110kV~500kV混压同塔六回及以上多回路线路的研究科标立项申请书(汪20100315)

填写立项申请书信息项目名称：110kV~500kV混压同塔六回及以上多回路线路的研究项目所在部门送电部项目负责人潘春平牵头总工张章亮;项目参与部门项目所属专业：综合项目负责人现从事专业：电气专业项目组人数：12项目开始时间：2010-01-01项目结束时间：2013-12-31项目计划依托工程：本项目研究开发的科技依据立项的必要性(需要外协的应说明外协必要性和确定外协单位的方式)(限2000字以内)：随着电网建设的加快和“西电东送”力度的加大，在经济发达的广东地区，电网建设面对的线路走廊与地方土地利用之间的矛盾日益加剧，土地资源的匮乏较大地限制了架空输电线路的建设。为缓解这一影响社会和谐的矛盾，如何提高单位面积走廊上线路的输送能力，成为目前亟待解决的问题。提高线路输送能力，除了提高线路电压等级之外，较为可行的是采用110kV～500kV混合电压六回路及以上多回线路同塔架设设计，从而节约宝贵的土地资源。对混压同塔多回输电线路，塔头布置将更加复杂，科学合理地将多回线路布置在同一杆塔上，使得杆塔外形美观、造价经济，是一项基本而重要的研究内容。广东地区雷电活动较国内其它地区尤为强烈，表现为雷暴日多、雷电强度大，同塔多回线路由于杆塔较高、线路引雷面积大、大地对导线的屏蔽较差，线路更易遭受雷击，特别是绕击。当同塔多回线路遭受雷击时，若发生多回同时跳闸，对系统的冲击较大。由于同塔多回路杆塔是将多回线路布置在同一杆塔上，全塔高度高、荷载大、横担数量多且导线布置方式多样，使得同塔多回路杆塔与常规杆塔存在较大差异，杆塔几何外形、整体尺寸及构件截面均明显偏大，节点构造的复杂程度也较高。因此，如何合理设计并优化杆塔结构是保证线路安全性与经济性的一项重要研究内容。因此，本课题将针对混压同塔六回及以上多回输电线路的塔型方案、防雷性能、杆塔结构优化等三个方面开展专题研究，实现塔型布置美观合理、节省工程投资、降低雷击跳闸率、提高线路的安全可靠性等目标，并为工程建设提供理论依据和相关数据。国内外研究开发水平和发展趋势(限2000字以内)：同塔多回路在国外应用比较普遍，尤其在经济发达且人口密集的欧洲部分国家和日本得到广泛应用。在德国，为有效利用线路走廊，政府规定凡新建线路必须同塔架设两回以上。在其高压和超高压线路中，同塔四回为常规线路，最多为六回，包括400kV同塔双回路、同塔四回路，400/220/110kV同塔六回，还有400kV四回/110kV两回同塔六回路。在亚洲，日本是最早也是最多使用同塔多回路的国家。日本东京电力公司因辖区土地资源紧张，为减少线路走廊用地，尽量采用同塔多回路架设。110kV及以上的线路多数为同塔四回，500kV线路除早期两条为单回路外，其余均为同塔双回。目前，日本同塔架设的最多回路数为八回。早在20世纪90年代，广东省在工程中已积极推广采用同塔双回线路，并开始尝试采用110、220kV同塔四回线路。现阶段，我省新建设的同走向的两回110～500kV线路均采用同塔双回路设计，在走廊狭窄地段积极采用110～220kV线路四回共塔架设，并开始推广采用500kV/220kV同塔四回架设。国内第一条建成和投运的500kV和220kV四回路共塔线路由我院设计，于2004年6月投产，多年来运行情况良好。2005年，华东电力设计院在上海地区设计了国内首条500kV同塔四回路线路。在此之后，华东地区又有多条500kV同塔四回线路开展了研究设计工作。我院在2009年开展了500kV狮洋至五邑线路三个500kV同塔四回路段（总长约47km）的设计工作。从国内外同塔多回路的发展过程可见，随着经济的快速增长、土地资源的日益紧张，采用混压同塔六回及以上多回线路将成为发展地趋势，因此，我院有必要提前展开相关的研究工作，增强技术储备，为今后工程实施创造条件。研究开发内容和预期成果目标研究开发主要内容(限2000字以内)：本项目研究的主要内容包括塔型方案研究、防雷性能综合研究、杆塔结构优化等，以确定最优的塔型方案和降低同塔多回路雷击跳闸率的措施。技术关键和重点解决的问题(限2000字以内)：（1）确定110kV～500kV混压同塔六回及以上多回路线路的杆塔方案，包括塔型规划和回路数。通过深入的分析比较，选用科学经济的塔型方案；（2）在国内外相关研究成果和运行经验的基础上，提出混压同塔多回输电线路合理的防雷特性和雷击跳闸率的要求；（3）利用“ATP/EMTP”、“EMTP”和“修正电几何法”，考虑到各种绝缘配合和相序排列方式，对不同杆塔方案进行建模，计算雷电过电压及雷击跳闸率，分析研究各种因素对线路雷击闪络的影响规律，提出有效降低线路雷击跳闸率的措施；（4）在广泛收集并总结国内外同塔多回输电线路杆塔方面的研究成果和运行经验的基础上，通过对杆塔结构进行优化设计以及多个杆塔方案的比较，选出科学合理的塔型方案，并在此基础上对杆塔构件的截面型式进行优化，对常规及新型截面进行比较，优选构件材料配置，从而实现杆塔设计中安全、美观、经济的要求。预期论文篇数：2预期专利专有技术个数：1技术成果(限2000字以内)：通过本项目的研究，推荐出方案技术先进、性能好的混压同塔六回及以上的多回路塔型方案、杆塔结构和降低雷击跳闸率的措施，在安全合理的前提下降低工程造价，从而增强我院在混压同塔多回路输电技术中的行业影响力以及在新技术领域的科研能力。推广应用前景(限2000字以内)：广东人多地少，经济发达，土地资源有限，混压同塔多回路输电技术有广阔的应用前景，本研究成果将增强我院的技术储备，为多种电压等级的混压同塔多回路建设提供技术支持。项目技术方案及完成的可行性项目前期工作开展情况和已有基础手段与设施(限2000字以内)：早在上世纪90年代中期，由于路径紧张，送电部在经济发达的深圳、东莞和佛山地区即开展110kV同塔四回路、220kV同塔四回路的设计工作。2004年由送电部设计的国内第一条500kV/220kV同塔四回路输电线路顺利投产，运行情况良好，本项目的研究和应用成果分别荣获了2006年度中国南方电网公司科学技术奖一等奖和中国电力科学技术奖二等奖。由于该工程的成功设计，目前在建的500kV穗东——水乡等工程中也采用了500kV/220kV混压同塔四回路设计。2009年送电部完成了南方电网第一条500kV同塔四回路狮洋－五邑工程的设计工作，目前该工程处于施工阶段。通过近20年的发展，送电部培养和锻炼了较为雄厚的人才队伍，积累了丰富的相同电压等级以及混合电压等级同塔多回路的研究和设计经验，取得了丰硕的成果。项目实施的具体技术方案（1)调研国内外同塔多回线路采用的塔型，对各塔头(限2000字以内)：布置条件逐一分析，设计多种塔型方案，从防雷及杆塔结构等多方面进行对比，通过技术经济比较，确定最优的混压同塔多回路塔型方案。（2)研究各种电压等级、各种杆塔类型、各种绝缘配合和空气间隙以及各种相序排列情况下的雷击闪络情况，研究总结保护角、接地电阻等各个因素对线路雷击闪络的影响规律，提出防雷性能较好的塔型方案、相序布置方案、绝缘配合和空气间隙方案以及可降低同塔多回路雷击跳闸率的措施。（3)选出科学合理的杆塔方案，并优化构件截面型式的设计。研究手段(限2000字以内)：（1）通过广泛的收资调研，设计多种适合广东地区和南方地区输电线路建设的塔型方案，并进行全面比较，对合理的塔型方案进行杆塔结构优化；（2）利用利用“ATP/EMTP”、“EMTP”和“修正电几何法”等理论和计算程序，进行雷电过电压的仿真计算和防雷保护措施的研究；计划进度安排(限2000字以内)：（1）2010.01～2010.03策划及立项（2）2010.03～2010.06收资及调研（3）2010.05～2010.11塔型方案研究（4）2010.07～2011.03防雷性能综合研究（5）2011.01～2011.06杆塔结构优化研究（6）2011.07～2013.12在广东电网混压同塔多回路工程中应用项目组人员情况姓名部门职称分工操作李志泰送电部--送电室教授级高工防雷性能综合研究删除熊静进送电部--送电室工程师塔型方案研究删除徐伟送电部--送电室工程师防雷性能综合研究删除何运祥送电部--结构室工程师杆塔结构优化研究删除潘春平送电部--送电室高工/资深专家项目负责人删除王婧倩送电部--送电室工程师防雷性能综合研究删除汪晶毅送电部--送电室工程师防雷性能综合研究删除龚有军送电部--送电室工程师防雷性能综合研究删除金晓华送电部--结构室教授级高工/资深专家杆塔结构优化研究删除何天胜送电部--结构室工程师杆塔结构优化研究删除王蜂岚送电部--结构室工程师杆塔结构优化研究删除刘万群送电部--结构室工程师杆塔结构优化研究删除姓名职称分工申请项目工天和经费预算(不含依托工程费用)工日费：300工日×0.38万元/工日=114万元计算依据及理由：对110kV～500kV混压六回及以上同塔多回路电压等级组合方案多，塔型方案复杂，针对每种塔型方案进行具体的计算和研究工作量大，故申请300个工日外委外协科研业务费：0万元计算依据及理由：大规模调研费：2万元计算依据及理由：咨询调研专家评审费：2万元计算依据及理由：仪器设备购置费：0万元计算依据及理由：其他大宗费用：1万元计算依据及理由：资料费用合计：119万元备注信息备注(限300字以内)：审核操作审核情况：审核人(提交科技专责审核时不用选择)上传附件(可分别上传)说明：您可以上传一些材料供相关审核人员查阅已上传：请上传：