福厦特高压线路工程架设方式选择研究

唐自强

（国网福建省电力有限公司 福建福州 350003）

0 引言

山地1 000 kV 特高压线路是采用2 个并行单回路架设还是采用1 个同塔双回路架设，是特高压交流线路工程的一个重大设计原则［1］。在工程中应从社会整体效益出发，在提高资源利用率的同时兼顾环境因素，遵守经济效益和社会效益的合理配置的原则。本篇借助福州—厦门1 000 kV 特高压交流输电线路（以下简称“福厦特线路”）工程，从系统安稳、塔材构件、工程投资和对环水保影响等方面，对1 000 kV 福厦特线路工程全线的单、双回路架设进行比较和分析，从设计角度提出推荐意见。

1 工程简况

1 000 kV 福厦特线路长度约2×238.5 km，沿线海拔高度在10 m～1200 m，丘陵占5.7%、山地占64.5%、高山占29.8%。途经福州市的闽侯县、闽清县、永泰县，泉州市的德化县、永春县、安溪县，漳州市的长泰县等7 个县市行政区。设计基本风速为29 m/s、30 m/s、32 m/s、33 m/s，设计覆冰为0 mm、10 mm、15 mm。单回路段导线推荐采用8×JL/G1A—500/45 型钢芯铝绞线，双回路段导线推荐采用8×JL/G1A－630/55 型钢芯铝绞线［2］。

2 电力系统安全稳定导则

根据《电力系统安全稳定导则》（GB38755—2019），在发电厂或变电站出线、进线同杆架设的杆塔基数合计不超过20基，且同杆架设的长度不超过该线路全长10%的情况下，允许将同杆线路故障归入第三级稳定标准［3］。1 000 kV 福厦特线路主要采用2 个并行单回路架设，可提高电网的供电可靠性和系统稳定性。

3 单双回路架设的主要影响因素

3.1 塔材对单双回路架设影响分析

目前已运行和正在建设的交流特高压双回路铁塔基本采用钢管塔，单回路采用角钢塔。根据已有特高压杆塔的数据统计，钢管塔单件重量2 t～3 t 的居多、管径300 mm～700 mm 的居多、长度6 m～12 m 的居多、壁厚多为8 mm～14 mm；角钢塔可选用Q420 材质L250×35 大规格角钢，单件长度不超过12 m、单件重量不超过1 t［4］。

钢管塔从受力、塔重、变形、外观上等均优于角钢塔，但因其单件形大、量重，不易捆绑、装卸，尤其山区地形及道路条件限制，小运输、吊装及组立更为困难，常规的人力或牲畜运输及普通的抱杆吊装、组立很难完成，要借助特种工机具进行运输、吊装及组立，同时需要投入大量资金进行施工道路和场地作业面的修整，以保证钢管塔运输、吊装、组立的安全施工。钢管塔的运输及组装难度大、费用较高。

3.2 工程投资对单双回路架设影响分析

（1）本体费用影响分析。以3010 气象区为例，采用单双回路架设是主要工程量如表1 所示。

表1 单双回路架设主要工程量比较表

导线单价500 mm2为15 205 元/t、630 mm2为15 125 元/t、混凝土综合单价4 000 元/m3、塔材综合单价角钢塔为9 330 元/t、钢管塔为12 000 元/t［5］，因此3010 气象区双回路架设比并行单回路架设单公里本体费用增加约207.5 万元。

（2）其他费用影响分析。输电线路采用高跨植被设计时，影响并行单回路架设和双回路架设的其他费用主要是塔位占地青赔费和房屋等构筑物拆迁补偿费。本工程并行单回路架设塔位占地青赔费约2×41.5 万元/km，双回路架设塔位占地青赔费约63.5 万元/km。

结合单双回路架设导线、塔重、基础及塔位占地等费用，在总投资相当的情况下，并行单回路架设单公里民房拆迁量可比双回路多752 m2。

根据以上分析，由于本工程线路属于福建山区线路，线路已经避让了密集居民区，整体上线路沿线只有零星分布民房。因此从工程投资的角度考虑，并行单回路架设比双回路架设经济性优。

3.3 单双回路架设对环水保影响分析

（1）塔位占地面积比较。塔位占地面积含永久占地面积和施工临时占地面积。本工程单回路铁塔塔基永久占地按17×17 m2/基计算，双回路铁塔塔基永久占地按23×23 m2/基计算；本工程单回路铁塔平均单基塔重约134.3 t，双回路钢管塔平均单基塔重约283.2 t［4］。根据目前国内山区线路铁塔组装工艺并征询施工单位，按一次运输到位且满足文明施工要求，本工程单回路塔占地按30×40 m2/基、双回路钢管塔按40×50 m2/基考虑。因此双回路架设塔基占地面积比并行单回路架设减少约400 m2/基，对植被破坏及可能产生的水土流失减少约400 m2/基。

（2）塔材运输。根据特高压交流输电线路建设经验，1 000 kV双回路钢管塔构件单件重量近4 t、单件长度近9 m，1 000 kV单回路角钢塔构件单件长度不超过12 m 且大角钢单件重量不超过1 t。

鉴于其单件重量及角钢的外形特征，单回路角钢塔构件容易多构件捆绑一起，便于零散装卸及运输，较为适合人力或牲畜短距离搬运；双回路钢管塔构件人力或牲畜难于搬运，需考虑修路采用车运。

考虑车辆通行要求，施工运输道路宽度按4 m 考虑，全线平均人力运距1.08 km，因此采用双回路钢管塔架设修筑施工运输道路占地面积比并行单回路架设多约4 320 m2/基，对植被破坏及可能产生的水土流失多约4 320 m2/基。

根据以上分析，采用双回路架设对线路沿线环水保影响大大于采用并行单回路架设。

4 单、双回路架设方式选定原则

通过以上分析并结合交流特高压工程经验，本工程拟定的单、双回路选定原则如下［4］：

（1）单、双回路的架设方案需要从局部地段的比选着手，但同时也要结合整条线路、两变电站之间甚至全线路的整体架设方案来确定，保证后期运行、维护的便利。

（2）在密集村落和密集植被分布区，应综合比较单双回架设方式的房屋拆迁费、植被砍伐费、本体工程费、生态效益。

（3）运输困难地段，为避免大量水土流失，建议优先采用2个单回路架设方案。

（4）线路需穿越采动影响区时，建议优先采用2 个单回路架设方案。

（5）线路路经不良地质区时，建议优先采用2 个单回路架设方案。

（6）协议中明确要求“必须使用双回路架设”时，或受协议控制时，应采用双回路架设。

（7）电力走廊拥挤，且线路路径还需为后续电力线路预留走廊的，宜采用双回路架设。

5 结论

1 000 kV 福厦特线路在对植被采用高跨设计的前提下，并行单回路架设在电力系统稳定、工程静态投资、环水保等方面均优于双回路同塔架设。

因此推荐1 000 kV 福厦特线路除了榕城（福州）变出线约0.6 km 和德化彭村水库段约6.4 km 采用双回路架设外，其余段长约2×231.5 km 线路采用并行单回路架设。航空距离218.4 km，曲折系数1.09。