1前期計算選型

1.1導線選擇

1.1.1負荷計算

羊場灣煤礦一號井15、16采區(qū)達產(chǎn)時井上、下變電站計算負荷最大為:有功功率Pj三34521kw,無功功率Oj三10789kvar、

視在功率sj三36167kVA。

則計算電流為:

式中,Ij為電流（A）:Un為額定電壓（kV）:cose為功率因數(shù),取0.95。

1.1.2導線載流量

JL/G1A-300/40型鋼芯鋁絞線在25℃空氣中敷設時的載流量可達700A,30℃時為658A,35℃時為615A,40℃時為566A:YJV-35kV1x300mm2交聯(lián)聚乙烯電纜在30℃空氣中敷設時的載流量可達947A。

1.1.3電壓損失校驗

查閱《工業(yè)與民用配電設計手冊》表9-71"35kV三相平衡負荷架空線路的電壓損失"可得,JL/G1A-300/40型鋼芯鋁絞線電阻Ro三0.091Q/km,感抗Xo三0.359Q/km,則該架空線路電壓損失為:

式中,Ro為電阻（Q/km）:Xo為感抗（Q/km）:tane為功率因數(shù)對應正切值,取0.329:Un為額定電壓（kV）:Pj為有功功率（kw）:1為線路長度（km）。

線路電壓損失滿足小于5%的要求。

1.1.4導線機械性能

JL/G1A-300/40型鋼芯鋁絞線,計算拉斷力為92.36kN,保證率為0.95,安全系數(shù)為2.5,截面積為338.99mm2。瞬時破壞應力為272.46N/mm2,最大允許使用應力為103.53N/mm2:平均運行應力不大于瞬時破壞應力的25%,為64.71N/mm2。

1.2地線選擇

1.2.1左側地線

根據(jù)羊場灣煤礦一號井15、16采區(qū)35kV變電站與寧東供電局永利110kV變電站之間的信通傳輸范圍確定左側地線選用OPGw-24B1-48-[56.0:12.7]型光纖復合架空地線。該復合地線計算拉斷力為56kN,保證率為1,安全系數(shù)為4,截面積為48.25mm2。瞬時破壞應力為1160.62N/mm2,最大允許使用應力為290.16N/mm2:平均運行應力不大于瞬時破壞應力的25%,為290.16N/mm2。

1.2.2右側地線

右側地線采用鍍鋅鋼絞線,根據(jù)導地線配合表選用GJ-50鍍鋅鋼絞線。該地線計算拉斷力為55.2kN,保證率為1,安全系數(shù)為4,截面積為48.35mm2。瞬時破壞應力為1141.68N/mm2,最大允許使用應力為285.42N/mm2:平均運行應力不大于瞬時破壞應力的25%,為285.42N/mm2。

1.3氣象條件

根據(jù)本工程現(xiàn)場調查,參考當?shù)貧庀笳窘?5年氣象資料,該地區(qū)極值風速為30.0m/s。本工程全線覆冰厚度定為5mm,年平均氣溫5℃,其余參數(shù)均采用西北IV級氣象條件,具體如表1所示。

2谷歌地球在前期選線中的應用

2.1GoogleEarth軟件簡介

谷歌地球,即GoogleEarth,GE是谷歌公司開發(fā)的一款虛擬地球軟件,它把衛(wèi)星照片、航空照相和地理信息布置在一個地球三維模型上。該軟件于2005年向全球推出,用戶可以通過一個下載到自己電腦上的客戶端軟件,免費瀏覽全球各地的高清晰度衛(wèi)星圖片。2016年11月30日,谷歌地球更新數(shù)據(jù),可以讓用戶通過衛(wèi)星圖片觀看1984一2016年地表變化。

2.2前期選線

利用谷歌地球相關功能,查找寧東供電局永利110kV變電站及羊場灣煤礦一號井15、16采區(qū)35kV變電站的具體位置,對比周邊地物情況,利用工具欄"添加地標"功能,對必要地物進行不同顏色標記,線路工程設計中常見地物有耕地、林地、村莊、池塘、溝壑、鐵路、公路、架空電力線路、架空通信線

路、工業(yè)用建(構）筑物等。結合工程實地踏勘情況,比選不同方案,確定每個方案的交跨情況,將包括上述信息的地標文件形成kmz格式,結合AutoCAD繪圖軟件,形成最終dwg格式的架空配電線路路徑示意圖,如圖l所示。

圖1架空配電線路路徑示意圖

2.3線路路徑的審批

工程建設方以書面材料形式將線路路徑示意圖(共3個比選方案）提交相關國土部門審批,待審批后設計院依據(jù)批準路徑開展測量工作。

3電力之星在測量數(shù)據(jù)中的應用

3.1電力之星軟件簡介

GPs一RTK,即實時動態(tài)定位技術在電力勘測及施工測量中取得了非常好的效果,應用越來越廣泛。南方測繪公司開發(fā)的"電力之星手部"是專業(yè)的RTK技術在電力勘測及施工領域的應用軟件之一,是專門針對架空輸電線路野外勘測、設計與施工的測量軟件。它集成了勘測設計與施工的所有功能及輔助工具,兼容市面流行的所有設計軟件的接口,使得架空輸電線路勘測簡單高效。軟件界面非常直觀,由菜單欄、快捷工具欄、狀態(tài)欄以及當前窗口組成,通過藍牙技術連接主機。

3.2線路測量

利用"電力之星手部"的參數(shù)轉換、點測量和放樣、線放樣等功能,結合電氣設計人員提供的線路路徑拐點坐標,即可進行測量工作。目前推薦使用2000國家大地坐標系。輸入線路拐點坐標,形成放樣線條,包含有長度、里程、轉角角度、相對方位等基本參數(shù),測量人員核對無誤后開始點采樣測量。測量精度可為毫米級,途經(jīng)地物均可采樣,交叉跨越的線路可直接測量夾角及高度等屬性。測量完成后存儲點類型主要包括:J樁(轉角點）,Z樁(直線樁）,輔助點,l點測標注跨越物,l點測路河塘房等,2點測路河塘房等,3點測房等7種,最終將電力之星手部數(shù)據(jù)保存為xyh格式,導出至計算機。

3.3測量數(shù)據(jù)的處理

在計算機利用電力轉換之星"打開xyh格式,校驗存儲點序號及其屬性,確保形成連續(xù)線條,最終形成org格式文件,如圖2所示。由此進入電氣設計階段。

4道亨在電氣設計中的應用

4.1道亨軟件簡介

道亨時代出品有多款線路設計相關軟件,本次采用sLw2D

圖2測量數(shù)據(jù)經(jīng)處理后的.org文件（局部示意）

架空輸電線路二維設計系統(tǒng)。該模塊適用于各種電壓等級輸電線路平斷面圖的編輯工作,為線路桿塔排位設計工作提供基礎數(shù)據(jù):支持傳統(tǒng)工測數(shù)據(jù)單點編輯,支持航測數(shù)據(jù)批量導入,還支持與測量儀器聯(lián)機實時生成平斷面數(shù)據(jù),各種數(shù)據(jù)格式可交叉使用:可任意調節(jié)比例尺,可任意增加、修改標尺:提供改線功能,支持區(qū)域移動平斷面數(shù)據(jù):可任意添加風偏斷面圖:可輸出塔基斷面圖、路徑圖等:可輸出各種測量成果表。

4.2電氣設計

將生成的org格式文件在sLw2D軟件中打開,即可生成斷面圖,并可以將線路走向中出現(xiàn)的池塘、溝壑、鐵路、公路、架空電力線路、架空通信線路、工業(yè)用建(構）筑物等地物進行核對、修改編輯。利用sLw2D線路排位功能,在平斷面圖處理基礎上,進行線路桿塔排位及電氣校驗計算,可輸出電氣校驗計算書、電線應力弧垂圖(表）、明細表、材料匯總表、線路平斷面圖等各種設計成果文件。利用sLw2D選型完成配套絕緣子串及金具等的選擇。通過以上步驟,該架空配電線路工程電氣專業(yè)設計已基本完成,sLw2D軟件中最終成果如圖3所示。

圖3SLW2D軟件處理后的.org文件（局部示意）

4.3成果轉化

通過成果輸出,將編輯好的org格式文件輸出為dxf文件,比例選擇為橫坐標l:5000,縱坐標l:500。將該dxf文件通過AutoCAD繪圖軟件轉存為dwg格式文件,即為最終的線路平、斷面圖。永羊線斷面圖如圖4所示。依據(jù)桿塔位置的地勘報告完成基礎結構專業(yè)的設計,則整套線路工程設計完成。

5結語

以上軟件以免費或收費的方式為廣大用戶提供了準確的地理信息、完整的數(shù)據(jù)采集功能、高效的數(shù)據(jù)編輯處理能力,使工程計算更加科學、嚴謹、精確。軟件完整收錄了現(xiàn)行國家規(guī)范設計手冊,實時更新了國家電網(wǎng)的桿塔型號及導地線、絕緣子串等配套附件,極大程度上豐富了各種參數(shù)的計算和驗算過程,縮短了計算時間,同時提高了計算的精準度和正確率,相比較手工計算、設計,具有顯著的優(yōu)越性。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,各種計算機軟件勢必在工程設計領域展示出更為強大的功能。