攻克高海拔线路设计难关

　　西藏拉萨环网220千伏线路工程：

　　●电压等级：220千伏

　　●规模：包含拉萨换流站—夺底、夺底—乃琼、乃琼—曲哥、曲哥—夺底四条总计225千米的单、双回路220千伏线路

　　●建设投产时间：2010年7月开工，2011年8月竣工投产

　　●获奖关键词：高海拔地区线路外绝缘

　　西藏电网原有最高电压等级为110千伏，存在季节性缺电、电源储备不足、大机小网、孤网运行、电网结构薄弱等突出问题。青藏联网工程建成投运后，西藏实现了与西北电网的互联，脱离了孤网运行状态，充分保障了西藏地区经济社会跨越式发展对电力的需求。原有110千伏网架不能满足直流系统的安全稳定运行，建设更高电压等级电网迫在眉睫。同时，拉萨作为西藏的政治、文化、经济中心，是西藏大发展的桥头堡，拉萨环网220千伏送电线路作为青藏联网工程的重要配套工程，大大提高了拉萨地区的供电能力和电网的稳定性。

　　工程环境条件复杂，设计中攻克了大量技术难关，采用了多项新技术、新工艺、新材料，填补了国内外设计空白，促进了高海拔地区电网建设的科技进步，为西藏电网和今后藏电外送项目积累了宝贵的工程设计、建设经验。

　　填补高海拔地区

　　线路设计空白

　　该工程沿线海拔高度在3600～5500米之间，是截至目前我国投运的海拔最高的220千伏线路。设计中遇到的包括高海拔绝缘配合、导线选择、铁塔规划、环境保护等问题是线路建设的关键难题，设计无现成的成果可直接采用、无运行经验可供参考，特别是海拔5000米以上220千伏交流线路的外绝缘特性研究，是目前该领域研究的空白。

　　针对外绝缘设计的难题，该工程成立了专题研究小组，全面总结了中低海拔地区输电线路的设计、运行经验，依据中国电力科学研究院在羊八井高海拔实验基地进行的真型铁塔绝缘子闪络特性和空气间隙闪络验证试验数据，对国内外不同高海拔外绝缘修正方法进行比较分析，结合青藏直流工程和其他高海拔地区500千伏线路工程外绝缘配置的最新科研成果，通过理论推导和实验数据相结合，合理确定了线路外绝缘水平。随着拉萨环网 220千伏线路的建成投产，该项研究对“十二五”期间西藏220千伏主干网架及今后藏电外送、川藏联网等超(特)高压输电工程的建设具有重要的指导和参考意义。

　　在海拔4500米以上地区，随着电压升高到220千伏，导线电晕成为导线选型的控制因素之一。该工程设计通过精确计算导线表面电场强度，对起晕电场强度进行横向比较，确保了所选导线的电晕、无线电干扰、可听噪声等指标满足高海拔地区电磁环境的要求，并对导线方案进行了充分的技术经济比较，确定了导线截面及分裂形式。

　　差异化、精益化设计

　　提高线路可靠性

　　为保证线路安全运行，工程对海拔特别高、微地形、微气象区、运行维护条件困难和双回路段的铁塔进行了适当加强，体现了差异化设计要求。

　　此外，工程中的精益化设计对于提高线路可靠性发挥了巨大作用。在拉萨河跨越段，工程经过对导线采用普通钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线在跨越塔高、荷载等方面进行综合技术经济比较，采用钢芯铝合金导线，可节约跨江段塔重15%，提高线路防雷性能。

　　结合西藏地区已建线路运行经验，为避免相间闪络，工程在900米以上大档距安装复合相间间隔棒，降低了运行维护工作量。

　　在铁塔设计中优化酒杯塔曲臂“K”节点设计，有效减小了曲臂和塔头高度，使铁塔耗钢量减小，控制了塔窗的变形和偏心问题，使塔头外观简单、美观。

　　在基础优化设计方面，工程大量采用了掏挖基础和挖孔桩基础等原状土基础型式，大力加强环保设计，保护了塔基周围的自然地貌。同时基础还采用偏心设计，有效降低基底附加弯矩15%～25%，降低基础材料耗量10%～20%，在浇制混凝土时不用支模，使得施工更加方便。