500kV和220kV同塔四回路输电线路设计与实施
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塔型②采用了 5 层横担，2 回 500 kV 线路布置在 杆塔上部的 3 层横担，呈正伞形排列，2 回 220 kV 线 路布置在杆塔下部的 2 层横担，呈双正三角形排列。
1.2 塔型的电磁环境分析
(1) 高压交流架空送电线路的电磁环境影响限 值。
高压交流架空送电线路的电磁环境影响主要 包括工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声 干扰等 4 个方面：
——无线电干扰和可听噪声。塔型①、②、③ 按同相序和逆相序布置时，下部导线对地平均距离 为 10 m 时，距 500 kV 边导线投影 20 m 处离地面 2 m 位置的可听噪声最大值和 0.5 MHz 无线电干扰值如 表 4 所示。
由表 4 可见，塔型②和塔型③逆相序时的可听 噪声最大值和无线电干扰值皆小于塔型①的数值。
塔型
塔型①
塔型②
塔型③
重量/t
Baidu Nhomakorabea75
86
91
——塔型①不合适。从经济性看，塔型①由于 塔高较低而塔重最轻，经济性最优。从雷电过电压 方面看来，塔型①的耐雷水平最好。但是，本项目 是在原有的 500 kV 沙增线的走廊内规划和建设 500 kV/220 kV 同塔四回线路，要求新架设的线路走 廊必需与原有的走廊相匹配。原有 500 kV 沙增线的 走廊宽度为 2×12.7（导线横担长度）＋2×5（房屋 拆迁范围为边线以外 5 m 内）＝35.4 (m)，而采用塔 型①布置方式的走廊宽度为 2×19+2×5＝48 (m)， 已远超出了原有 500 kV 沙增线的走廊宽度。若采用 塔型①，不但增加大量的拆迁赔偿费用，且难以获 得地方规划部门的认可。因此，塔型①的布置方式 不适合本项目的要求。
——塔型②被选中。按下层 220 kV 线的走廊宽
度控制，塔型②的走廊宽度为 2×(7.5+7.2)＋2×2.5 ＝34.4 (m)；按上层 500 kV 线的走廊宽度控制，塔 型③的走廊宽度为 2×10＋2×5＝30 (m)，皆小于原 有 500 kV 沙增线的走廊宽度，可满足工程要求。但 从经济性和雷电过电压两方面来看，塔型②皆优于 塔型③，因此本项目采用塔型②的布置型式。
——在新的路径走廊中进行规划建设； ——在现有的线路走廊中进行规划建设； ——对现有的线路进行升压改造。 2002 年广东地区建设 500 kV 莞城输变电工程 所遇到的情况，恰好与上述第二种情况相类似。当 时东莞地区的 500 kV 莞城输变电工程，需将已建的 单回路 500 kV 沙增线解口，并拟建的 500 kV 莞城 变电站，将解口后形成的 500 kV 增城至莞城线路的 导线截面由 4×400 扩容至 4×630。另外，还需新 建第 2 回 500 kV 增城至莞城线路和 2 回 220 kV 莞 城至中堂线路。由于增城站—中堂站—莞城站沿线 村镇十分密集，架空线路占用土地的矛盾突出，已 无法新辟线路走廊，因此我院设想利用原有单回路 500 kV 沙增线的路径，改建为 500 kV/220 kV 同塔 四回路输电线路，并开展了 500 kV/220 kV 同塔四 回路输电线路的研究论证工作。
35
塔型②：5 层横担（500 kV 双回路 3 层横担、 220 kV 双回路 2 层横担）；
塔型③：6 层横担（500 kV 双回路 3 层横担、 220 kV 双回路 3 层横担）。
上述 3 种塔型在呼称高度为 25 m 时的重量估 算见表 1。
表 1 三种塔型在呼称高度为 25 m 时的重量估算
关键词：500 kV/220 kV；同塔四回路；设计；实施
随着经济的发展，线路走廊问题越来越突出， 同塔四回路输电线路的建设和运行可以减少高压线 路走廊宽度，提高单位走廊宽度的输送容量，受到
———————————— * 此项目获得中国南方电网公司 2006 年科学技术奖一等奖。
电网建设各方的关注。国内已投运的总计约 1 500 km 的 500 kV 同塔双回线路的运行情况基本 良好，至今未闻有倒塔等重大事故发生，而国外同 塔多回路倒塔事故的报导目前亦尚未见到。按国外 的经验，使用同塔多回线路主要有 3 种情况：
表 2 各塔型线下离地 1 m 高处的电场强度最大值
塔型
塔型①
塔型②
塔型③
相序排列 同序 逆序 同序 逆序 同序 逆序
电场强度 /(kV·m-1)
9.196
9.075
7.502
7.262
7.711 7.239
从表 2 可见，塔型②和塔型③的电场强度最大 值皆小于塔型①的数值。
对于塔型①、②、③，当 220 kV 线路的最低相 导线对地距离为 6.5 m 时，其上部 2 回 500 kV 线路 最低相导线的对地距离已分别达到 16.5 m、24.5 m 和 30.5 m，因此上部 2 回 500 kV 线路的相序排列变 化对线下离地 1 m 处的电场强度值影响较小。而下 层的 2 回 220 kV 线路由于电压较低，其产生的场强
对比无线电干扰 55 dB 的限值，各塔型同相序 和逆相序布置时的无线电干扰值尚有较大裕度。对 比可听噪声 50 dB(A)的限值，各种塔型同相序或逆 相序时的可听噪声最大值皆有较大裕度。
第6期
廖毅等. 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施
37
表 4 可听噪声最大值和 0.5 MHz 无线电干扰值
Key words: 500 kV/220 kV；four loops at the same tower; design; implementation
摘要：以广东 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路 的设计和实施为例，介绍塔型选择、雷电过电压研 究、铁塔与基础建设，以及项目实施的效益。实践 表明，建设同塔多回路线路可节省线路走廊，提高 走廊输送容量，有着明显的经济和社会效益。
(2) 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路的电 磁环境影响。
现利用交流架空送电线路电磁环境计算程序， 对图 1 中的 3 种多回路共塔架设形式的电磁环境进 行比较分析：
——工频电场。塔型①、②、③按同相序和逆 相序布置时，下部导线离地 6.5 m 时，线下离地 1 m 高处的电场强度最大值如表 2 所示：
塔型 塔型① 塔型② 塔型③
表 3 磁感应强度最大值
相序排列 同相序 逆相序 同相序 逆相序 同相序 逆相序
离地高度/m 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3
磁感应强度/µT 44.3 72.2 44.4 72.9 33.3 58.7 36.6 61.7 31.1 51.2 33.7 55.4
文献标识码：B
500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施*
廖 毅，李敏生
（广东省电力设计研究院，广东 广州 510600）
Design and implementation of electric power transmission line with 500 kV/220 kV four circuits in the same tower
值亦较小。经计算，上述塔型无论 4 回线路的相序 排列如何变化，在线下离地 1 m 处的产生的合成场 强最大值皆小于 10 kV/m 的限值。但塔型①的线下 离地 1 m 处的合成场强较接近 10 kV/m 的限值，而 塔型②、③的合成场强值较小；
——工频磁场。塔型①、②、③分别按同相序 和逆相序布置，下部导线对地距离为 6.5 m 时，线 下离地 1 m 和 3 m 高处的磁感应强度最大值如表 3 所示。
——工频磁场。我国环境保护行业标准 HJ/T 24—1998《500 kV 超高压送变电工程电磁辐射环境 影响评价技术规范》推荐 0.1 mT（100 μT）为限值；
塔型①
塔型②
图 1 三种塔型
塔型③
36
南方电网技术研究
2006 年 第 2 卷
——无线电干扰。国标 GB 15707—1995《高压 交流架空送电线无线电干扰限值》规定：频率为 0.5 MHz 时，500 kV 高压交流送电线路距边导线投 影 20 m 处的无线电干扰限值为 55 dB；
——工频电场。对于高压交流架空送电线路下 的工频电场强度的限值，国际上至今尚没有一个统 一的标准。现行的《110∼500 kV 架空送电线路设计 技术规程》按线路下工频电场强度控制在 10 kV/m 内的原则，规定了 500 kV 线路经过非居民区时导线 对地最小距离分别为 11 m（导线水平排列时）和 10.5 m（导线三角排列时）；
由表 3 可见，塔型②和塔型③的磁感应强度最 大值皆小于塔型①的数值。
各塔型同相序和逆相序布置时，线下的最大磁 感应强度数值皆远小于 100 μT 的限值，且随着远离 线路边线，磁感应强度的数值将大幅降低。经计算， 各塔型采取各种不同相序排列方式时，其线下 1～ 3 m 的最大磁感应强度数值亦与表 3 中的数值相近， 都没有超出 100 μT 的限值；
1 塔型选择
1.1 走廊宽度是选择塔型的重要依据
500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路的塔型布 置，考虑了以下几种可能的布置型式（见图 1）：
塔型①：3 层横担（500 kV 双回路 2 层横担、 220 kV 双回路 1 层横担）；
第6期
廖毅等. 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施
LIAO Yi, LI Min-sheng
(Guangdong Electric Power Design & Research Institute, Guangzhou, Guangdong 510600, China)
Abstract: Taking the project in Guangdong province as an example, the design and implementation of electric power transmission line with 500 kV/220 kV four circuits in the same tower are introduced, including the choice of tower type, the study on overvoltage from thunderbolt, the construction of tower and its base, and the results of the project. It is shown in the practice that employing the transmission line can economize the line corridor, increase transmission capability of the corridor, and make obvious benefits to both economy and community.
第 2 卷第 6 期/Vol. 2 No.6 2006 年 11 月/Nov. 2006
南方电网技术研究
SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY RESEARCH
文章编号：0170-0089(2006)06-0034-07
中图分类号：TM726, TM753
研究与分析/ pp. 34-53 Research & Analysis
塔型 相序排列 可听噪声
——可听噪声干扰。国内尚没有限值标准。根 据美国的研究，在距线路 100 英尺（约 30.5 m）处， 可听噪声高于 60 dB(A)时将引起大量抱怨，可听噪 声在 52.5～60 dB(A)时将引起一些抱怨，可听噪声 在 52.5 dB(A)以下时一般只有低抱怨或无抱怨。东 北电力设计院编制的《电力工程高压送电线路设计 手册》根据我国城市环境噪声标准和美国的一般准 则，提出将送电线路在最坏气象条件下产生的噪声 声级控制在 60 dB(A)以下。南方电网云广特高压直 流输电工程可行性研究阶段的专题研究建议特高压 直流线路可听噪声限值（好天气 50%概率的可听噪 声值）参照交流线路可听噪声限值选取，即为 45～ 50 dB(A)，一般线路地区可听噪声限值取 50 dB(A)， 在人口稠密地区按 45 dB(A)校核。
1.2 塔型的电磁环境分析
(1) 高压交流架空送电线路的电磁环境影响限 值。
高压交流架空送电线路的电磁环境影响主要 包括工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声 干扰等 4 个方面：
——无线电干扰和可听噪声。塔型①、②、③ 按同相序和逆相序布置时，下部导线对地平均距离 为 10 m 时，距 500 kV 边导线投影 20 m 处离地面 2 m 位置的可听噪声最大值和 0.5 MHz 无线电干扰值如 表 4 所示。
由表 4 可见，塔型②和塔型③逆相序时的可听 噪声最大值和无线电干扰值皆小于塔型①的数值。
塔型
塔型①
塔型②
塔型③
重量/t
Baidu Nhomakorabea75
86
91
——塔型①不合适。从经济性看，塔型①由于 塔高较低而塔重最轻，经济性最优。从雷电过电压 方面看来，塔型①的耐雷水平最好。但是，本项目 是在原有的 500 kV 沙增线的走廊内规划和建设 500 kV/220 kV 同塔四回线路，要求新架设的线路走 廊必需与原有的走廊相匹配。原有 500 kV 沙增线的 走廊宽度为 2×12.7（导线横担长度）＋2×5（房屋 拆迁范围为边线以外 5 m 内）＝35.4 (m)，而采用塔 型①布置方式的走廊宽度为 2×19+2×5＝48 (m)， 已远超出了原有 500 kV 沙增线的走廊宽度。若采用 塔型①，不但增加大量的拆迁赔偿费用，且难以获 得地方规划部门的认可。因此，塔型①的布置方式 不适合本项目的要求。
——塔型②被选中。按下层 220 kV 线的走廊宽
度控制，塔型②的走廊宽度为 2×(7.5+7.2)＋2×2.5 ＝34.4 (m)；按上层 500 kV 线的走廊宽度控制，塔 型③的走廊宽度为 2×10＋2×5＝30 (m)，皆小于原 有 500 kV 沙增线的走廊宽度，可满足工程要求。但 从经济性和雷电过电压两方面来看，塔型②皆优于 塔型③，因此本项目采用塔型②的布置型式。
——在新的路径走廊中进行规划建设； ——在现有的线路走廊中进行规划建设； ——对现有的线路进行升压改造。 2002 年广东地区建设 500 kV 莞城输变电工程 所遇到的情况，恰好与上述第二种情况相类似。当 时东莞地区的 500 kV 莞城输变电工程，需将已建的 单回路 500 kV 沙增线解口，并拟建的 500 kV 莞城 变电站，将解口后形成的 500 kV 增城至莞城线路的 导线截面由 4×400 扩容至 4×630。另外，还需新 建第 2 回 500 kV 增城至莞城线路和 2 回 220 kV 莞 城至中堂线路。由于增城站—中堂站—莞城站沿线 村镇十分密集，架空线路占用土地的矛盾突出，已 无法新辟线路走廊，因此我院设想利用原有单回路 500 kV 沙增线的路径，改建为 500 kV/220 kV 同塔 四回路输电线路，并开展了 500 kV/220 kV 同塔四 回路输电线路的研究论证工作。
35
塔型②：5 层横担（500 kV 双回路 3 层横担、 220 kV 双回路 2 层横担）；
塔型③：6 层横担（500 kV 双回路 3 层横担、 220 kV 双回路 3 层横担）。
上述 3 种塔型在呼称高度为 25 m 时的重量估 算见表 1。
表 1 三种塔型在呼称高度为 25 m 时的重量估算
关键词：500 kV/220 kV；同塔四回路；设计；实施
随着经济的发展，线路走廊问题越来越突出， 同塔四回路输电线路的建设和运行可以减少高压线 路走廊宽度，提高单位走廊宽度的输送容量，受到
———————————— * 此项目获得中国南方电网公司 2006 年科学技术奖一等奖。
电网建设各方的关注。国内已投运的总计约 1 500 km 的 500 kV 同塔双回线路的运行情况基本 良好，至今未闻有倒塔等重大事故发生，而国外同 塔多回路倒塔事故的报导目前亦尚未见到。按国外 的经验，使用同塔多回线路主要有 3 种情况：
表 2 各塔型线下离地 1 m 高处的电场强度最大值
塔型
塔型①
塔型②
塔型③
相序排列 同序 逆序 同序 逆序 同序 逆序
电场强度 /(kV·m-1)
9.196
9.075
7.502
7.262
7.711 7.239
从表 2 可见，塔型②和塔型③的电场强度最大 值皆小于塔型①的数值。
对于塔型①、②、③，当 220 kV 线路的最低相 导线对地距离为 6.5 m 时，其上部 2 回 500 kV 线路 最低相导线的对地距离已分别达到 16.5 m、24.5 m 和 30.5 m，因此上部 2 回 500 kV 线路的相序排列变 化对线下离地 1 m 处的电场强度值影响较小。而下 层的 2 回 220 kV 线路由于电压较低，其产生的场强
对比无线电干扰 55 dB 的限值，各塔型同相序 和逆相序布置时的无线电干扰值尚有较大裕度。对 比可听噪声 50 dB(A)的限值，各种塔型同相序或逆 相序时的可听噪声最大值皆有较大裕度。
第6期
廖毅等. 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施
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表 4 可听噪声最大值和 0.5 MHz 无线电干扰值
Key words: 500 kV/220 kV；four loops at the same tower; design; implementation
摘要：以广东 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路 的设计和实施为例，介绍塔型选择、雷电过电压研 究、铁塔与基础建设，以及项目实施的效益。实践 表明，建设同塔多回路线路可节省线路走廊，提高 走廊输送容量，有着明显的经济和社会效益。
(2) 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路的电 磁环境影响。
现利用交流架空送电线路电磁环境计算程序， 对图 1 中的 3 种多回路共塔架设形式的电磁环境进 行比较分析：
——工频电场。塔型①、②、③按同相序和逆 相序布置时，下部导线离地 6.5 m 时，线下离地 1 m 高处的电场强度最大值如表 2 所示：
塔型 塔型① 塔型② 塔型③
表 3 磁感应强度最大值
相序排列 同相序 逆相序 同相序 逆相序 同相序 逆相序
离地高度/m 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3
磁感应强度/µT 44.3 72.2 44.4 72.9 33.3 58.7 36.6 61.7 31.1 51.2 33.7 55.4
文献标识码：B
500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施*
廖 毅，李敏生
（广东省电力设计研究院，广东 广州 510600）
Design and implementation of electric power transmission line with 500 kV/220 kV four circuits in the same tower
值亦较小。经计算，上述塔型无论 4 回线路的相序 排列如何变化，在线下离地 1 m 处的产生的合成场 强最大值皆小于 10 kV/m 的限值。但塔型①的线下 离地 1 m 处的合成场强较接近 10 kV/m 的限值，而 塔型②、③的合成场强值较小；
——工频磁场。塔型①、②、③分别按同相序 和逆相序布置，下部导线对地距离为 6.5 m 时，线 下离地 1 m 和 3 m 高处的磁感应强度最大值如表 3 所示。
——工频磁场。我国环境保护行业标准 HJ/T 24—1998《500 kV 超高压送变电工程电磁辐射环境 影响评价技术规范》推荐 0.1 mT（100 μT）为限值；
塔型①
塔型②
图 1 三种塔型
塔型③
36
南方电网技术研究
2006 年 第 2 卷
——无线电干扰。国标 GB 15707—1995《高压 交流架空送电线无线电干扰限值》规定：频率为 0.5 MHz 时，500 kV 高压交流送电线路距边导线投 影 20 m 处的无线电干扰限值为 55 dB；
——工频电场。对于高压交流架空送电线路下 的工频电场强度的限值，国际上至今尚没有一个统 一的标准。现行的《110∼500 kV 架空送电线路设计 技术规程》按线路下工频电场强度控制在 10 kV/m 内的原则，规定了 500 kV 线路经过非居民区时导线 对地最小距离分别为 11 m（导线水平排列时）和 10.5 m（导线三角排列时）；
由表 3 可见，塔型②和塔型③的磁感应强度最 大值皆小于塔型①的数值。
各塔型同相序和逆相序布置时，线下的最大磁 感应强度数值皆远小于 100 μT 的限值，且随着远离 线路边线，磁感应强度的数值将大幅降低。经计算， 各塔型采取各种不同相序排列方式时，其线下 1～ 3 m 的最大磁感应强度数值亦与表 3 中的数值相近， 都没有超出 100 μT 的限值；
1 塔型选择
1.1 走廊宽度是选择塔型的重要依据
500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路的塔型布 置，考虑了以下几种可能的布置型式（见图 1）：
塔型①：3 层横担（500 kV 双回路 2 层横担、 220 kV 双回路 1 层横担）；
第6期
廖毅等. 500 kV/220 kV 同塔四回路输电线路设计与实施
LIAO Yi, LI Min-sheng
(Guangdong Electric Power Design & Research Institute, Guangzhou, Guangdong 510600, China)
Abstract: Taking the project in Guangdong province as an example, the design and implementation of electric power transmission line with 500 kV/220 kV four circuits in the same tower are introduced, including the choice of tower type, the study on overvoltage from thunderbolt, the construction of tower and its base, and the results of the project. It is shown in the practice that employing the transmission line can economize the line corridor, increase transmission capability of the corridor, and make obvious benefits to both economy and community.
第 2 卷第 6 期/Vol. 2 No.6 2006 年 11 月/Nov. 2006
南方电网技术研究
SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY RESEARCH
文章编号：0170-0089(2006)06-0034-07
中图分类号：TM726, TM753
研究与分析/ pp. 34-53 Research & Analysis
塔型 相序排列 可听噪声
——可听噪声干扰。国内尚没有限值标准。根 据美国的研究，在距线路 100 英尺（约 30.5 m）处， 可听噪声高于 60 dB(A)时将引起大量抱怨，可听噪 声在 52.5～60 dB(A)时将引起一些抱怨，可听噪声 在 52.5 dB(A)以下时一般只有低抱怨或无抱怨。东 北电力设计院编制的《电力工程高压送电线路设计 手册》根据我国城市环境噪声标准和美国的一般准 则，提出将送电线路在最坏气象条件下产生的噪声 声级控制在 60 dB(A)以下。南方电网云广特高压直 流输电工程可行性研究阶段的专题研究建议特高压 直流线路可听噪声限值（好天气 50%概率的可听噪 声值）参照交流线路可听噪声限值选取，即为 45～ 50 dB(A)，一般线路地区可听噪声限值取 50 dB(A)， 在人口稠密地区按 45 dB(A)校核。