集电线路产品设计导则

本导则将提供一些有关格林威治线路产品V2.0操作方面的建议。同时,也会提供相关设计的导则依据,以指导用户更好地完成基于格林威治产品的集电线路设计流程。

格林威治线路产品V2.0基于格林威治平台与生态方输出各阶段设计,主要应用于风机投标、不同阶段的方案设计、并行设计等场景中,在提高设计效率的同时进行设计优化,最终实现线路工程的降本增效。目前产品支持架空方案、电缆方案和塔缆混合方案的优化设计。

设计依据

本导则的制定参考了一些标准和规范,如下所示:

  • 《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB 50061-2010)
  • 《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2012)
  • 《架空输电线路基础设计技术规程》(DL/T5219-2014)
  • 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》(GB/T50064-2014)
  • 《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》(DL/T 5033-2006)
  • 《交流电气装置的接地设计规范》(GB 50065-2011)
  • 《钢结构设计规范》(GB50017-2013)
  • 《电力设施抗震设计规范》(GB 50260-2013)
  • 《电力工程电缆设计规范》(GB 50217-2008)
  • 《电力工程高压送电线路设计手册》(第二版)

操作流程及相关建议

本章节介绍了集电线路设计的基本操作流程和相关参数设计建议。

基本操作

关于格林威治线路产品V2.0的基本操作,可查看格林威治产品文档中的用户手册。

路径优化

  • 若项目为二期项目,建议参考已有资料信息,以更准确地给出设计输入参数。

  • 格林威治线路产品V2.0计算类型共包含三种:路径优化、杆塔优化排布、电气校核。其中路径优化算法又包含“架空路径优化”算法、“电缆路径优化”算法、“塔缆混合路径优化”算法。

    _images/road_optimization.png _images/road_optimization_3.png
    • 当项目无特殊情况时,推荐用户选用“塔缆混合路径优化”算法。
    • 当遇到以下情况时,建议考虑选用“电缆路径优化”算法:
      • 项目处于台风区(风速>30m/s,可查询全国风区图)
      • 项目处于强雷暴日区(雷暴日≥90日,可通过http://www.cxspd.com/lbr-cx.html查询)
      • 项目处于重覆冰区(覆冰厚度≥15mm,可查询全国冰区图)
      • 项目存在政策上或其他因素,无法使用架空方案
      • 项目上存在架空方案技术上不可行的情况,如跨越
    • 若用户想进行经济性最优比选,则用户需进行三种路径优化算法的运行操作。
  • 当导入外部地图和外部道路方案时,需要确保所有的输入文件都是相同坐标系统下,或者能转换成相同坐标系统。确保导入的道路方案、机位排布方案、地图文件、限制区域文件等都是对应坐标系统下,或者能转换成相同坐标系统。

    _images/map.png _images/road_project.png
  • 避让区包括建筑群、文物保护区、基本农田、矿区、林区、自然保护区等区域。建议电缆方案、架空方案和塔缆混合方案都要对这些避让区均进行避让。

    当风场项目涉及的避让区较多(避让区个数>20)时,建议用户在绘制所有避让区区域前,先进行该项目的路径优化算法的计算,再把线路方案中跨越避让区的区域进行绘制保存,最后重新对该电气方案再进行线路路径优化算法的计算。

  • 进行路径优化算法参数设置时,目前地形共有四种选项,即山地、平地、重覆冰平地、重覆冰山地,用户需根据具体项目的等高线图及覆冰厚度进行判断选择:

    • 当覆冰厚度<15mm,海拔高度&gt;500m,且相对高差≥200m时,选择【山地】

    • 当覆冰厚度≥15mm,海拔高度&gt;500m,且相对高差≥200m时,选择【重覆冰山地】

    • 当覆冰厚度<15mm,海拔高度<500m,或相对高差<200m,选择【平地】

    • 当覆冰厚度≥15mm,海拔高度<500m,或相对高差<200m,选择【重覆冰平地】

      其中,相对高差指的是该风场最高点与最低点之间的差值。

  • 进行路径优化算法参数设置时,目前地貌共有七种选项,即沙地、水域、农田、荒草地、少量灌木荒草地、低矮灌木、林地,用户需根据具体项目的踏勘收资情况进行选择。

  • 路径优化算法计算结束后,可根据如下规则初步自行判断格林路径方案是否可行:

    • 架空电力线路路径的选择应符合下列要求:
      • 应尽量减少与其他设施交叉;当与其他架空线路交叉时,其交叉点不宜选在被跨越线路的杆塔顶上
      • 架空电力线路应避开洼地、冲刷地带、不良地质地区、原始森林区以及影响线路安全运行的其他地区
      • 架空电力线路不宜通过林区,当确需经过林区时应结合林区道路和林区具体条件选择线路路径,并应尽量减少树木砍伐。35kV和66kV架空电力线路宜采用跨越设计,特殊地段宜结合电气安全距离等条件严格控制树木砍伐
      • 架空电力线路不宜通过国家批准的自然保护区的核心区和缓冲区
    • 电缆线路路径的选择应符合下列要求:
      • 原则上沿着风场道路敷设,起点为风机或者箱变,终点为升压站
      • 应避开矿区、基本农田、含有酸、碱强腐蚀或杂散电流电化学腐蚀严重影响的地段
      • 无防护措施时,宜避开白蚁危害地带、热源影响和易遭外力损伤的区段

杆塔排布

  • 进行杆塔排布算法操作时,“选择气象条件”区域共包含9种类型,用户需要根据项目的实际最大风速(空旷平坦地面上离地10m高统计所得的30年一遇10min平均最大风速)、覆冰厚度、最低温度进行判断选择,参见下图中的红色图框。

    _images/weather_condition.png

    用户可以根据风场项目所在的地理位置,通过查询国网风区图国网冰区图全国各省区最低温度表进行查询。

    注:冰区图和风区图取值时应取最大值

  • 进行杆塔排布算法操作时,“代表档距”默认值为250m,“k值”默认值为0.32,“对地安全距离”可根据项目实际情况进行选择。

    _images/parameters.png
    • 若需要提供相对激进、具有竞争力的工程量的场景(譬如投标),则“对地安全距离”建议选用7;
    • 若需要提供相对保守的工程量的场景(譬如可研),则“对地安全距离”建议选用11。

    对地安全距离越高,则杆塔的呼高越大,导致杆塔的重量增加,杆塔造价增大。

  • 杆塔定位应考虑杆塔和基础的稳定性,并应便于施工和运行维护。不宜在下述地点设置杆塔:

    • 可能发生滑坡或山洪冲刷的地点
    • 容易被车辆碰撞的地点
    • 可能变成河道的不稳定河流变迁地区
    • 局部不良地质地点
    • 地下管线的井孔和影响安全运行的地点

电气校核

  • 待“电气校核”算法结束后,用户需点击“问题对象”列中的杆塔,根据提示逐一进行修改。

    _images/validation.png
  • 建议用户对杆塔型号有一定的了解,本格林威治算法推荐的杆塔是国网35kV的杆塔,杆塔型号为35B01-Z1-15,35表示电压等级,B01表示杆塔模块,Z1表示杆塔直线塔,15表示杆塔呼高。

PBOM概算

  • 对于重新生成了路径方案、杆塔排布的对象,需要点击“重新生成”按钮;对于没有重新生成的,不能点击“重新生成”按钮,如果点击了该按钮,所有手动修改的PBOM都会被覆盖掉。

  • PBOM下载后是Excel文档,行数较多,需对该sheet数据进行“数据透视表”的操作。具体方法如下:

    1. 在当前sheet页,点击插入。
    2. 点击数据透视表,同时选中“物料”列、“单位”列、“数量”列、“单价”列。
    3. 将数据透视表字段中的“物料”拖到“行”区域、“数量”拖到“值”区域。
    4. 点击回车键。

    数据透视表操作结束,可得到一张工程量清单表格,如下图所示:

    _images/perspective.png
  • 电缆型号选择需参考以下标准:

    • 若电缆为风场内电缆线路,则采用铝电缆,使用铝电缆数据库。
    • 若电缆为终端塔进入升压站部分电缆,则采用铜电缆,使用铜电缆数据库。
    • 若电缆为箱变进入杆塔部分的电缆,则可选用铝或铜电缆。

CAD图纸生成

  • 线路设计生成的图纸是CAD格式,您可以根据需要进行修改。建议您预先安装CAD的软件包。
    • 当项目采用电缆方案时,会自动生成2幅图纸:风电场集电线路接线示意图(connecting)和线路路径图(RouteDwg)。
    • 当项目采用架空方案时,会自动生成5幅图纸:风电场集电线路接线示意图(connecting)、线路路径图(RouteDwg)、基础一览图(Foundation)、杆塔一览图(TowerGeneral)和塔杆明细表(VolumeTower)。其中杆塔明细表是可研阶段非必须图纸,用户可根据实际情况进行选择。