采用丁字橫擔(dān)解決導(dǎo)線間距偏小的實(shí)踐

周虹霞，梁海生

（1.上海電力設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200025；2.上海市電力公司 電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，上海 200080）

1 風(fēng)電場T接線路

不同于一般的電網(wǎng)送電線路工程，風(fēng)電場集電線路是將各臺風(fēng)電機(jī)組所發(fā)的電量，由聯(lián)絡(luò)線路組接后分送至場內(nèi)升壓變電站低壓側(cè)，經(jīng)集中升壓后通過接入系統(tǒng)線路與電網(wǎng)并網(wǎng)。風(fēng)電場集電線路的接線方式及線路走向，在很大程度上受風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的布置方式影響。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在一片區(qū)域內(nèi)分散布置，使得集電線路帶有很多分支，這種帶有分支線的線路稱為T接線路，如圖1所示。

隨著風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的不斷發(fā)展，一片區(qū)域內(nèi)布置多期風(fēng)電場，分階段開發(fā)的工程項(xiàng)目越來越多。為了降低工程造價，在工程設(shè)計(jì)中大多采用同塔多回路來節(jié)約線路走廊，應(yīng)用T接線路的方案也相應(yīng)增加。上海電力設(shè)計(jì)院在最近幾年的風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目中，成功地運(yùn)用了T接線路技術(shù)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。諸城、河口、利津、榮成風(fēng)電工程塔型占比表，如表1所示。

圖1 風(fēng)電場集電線路帶有T接線路

表1 風(fēng)電工程塔型占比

2 導(dǎo)線間距偏小問題

對于T接線路，有單回路T接及多回路T接兩種接線方式。采用單回路T接時，線路采用“上字型”及“單側(cè)垂直”排列T接至主線，一般不改變導(dǎo)線排列方式，因此導(dǎo)線間距等參數(shù)均能滿足技術(shù)規(guī)范要求。

采用多回路T接時，由于導(dǎo)線排列方式的改變，有可能引發(fā)導(dǎo)線間距不滿足技術(shù)要求的困境。由于T接線路常與主線路并線，T接線路還需滿足與主線路導(dǎo)線之間的安全距離要求。在國華諸城風(fēng)力發(fā)電一期工程及國華河口三、四期工程中，都曾經(jīng)遇到過這樣的問題。

以雙回路為例，線路采用鼓型排列，T接至三回路線路時導(dǎo)線排布方式變換為單側(cè)垂直排列，如圖2所示。

圖2 雙回路T接至三回路示意圖

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 500061—2010中的規(guī)定，不同回路導(dǎo)線的最小間距為3.0m，此處需要滿足要求的導(dǎo)線有：垂直排列上回路最下一根導(dǎo)線c1與下回路最上一根導(dǎo)線a2以及原線路導(dǎo)線A3與T接線路c1之間的間距。

3 解決問題方案

針對不同回路導(dǎo)線間距偏小的問題，采用以下幾種方法進(jìn)行解決。

1）增加轉(zhuǎn)換鐵塔方案 在T接鐵塔旁設(shè)置1基轉(zhuǎn)換鐵塔，將雙回路中的一個回路經(jīng)轉(zhuǎn)換鐵塔后再接至主線路鐵塔上，如圖3所示。

圖3 增加轉(zhuǎn)換鐵塔

該方案的特點(diǎn)是從根本上解決雙回路導(dǎo)線排列方式改變造成的不同回路導(dǎo)線間距偏小的問題。但是，新增1基鐵塔，需要增加征地、基礎(chǔ)、鐵塔、導(dǎo)線、金具等成本費(fèi)用，造價相對較高。另外，征地報(bào)批手續(xù)及施工過程可能會相對較長。

2）伸長導(dǎo)線橫擔(dān)、增大導(dǎo)線水平間距方案將垂直排列下一回路的上層橫擔(dān)伸長，增大兩導(dǎo)線的水平間距，如圖4所示。

圖4 伸長導(dǎo)線橫擔(dān)

采取該方案的特點(diǎn)是利用常規(guī)鐵塔進(jìn)行改進(jìn)，可以節(jié)省工程造價，相對工期較短。但是，本方案適用范圍相對有限：經(jīng)計(jì)算，本方案所能處理問題的能力受雙回路鐵塔與四回路鐵塔之間的角度限制，僅當(dāng)二者與主線路之間的夾角小于60°時能取得效果，而且橫擔(dān)伸長的長度隨角度的增大有較大幅度的增加。

考慮到塔身的整體受力及美觀，建議使用角度小于45°。而本方案使橫擔(dān)伸長過多，導(dǎo)致鐵塔受力較大而且不美觀，雖在一定程度上解決了導(dǎo)線排列方式改變造成導(dǎo)線間距偏小的問題，但是新的問題是原線路導(dǎo)線A3與T接線路c1之間的間距不能滿足技術(shù)規(guī)范要求。

3）增加丁字橫擔(dān) 在原有鐵塔沿導(dǎo)線方向增加一幅橫擔(dān)，雙回路中的一個回路及原主線路的一個回路掛在丁字橫擔(dān)上，通過跳線接至出線上，如圖5所示。

圖5 增加丁字橫擔(dān)

該方案的特點(diǎn)是利用常規(guī)鐵塔進(jìn)行改進(jìn)，可節(jié)省工程造價，相對工期較短；可解決多種角度、檔距、T接情況下的導(dǎo)線最小距離問題，適用面較廣。

丁字橫擔(dān)方案在雙回路電纜登塔中常用于跳轉(zhuǎn)一個回路的導(dǎo)線下塔方向，以避免導(dǎo)線相碰的情況。在T接線路中，丁字橫擔(dān)也可以很好的發(fā)揮導(dǎo)線轉(zhuǎn)向的作用，以控制導(dǎo)線之間的間距。在風(fēng)電場的集電線路中，由于同塔多回路線路的大量應(yīng)用，如何控制T接時的導(dǎo)線間距，是一個不容忽視的重要問題。丁字橫擔(dān)方式布置時需要特別注意導(dǎo)線的連接方式，以國華諸城風(fēng)力發(fā)電一期工程的ABCD1塔為例，ABCD1塔平面布置及進(jìn)出線鐵塔相對關(guān)系如圖6所示。

圖6 塔平面與進(jìn)出線鐵塔關(guān)系

主線路方向夾角 為 138.7°，T 接雙回路由鼓型排列轉(zhuǎn)換為垂直排列，為控制垂直排列不同回路的導(dǎo)線間距，采用丁字橫擔(dān)，將上一回路連接于丁字橫擔(dān)上。此時，由于原主線三回路靠近T接線路上有一個回路，若該回路仍連接于主橫擔(dān)上，經(jīng)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)這一回路的導(dǎo)線與T接于丁字橫擔(dān)上的導(dǎo)線間距不能滿足規(guī)范要求。因此，主線上的一個回路仍需接至丁字橫擔(dān)上，通過跳線連接至主橫擔(dān)。導(dǎo)線連接方式如圖7所示。

圖7 ABCD1塔丁字橫擔(dān)接線方式

4 方案比較及應(yīng)用

以上3種方案均能對風(fēng)電場多回路T接線路導(dǎo)線布置方式變換時導(dǎo)線間距偏小的問題起到有益的作用，但在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性上有一定的差別。以山東諸城風(fēng)力發(fā)電一期項(xiàng)目為例，假設(shè)T接主塔采用常規(guī)的同塔四回路四型轉(zhuǎn)角塔，優(yōu)缺點(diǎn)分析如表2所示。

表2 3種方案比較

通過以上3種方案比較，發(fā)現(xiàn)方案二伸長導(dǎo)線橫擔(dān)能夠解決T接雙回路導(dǎo)線轉(zhuǎn)換為垂直排列時導(dǎo)線間距偏小的問題，但是會導(dǎo)致主線路與T接線路的導(dǎo)線間距仍小于規(guī)范要求，不能采用。增加轉(zhuǎn)換鐵塔方案和丁字橫擔(dān)方案，均能很好地解決多種角度、呼高、檔距條件下的多回路T接問題，但是方案一由于需要征地、增加鐵塔，其成本費(fèi)用遠(yuǎn)高于方案三。因此，方案三是解決導(dǎo)線間距問題的最佳選擇。

國華諸城一期、二期風(fēng)力發(fā)電工程，以及國華河口三期、四期風(fēng)力發(fā)電工程，均遇到雙回路由鼓型排列T接至同塔四回路主線的情況，采用丁字橫擔(dān)方案，很好地解決了導(dǎo)線間距偏小的問題。風(fēng)電場工程實(shí)踐證明，丁字橫擔(dān)在解決風(fēng)力發(fā)電多回路T接時可以起到很好的效果，是一種值得推廣的方法。