三峽左岸電站送出線路路徑優(yōu)化

葛秦嶺，吳慶華

（中南電力設(shè)計院，武漢市，430071）

0 引言

三峽左岸電站8回500kV出線是三峽左岸電站接入系統(tǒng)的重要通道，承擔(dān)著三峽電站電力外送的重要任務(wù)。三峽左岸電站線路經(jīng)過三萬線與四川電網(wǎng)相連(初期計劃)，經(jīng)過龍泉換流站與華中、華東電網(wǎng)相連，經(jīng)過荊州換流站與華中、南方電網(wǎng)相連，它們是三峽電站與川渝、華中、華東、南方電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的重要咽喉線路，形成了西南地區(qū)水電外送的重要通道。

因三峽水電站所處地理位置限制，送出線路需經(jīng)過深溝峽谷，周圍多為陡峭石壁，線路路徑選擇十分困難。為解決三峽左岸電廠送出線路走廊緊張的問題，在三峽左岸電站送出線路工程前期，對三峽左岸電站8回出線路徑進行了優(yōu)化布置。

1 三峽左岸電站出線工程概況

三峽左岸電站8回出線工程由9部分組成：左岸8回出線樞紐段、三萬Ⅰ回、三萬Ⅱ回、左龍Ⅰ回、左龍Ⅱ回、左龍Ⅲ回、左荊Ⅰ回、左荊Ⅱ回、左荊Ⅲ回。

1.1 三峽左岸電站樞紐段部分

三峽左岸電站500kV母線設(shè)有分段斷路器，將其分為2個分電站。左一電站接有8臺機組，接有5回500kV交流出線，其中2回送到重慶萬縣(初期計劃)，3回送到宜昌龍泉換流站；左二電站接有6臺機組，接有3回500kV交流出線，3回均送至荊州。三峽左岸電站8回線路途徑壩區(qū)附近狹小區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)途經(jīng)的線路被稱為左岸8回出線樞紐段。

樞紐段線路是三峽電站送出通道“咽喉中的咽喉”，壩區(qū)附近地域狹小，壩水相連，地形復(fù)雜，同時與三峽電站建設(shè)存在重疊部分，電站相關(guān)建設(shè)障礙較多，協(xié)調(diào)工作復(fù)雜。為此，國家電網(wǎng)公司對該工程給予了特殊考慮，將復(fù)雜的左岸樞紐段線路工程作為獨立的單項工程，提前設(shè)計、審批和開工，及時打通了三峽左岸樞紐段送出的咽喉通道。樞紐段線路可分為樞紐內(nèi)和樞紐外線路。

三峽左岸電站樞紐內(nèi)的8回500kV線路采用同桿雙回架設(shè)方式，4個雙回線路總長10.6 km，各線路長度見表1。

表1 三峽左岸電站樞紐范圍內(nèi)的8回500kV線路長度Tab.1 8-circuit 500kV line length within Three Gorge left bank station hub scope

回線路平行出線，自左岸電站上游副廠房頂門構(gòu)出線后，經(jīng)大壩折返至廠前區(qū)左側(cè)110m高程平臺左轉(zhuǎn)，由雙線5級船閘的第4閘室上空跨越船閘至閘室左側(cè)第1基耐張塔與樞紐外8回線路連接。整段出線走廊寬度為230～270m。

樞紐內(nèi)路徑和塔位選擇的困難在于需要協(xié)調(diào)與避開壩區(qū)內(nèi)眾多的臨時和永久建筑。

樞紐外線路為三峽左岸電站8回500kV出線，它們的起點為三峽永久船閘左側(cè)第1基耐張塔。8回路按4個同桿雙回線路設(shè)計架設(shè)，路徑總長為3.246 km，路徑從第1基耐張塔起便轉(zhuǎn)上高山，避開了大片移民安置區(qū)。

1.2 三峽左岸電站送出部分

三峽左岸電站送出工程從左岸8回出線樞紐段外的分界塔開始，分別與樞紐外的三萬Ⅰ回、三萬Ⅱ回、左龍Ⅰ回、左龍Ⅱ回、左龍Ⅲ回、左荊Ⅰ回、左荊Ⅱ回和左荊Ⅲ回線路對應(yīng)連接。

8回500kV交流出線中，2回送到重慶萬縣(初期計劃)，3回送到宜昌龍泉換流站，3回送至荊州。

左萬Ⅰ、Ⅱ回送往萬縣，它們在樞紐段采用同桿雙回架設(shè)方式，然后采用單回路架設(shè)方式向西架設(shè)，其中各回線路長度見表2。

表2 三峽左岸電站至萬縣Ⅰ、Ⅱ回500kV線路長度Tab.2 Three Gorge left bank power station to Wanxian I-circuit,II-circuit 500kV line length

三萬Ⅰ、Ⅱ回路徑選擇的困難在于庫區(qū)內(nèi)復(fù)雜的地形地質(zhì)條件。為避開陡壁懸崖和滑坡區(qū)，線路在秭歸和巴東2次跨越長江。由于地形條件的限制，無法選擇跨越直線塔塔位，最終采用耐—耐跨越方案。

三峽左岸電站至萬縣Ⅰ、Ⅱ回500kV線路工程在建設(shè)過程中，因系統(tǒng)發(fā)展的需要，最終未接入左岸電站，而由萬縣直接接入龍泉換流站。

三峽左岸電站送至華中的6回500kV出線分別為左荊Ⅰ回、左荊Ⅱ回、左荊Ⅲ回、左龍Ⅰ回、左龍Ⅱ回、左龍Ⅲ回。6個回路按3個同桿雙回線路從樞紐內(nèi)引出，分別向東接入華中電網(wǎng)，各線路長度見表3。

2 線路路徑特點

2.1 工程協(xié)調(diào)量大

三峽左岸電站送出線路工程途經(jīng)三峽壩區(qū)移民區(qū)，地方協(xié)調(diào)難度大；樞紐段的施工受到大壩水工建筑施工、門吊、附廠房施工、120棧橋交通管制等制約，交叉作業(yè)頻繁，協(xié)調(diào)工作量大，如基礎(chǔ)施工時場地的交付使用、障礙物的拆遷，架線施工時大壩掛點的交付、通道清理中大型門機的移位或拆除等。

表3 三峽左岸電站至華中6回500kV線路長度Tab.3 Three Gorge left bank power station to middle China 6-circuit 500kV line length

三峽出線工程建設(shè)時期正是大壩混凝土澆注的高峰期，為減少對主體工程的影響，僅樞紐段施工就前后與有關(guān)方面進行了多次協(xié)調(diào)。樞紐外的施工進度受交通困難、三峽移民政策的處理、工期等影響。

2.2 線路路徑選擇難

受多方面因素的限制，三峽左岸電站送出線路徑變化調(diào)整的余地較小。樞紐內(nèi)線路路徑的確定除考慮通道占地面積小、出線平順、造價低、與施工輔助設(shè)施的干擾小、布局合理、整體技術(shù)優(yōu)外，還需要考慮與三峽樞紐建筑景觀協(xié)調(diào)，同時還要統(tǒng)籌考慮在三峽左岸復(fù)雜地形環(huán)境和避開大片移民的條件下，選擇連接華中電網(wǎng)的5～6條安全可靠的線路通道。

2.3 塔位確定難度大

三峽左岸電站出線樞紐段跨越的永久建筑物、地下建筑物和施工臨時設(shè)施很多，因此，需考慮電站地下廠房的施工機具及施工場地布置，并結(jié)合樞紐永久規(guī)劃來確定塔位。經(jīng)綜合比較，線路跨越采用耐—直—耐方式，且水中不立塔。樞紐外段在局部交通困難段，采用連續(xù)轉(zhuǎn)角的方式避開障礙，經(jīng)過現(xiàn)場多次比選、優(yōu)化，最終確定塔位。

3 統(tǒng)籌優(yōu)化左岸送出8回線路路徑

3.1 樞紐段線路路徑

根據(jù)三峽樞紐段的現(xiàn)場地形，結(jié)合樞紐和施工的總體布置，推薦8回線路全部采用同桿雙回架設(shè)，并從第4閘室跨越永久船閘。

3.2 樞紐外線路路徑

線路從樞紐內(nèi)跨過永久船閘第4級閘室至船閘左側(cè)的第1基耐張塔后，線路便出了三峽大壩的紅線區(qū)。此時，線路向左轉(zhuǎn)70°～90°，由原來向前直走改向西北方向行進上山，約行進1.5 km至山頂?shù)拇蜩屪訅灉y量控制點附近再轉(zhuǎn)向規(guī)劃方向行進上山。

線路繞過許家沖工業(yè)小區(qū)后，經(jīng)東北方向至樂天溪鎮(zhèn)以北。原擬經(jīng)蓮沱以北向東至黃花場，后因蓮沱鎮(zhèn)以北貓子巖以南已新建220kV三宜線，該線路已搶占較好的地形。同時，本工程線路必經(jīng)之地漣沱鎮(zhèn)楊家坪村已發(fā)現(xiàn)大面積滑坡，該地段不宜立塔。經(jīng)現(xiàn)場反復(fù)選擇比較，本工程最南側(cè)通道僅能在蓮沱至貓子巖一帶建立。

在最南側(cè)通道以北有唐家壩至蓮沱一帶的深溝低谷，正好與線路走向垂直。深溝大谷的右側(cè)是高聳的石壁和花崗巖斷層，為不良地質(zhì)帶。若線路穿過此深溝低谷，檔距會超過1 km，高差會超過250m。這一帶人跡罕至，沒有便道，更無公路，施工、運輸十分困難；這種惡劣的地質(zhì)、地形條件也是安全運行的隱患。因此，本工程在唐家壩至蓮沱一帶的深溝低谷的北側(cè)選擇線路通道，即北通道。北通道避開深溝低谷向北繞行，經(jīng)過的村莊、民居較少，但線路較長，交通較差，局部地段(如尖峰嶺一帶)海拔高達1 200m（有可能為重冰區(qū)）。

考慮蓮沱至唐家壩一帶地形地勢的限制，使得南通道在蓮沱附近僅有1條線路通道，因此從三峽左岸電廠出線規(guī)劃總體上考慮，為避免三峽左岸電廠至華中6回出線的來回交叉，該線路路徑按左岸電廠出線規(guī)劃留給三峽左岸電廠出線中最南側(cè)到荊州的線路較為合適。

值得說明的是，在三峽送出工程設(shè)計的路徑統(tǒng)籌優(yōu)化階段，左一和左二電站的出線發(fā)生交叉。由于左一電站建設(shè)在前，同時左一電站的送出線路作為龍政直流的電源線，所以，左一電站的3回線路在現(xiàn)場選線時專門為左二電站的線路預(yù)留了通道。最終，由于系統(tǒng)的變化，左二電站的送出改接至荊州，左一和左二電站的出線沒有發(fā)生交叉。

在北通道中，應(yīng)保證至荊州1回、至龍泉換流站3回，至龍泉換流站2回(萬縣至龍泉換流站)，共6回出線的通道。為避免三峽左岸電廠至華中的出線來回交叉，綜合考慮，將三峽左岸至換流站的3回線采用北Ⅱ通道，萬縣至換流站的兩回線放至更北側(cè)的北Ⅰ通道上。

4 結(jié)論

三峽左岸電廠8回出線均處于長江左岸崎嶇的山區(qū)，路徑選擇極為困難。通過對8回出線走廊進行統(tǒng)籌考慮、統(tǒng)一規(guī)劃、合理布置，因地制宜、適時地采用單回或同塔雙回線路，巧妙地避開了民居、林木和地質(zhì)不良區(qū)域，既減少了拆遷、砍伐，節(jié)省了資源和投資，又提高了運行可靠性，體現(xiàn)了三峽工程的資源節(jié)約型和環(huán)境友好型建設(shè)精神。

[1]吳敬儒，盧元榮.三峽樞紐工程的規(guī)劃與建設(shè)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2002，26（12）：1-4.

[2]周小謙，丁功揚，郭日彩.三峽電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展[J].電網(wǎng)技術(shù)，1998，22（3）：1-3，10.

[3]吳敬儒.關(guān)于充分發(fā)揮三峽工程發(fā)電效益，防止重復(fù)建設(shè)的建議[J].電網(wǎng)技術(shù)，1998，22（10）：1-4.

[4]呂世森.三峽水電站配套輸變電工程建設(shè)動態(tài)投資預(yù)測[J].電力建設(shè)，2001，22（4）：50-54.

[5]賈振宏，林致添.同塔多回路輸電線路的設(shè)計[J].電力建設(shè)，2005，26（1）：43-46.

[6]徐曉東，龔永光.輸電線路最優(yōu)化排位方法[J].電力建設(shè)，2003，24（7）：23-24，28.

[7]胡紅春.三峽至萬縣Ⅰ回500kV輸電線路鄂西段設(shè)計冰厚取值[J].電力建設(shè)，2000，21（10）：22-24.

[8]汪立峰.500kV輸電線路設(shè)計中的水土保護問題[J].電力建設(shè)，1999，20（8）：27-29.

[9]張殿生.電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊[M].北京：水利電力出版社，1996.

[10]DL/T5154—2002架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定[S].北京：中國電力出版社，2002.