 ２所 示 。 如
塘至枫 泾／ 塘 至 漕 泾 ５ ０ ｋ 同 塔 四 回线 路 工 练 ０ Ｖ 程顺 利完成架 线 任务 ， 功地 跨 越 了 沪杭 高 速铁 成
２ ）跨 越 铁 路 封 网 时 问 为 ５ｍｉ ， 且 需 同 步 ｎ而
完 成玻璃 钢 的敷设并 固定 完毕 。 ３ ）２号 和 ４号 滑 车 内 线束 不 在 同 一 铅 垂 线 上， 施工 中需调 整 牵 引绳 方 向使 之 保 持 在保 护 范
围内 。
２ 横 梁施 工基 本 方 法
由于塔身 宽度 为 １ 抱杆 的固定 采用 两侧 ２ｍ，
与 下横 担连接 并 由中横 担进行 补强 的方式 。为保 证抱 杆 固定后 前后 不 发 生 摇 晃 ， 两侧 又 分 别 与塔 身小 号侧 两根 主材 连接加 绑 的方式 。
吊装 和 固定 需要 重点考 虑 。 实 际操作 过程 中 ， 铁路 封航 时间较 短 ， 必须 且
的倾斜 而滑 落 。
具进 行全 面检 查，
确 保设 备安 全 。
２ ）准 备 ４ 根 １ ６
ｍｍ 长 ３ 的 尼 ００ｍ
用 时 １ｒｉ ， 璃 钢 控 制 绳牵 引 到 位 用 时 １ｒｉ ， ｎ玻 ａ ｎ ａ 玻璃 钢调 整并 固定用 时 １ｍｉ ， 保护 网的整 体 ｎ ４个
安全 和 施 安 全 ，
西 ３ 二走 ｌ走
尼玛 承力 绳 ， １ 架往 ２号架 牵引 ， 由 号 然后 与 ２ 号
架上 事先 准备好 的钢 丝绳 头连接 收 紧 。
同塔四回路线路的设计应用
速公路， kV,35 kV 配套线路出 110 线走廊紧张。 规 划部门无法提供足够的出线通道， 为此供电部门除 采用高压电 缆外， 还可选用设计多回 路杆塔、 发展紧 凑型输电线路。 因此， 南通电力设计院在接到昆西南
变配套线路设计任务后提出了四回路的方案， 以满 足规划要求。 昆西南变本期出线回 路数为:6 回 110 kV 线路
曹 岑 等: 同塔四回路线路的设计应用
且要跨越苏沪高速公路， 初步设想导线最低点对地 高度控制在1 m 以上。 5 根据本工程实际线路路径走向和交跨情况， 并 考虑到铁塔的通用性， 准备使用以下几种塔型:
方案二: 三角形排列， 导线横担共 4 层。 方案一占 用走廊宽度小， 仅为7 m， 缺点是塔高 达到了46.s m， 耗钢量比方案二约多 1.4 t 但方案 ; 二的缺点是占 用走廊宽度过大， 达到了 1 2 m， 4 在变
代表性的四回路线路为例详细阐述四回路线路设计 过程。
多， 杆塔立脚点较少， 杆塔档距不宜过小， 结合考虑 到线路造价等方面的原因， 最终确定四回路段采用
角钢自 立塔结构。 经岩土工程勘察后得知， 本工程线路通过的地 区地层整体以松散的粉土夹粉砂为主， 钻孔深度 20
m 时的平均桩周土摩擦力极限值约为30 kPa; 地表
道方面优势明显。
计算说 明
导 线排 列 方式
表1 双回、 四回路占用走廊宽度对照
占用走廊宽度/m / (不含线路外侧间距)
3 条 H OW 双回路
2 条 35 kV 双 回路
3x8(宽度)+3x8(边线间距) 2x5(宽度)+1x6(边线间距)
双 回路垂直排列
1 条 110 kV 双回路
220 kV四回共塔输电线路设计
个钢芯 铝绞线 中的 四根 子导线均 呈正方 形形状布 置 ， 并设 定其 分裂 间距为 ０ ． ４ ５ ｍ，对 于加装 的 正方形 阻尼 间隔棒 的型号 则为Ｊ Ｚ Ｆ ４ — ４ ５ ４ ０ ０ ，导 线的相 关物理特 性 如表ｌ 所示 。
１ 国外 同塔 多回路的应用
提供相应的电力，虽然这种办法可以有效地提高输电
效率 ，但 是 由于线路 的横 向尺寸缩小过 多 ，使 其 占用 线路走 廊 的面 积较大 ，因此 为国家带 来了较大 的经济 负担闭 。
２ 国内同塔 多回路 的应用
同塔 多 回路在 国外 的应 用较 为普遍 ，特 别是在经 济 发达 、人 口密集 的 日本 和欧 洲某些 国家的应 用最为 广 泛 。以德 国为 例 ，为 了有效 利用高压 线路 走廊 ，政
（ ２ ０ １ １ 版） 】 中推广 了多种２ ２ ０ ｋ Ｖ 四 回路和 六回路通用
作者简介 ：杜培文 （ １ ９ ７ ９ 一 ），男，山西河曲人 ，函授本科 ， 毕业于 中北大学计算机科 学与技术专业 ，工程 师，现任 国网忻
州供 电公 司忻 州电力勘测设计 院线路室专工 ，从事 高压输 电线
用标 准。
及团结湖的２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电站 。
对 于该工程 中所 使用 的导 线采用 的是 型号为Ｌ Ｇ Ｊ 一 ４ ０ ０ ／ ３ ５ 的钢芯 铝绞 线 ，而该导 线每 项均 四分裂 ，且 一
３） 采 用 伞形 多层 横 担 ，且 每层 横担 桥 架 两相 导
线 ，并将避 雷线的保护 角设置为０ 。
国家相 关部 门也 需要 注意高压线路 的建设 与 占用线路 走廊 面积的矛盾 问题 。文章通过对 国内外 同塔 多回
路的应 用情 况进行 分析 ，并结合２ ２ ０ ｋ ｖ 四 回共塔输 电线路 的具 体设 计 ，对四回路 同塔并架的经济性做 出
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塔型②：5 层横担（500 kV 双回路 3 层横担、 220 kV 双回路 2 层横担）；
塔型③：6 层横担（500 kV 双回路 3 层横担、 220 kV 双回路 3 层横担）。
上述 3 种塔型在呼称高度为 25 m 时的重量估 算见表 1。
表 1 三种塔型在呼称高度为 25 m 时的重量估算
值亦较小。经计算，上述塔型无论 4 回线路的相序 排列如何变化，在线下离地 1 m 处的产生的合成场 强最大值皆小于 10 kV/m 的限值。但塔型①的线下 离地 1 m 处的合成场强较接近 10 kV/m 的限值，而 塔型②、③的合成场强值较小；
——工频磁场。塔型①、②、③分别按同相序 和逆相序布置，下部导线对地距离为 6.5 m 时，线 下离地 1 m 和 3 m 高处的磁感应强度最大值如表 3 所示。
——在新的路径走廊中进行规划建设； ——在现有的线路走廊中进行规划建设； ——对现有的线路进行升压改造。 2002 年广东地区建设 500 kV 莞城输变电工程 所遇到的情况，恰好与上述第二种情况相类似。当 时东莞地区的 500 kV 莞城输变电工程，需将已建的 单回路 500 kV 沙增线解口，并拟建的 500 kV 莞城 变电站，将解口后形成的 500 kV 增城至莞城线路的 导线截面由 4×400 扩容至 4×630。另外，还需新 建第 2 回 500 kV 增城至莞城线路和 2 回 220 kV 莞 城至中堂线路。由于增城站—中堂站—莞城站沿线 村镇十分密集，架空线路占用土地的矛盾突出，已 无法新辟线路走廊，因此我院设想利用原有单回路 500 kV 沙增线的路径，改建为 500 kV/220 kV 同塔 四回路输电线路，并开展了 500 kV/220 kV 同塔四 回路输电线路的研究论证工作。
第 2 卷第 6 期/Vol. 2 No.6 2006 年 11 月/Nov. 2006
南方电网技术研究
SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY RESEARCH
文章编号：0170-0089(2006)06-0034-07
中图分类号：TM726, TM753
研究与分析/ pp. 34-53 Research & Analysis
1 塔型选择
1.1 走廊宽度是选择塔型的重要依据
500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路的塔型布 置，考虑了以下几种可能的布置型式（见图 1）：
塔型①：3 层横担（500 kV 双回路 2 层横担、 220 kV 双回路 1 层横担）；
第6期
廖毅等. 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施
对比无线电干扰 55 dB 的限值，各塔型同相序 和逆相序布置时的无线电干扰值尚有较大裕度。对 比可听噪声 50 dB(A)的限值，各种塔型同相序或逆 相序时的可听噪声最大值皆有较大裕度。
第6期
廖毅等. 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施
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表 4 可听噪声最大值和 0.5 MHz 无线电干扰值
——工频磁场。我国环境保护行业标准 HJ/T 24—1998《500 kV 超高压送变电工程电磁辐射环境 影响评价技术规范》推荐 0.1 mT（100 μT）为限值；
塔型①
塔型②
图 1 三种塔型
塔型③
36
南方电网技术研究
2006 年 第 2 卷
——无线电干扰。国标 GB 15707—1995《高压 交流架空送电线无线电干扰限值》规定：频率为 0.5 MHz 时，500 kV 高压交流送电线路距边导线投 影 20 m 处的无线电干扰限值为 55 dB；
(2) 500 kV/220 kV源自同塔四回路输电线路的电 磁环境影响。
现利用交流架空送电线路电磁环境计算程序， 对图 1 中的 3 种多回路共塔架设形式的电磁环境进 行比较分析：
——工频电场。塔型①、②、③按同相序和逆 相序布置时，下部导线离地 6.5 m 时，线下离地 1 m 高处的电场强度最大值如表 2 所示：
表 2 各塔型线下离地 1 m 高处的电场强度最大值
塔型
塔型①
塔型②
塔型③
相序排列 同序 逆序 同序 逆序 同序 逆序
电场强度 /(kV·m-1)
9.196
9.075
7.502
7.262
7.711 7.239
从表 2 可见，塔型②和塔型③的电场强度最大 值皆小于塔型①的数值。
对于塔型①、②、③，当 220 kV 线路的最低相 导线对地距离为 6.5 m 时，其上部 2 回 500 kV 线路 最低相导线的对地距离已分别达到 16.5 m、24.5 m 和 30.5 m，因此上部 2 回 500 kV 线路的相序排列变 化对线下离地 1 m 处的电场强度值影响较小。而下 层的 2 回 220 kV 线路由于电压较低，其产生的场强
塔型 相序排列 可听噪声
塔型②采用了 5 层横担，2 回 500 kV 线路布置在 杆塔上部的 3 层横担，呈正伞形排列，2 回 220 kV 线 路布置在杆塔下部的 2 层横担，呈双正三角形排列。
1.2 塔型的电磁环境分析
(1) 高压交流架空送电线路的电磁环境影响限 值。
高压交流架空送电线路的电磁环境影响主要 包括工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声 干扰等 4 个方面：
文献标识码：B
500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施*
廖 毅，李敏生
（广东省电力设计研究院，广东 广州 510600）
Design and implementation of electric power transmission line with 500 kV/220 kV four circuits in the same tower
LIAO Yi, LI Min-sheng
(Guangdong Electric Power Design & Research Institute, Guangzhou, Guangdong 510600, China)
Abstract: Taking the project in Guangdong province as an example, the design and implementation of electric power transmission line with 500 kV/220 kV four circuits in the same tower are introduced, including the choice of tower type, the study on overvoltage from thunderbolt, the construction of tower and its base, and the results of the project. It is shown in the practice that employing the transmission line can economize the line corridor, increase transmission capability of the corridor, and make obvious benefits to both economy and community.
——工频电场。对于高压交流架空送电线路下 的工频电场强度的限值，国际上至今尚没有一个统 一的标准。现行的《110∼500 kV 架空送电线路设计 技术规程》按线路下工频电场强度控制在 10 kV/m 内的原则，规定了 500 kV 线路经过非居民区时导线 对地最小距离分别为 11 m（导线水平排列时）和 10.5 m（导线三角排列时）；
Key words: 500 kV/220 kV；four loops at the same tower; design; implementation
摘要：以广东 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路 的设计和实施为例，介绍塔型选择、雷电过电压研 究、铁塔与基础建设，以及项目实施的效益。实践 表明，建设同塔多回路线路可节省线路走廊，提高 走廊输送容量，有着明显的经济和社会效益。
——无线电干扰和可听噪声。塔型①、②、③ 按同相序和逆相序布置时，下部导线对地平均距离 为 10 m 时，距 500 kV 边导线投影 20 m 处离地面 2 m 位置的可听噪声最大值和 0.5 MHz 无线电干扰值如 表 4 所示。
由表 4 可见，塔型②和塔型③逆相序时的可听 噪声最大值和无线电干扰值皆小于塔型①的数值。
塔型 塔型① 塔型② 塔型③
表 3 磁感应强度最大值
相序排列 同相序 逆相序 同相序 逆相序 同相序 逆相序
离地高度/m 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3
磁感应强度/µT 44.3 72.2 44.4 72.9 33.3 58.7 36.6 61.7 31.1 51.2 33.7 55.4
——塔型②被选中。按下层 220 kV 线的走廊宽