劉 巍 馬江濤 馬東海

山東電力工程咨詢院有限公司 山東 濟南 250013

0 引言

特高壓電網(wǎng)作為未來電網(wǎng)規(guī)劃的骨干網(wǎng)架，可以提高輸送容量，改善電網(wǎng)結構，節(jié)省輸電占地面積，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益，促進電網(wǎng)與能源的協(xié)調發(fā)展。 雖然國內外都對其進行了大量研究，并且解決了很多技術上的難題，但是特高壓電網(wǎng)在中國的建設仍有大量的問題急待解決［1-3］。雅安－武漢1000kV特高壓交流線路投標工程， 起自雅安1000kV變電站，止于武漢1000kV變電站，途經(jīng)四川省、重慶市和湖北省，其中3包為樂山－重慶（銅梁）的中段線路，路徑長度75.6km，該標包既可采用一條同塔雙回路方案設計，也可以采用兩條并行單回路方案設計（以下簡稱單、雙回路方案）。 本文主要從造價角度對該段線路采用單、 雙回兩種方案進行比較，找出造價的主要差異并分析其主要原因。

1 單雙回路方案主要差異

1.1 桿塔選型

根據(jù)目前1000kV晉東南—荊門、 皖電東送等工程的設計和運行經(jīng)驗，推薦單回路直線塔采用酒杯型和貓頭型兩種塔型，單回路耐張塔采用干字型塔，雙回路采用傘型塔。 各塔型塔頭外形如下圖1：

圖1 單、雙回路塔型

根據(jù)桿塔受力特點， 單回路桿塔采用Q420角鋼；雙回路桿塔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型直線塔采用Q420角鋼，其余塔型采用Q345鋼管。

1.2 導地線選擇

根據(jù)系統(tǒng)輸送容量和電磁環(huán)境要求，通過最小年費用法計算選擇導、地線型號，推薦導、地線型號如下表1：

表1 導、地線型號

1.3 走廊寬度差異

根據(jù) 《1000kV架空輸電線路設計規(guī)范》（GB 50665-2011）對電磁環(huán)境要求，單、雙回路走廊寬度如下表2：

表2 單、雙回路走廊寬度（m）

通過上表， 兩條并行單回路的走廊寬度為192m（酒杯塔）和146m（貓頭塔），同塔雙回路的走廊寬度為66m［4］。

2 單、雙回路方案的造價對比

2.1 計算依據(jù)

1）費用標準：項目劃分及取費標準執(zhí)行國家電網(wǎng)公司電力建設定額站2008年《1000kV特高壓交流工程建設預算編制與計算標準》［5］。

2）定額：執(zhí)行國家電網(wǎng)公司電力建設定額站2008年《1000kV特高壓交流工程預算定額第三冊送電線路工程（試行）》［6］、《1000kV特高壓交流工程建設預算定額第四冊調試工程（試行）》［7］。

3）人工費調整：執(zhí)行電定總造［2007］12號《關于公布各地區(qū)工資補貼的通知》， 國家電網(wǎng)公司電力建設定額站文件［2012］3號《轉發(fā)定額總站＜關于調整電力建設工程人工工日單價的通知＞的通知》。

4）材機調整：國家電網(wǎng)公司電力建設定額站文件［2012］9號《轉發(fā)定額總站＜關于發(fā)布電網(wǎng)工程概預算定額價格水平調整系數(shù)的通知＞等4個文件的通知》。

5）裝材價格：參照2008年《1000kV特高壓交流工程裝置性材料預算價格（試行）》及工程所在地近期地材信息價格。

6）其他參考資料：中國電力工程顧問集團公司、國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術研究院2012 年《國家電網(wǎng)公司1000kV特高壓交流輸變電工程概算編制細則》如表3。

表3 主要材料價格

2.2 技術及造價指標比較

根據(jù)單、雙回路技術方案，詳細測算了相應的技術及造價指標，對比如下表4、圖2：

表4 單、雙回路技術經(jīng)濟指標對比表

通過上表可以看出：

1）綜合本體投資，雙回路最高，為938萬元/km；兩個酒杯單回路的最低，為803萬元/km；兩個貓塔單回路略高，為860萬元/km。

圖2 單、雙回路主要造價指標對比圖

2）靜態(tài)投資，并行的酒杯塔方案雖然綜合本體很低，但走廊太寬，導致拆遷量過大，建場費過高，靜態(tài)投資達1313萬元/km，在各方案中最高；并行的貓頭塔方案綜合本體略高于酒杯塔，但建場費也較高，靜態(tài)投資為1240萬元/km；雙回路方案由于走廊寬度最小，拆遷等建場費最低，雖然綜合本體最高，但靜態(tài)投資為1133萬元/km最低， 具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。

3 單、雙回路方案造價分析

3.1 綜合本體投資

1）本體工程

1000kV特高壓輸電線路工程中， 本體投資一般占靜態(tài)投資的60%～70%，因此，本體工程成為特高壓輸電線路中最敏感的因素。本體工程包括工地運輸工程、土石方工程、基礎工程、桿塔工程、架線工程、附件工程，其中工地運輸工程含在其他5個單位工程中。

（1）架線工程，由于單、雙回路導、地線的型號不同，線材單重存在差異。 另外，與一條雙回路相比，兩條單回路增加2根地線，交叉跨越次數(shù)增加1倍。

（2）附件工程，根據(jù)桿塔選型、線路運行和試驗結論，單回路采用IVI串，雙回路采用3I串配置，因此，單、雙回路設計方案在懸垂串的數(shù)量、金具數(shù)量及重量上存在差異。另外，由于單、雙回路方案導線截面的不同，導致導線張力不同，會影響耐張絕緣子的噸位選擇。

（3）桿塔工程，由于單、雙回路設計方案的導線截面不同，使得導線單重、風荷載、導線張力均不同，桿塔數(shù)量、桿塔型式不同，塔全高差距懸殊，以上原因使得塔重指標明顯不同。

（4）基礎及土石方工程，由于單、雙回路設計方案上部荷載（靜荷載及動荷載）的差異，使得基礎尺寸、基坑大小存在顯著差異，影響基礎工程及土石方工程投資。

2）輔助設施工程

1000kV特高壓輸電線路的輔助設施工程主要包括巡線、檢修站工程，生產(chǎn)運行維護通信設備，巡線、檢修道路工程，三維數(shù)字化輔助施工管理，加裝防墜安全保護裝置以及防鳥裝置等。由于兩條單回路設計方案的線路長度、桿塔數(shù)量為一條雙回路的2倍， 因此輔助設施工程中與線路長度及桿塔數(shù)量有關的項目，投資都要增加。

3）編制年價差

編制年價差包括主要材料的預算價或市場價與進本體取費的價格之差、人工工日調整和材機調整。單、雙回路兩種設計方案材料價差的差異，主要因為兩種方案的材料量大相徑庭。 另外，兩種方案套用不同桿塔組立、導線架設定額，進而影響人工費調整和材機調整的投資。

4）其他費

其他費主要包括三方面： 與土地有關的費用（建場費）、與工程建設有關的費用、與未來生產(chǎn)有關的費用。這些費用大都與線路長度和本體投資有關， 由于兩條單回路是一條雙回路長度的兩倍，另外，單回路和雙回路本體工程的投資差異，使得其他費用產(chǎn)生偏差。

從表4可以看出， 雙回路方案的綜合本體投資約為兩條并行單回路方案的1.09～1.17倍，差額占靜態(tài)投資的6.9%～11.9%。

3.2 建場費

對于同一條路徑的單、雙回路設計方案，建場費水平完全取決于線路走廊寬度。兩條并行單回路走廊寬度為192m（酒杯塔）和146m（貓頭塔），一條雙回路的走廊寬度為66m，兩條并行單回路走廊寬度約為一條雙回路的2.9～2.2倍。

從表4可以看出， 兩條并行單回路方案的建場費水平約為一條雙回路方案的1.9～2.6倍，差額占靜態(tài)投資的16%～27.8%。

根據(jù)以上分析可以看出， 建場費對特高壓單、雙回路設計方案的造價具有很大的影響，是導致方案選擇的關鍵因素。

4 對未來特高壓電網(wǎng)架設方式的建議

圖3是到2020年我國特高壓電網(wǎng)規(guī)劃圖， 從特高壓電網(wǎng)規(guī)劃的位置上看，全國電網(wǎng)分片成北、中、南三個跨區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)， 北部電網(wǎng)主要包括西北、東北、華北網(wǎng)，主要從西北、東北、山西以及內蒙火電基地外送到京、津、唐及山東用電量大的地區(qū)。中部電網(wǎng)主要包括華東、華中、川俞、福建電網(wǎng)，主要從四川水電基地送往華東、華中及重慶用電量大的地區(qū)。 南部電網(wǎng)主要包括廣東、廣西、云南、貴州、海南、香港及澳門電網(wǎng)，主要從烏江、瀾滄江、南盤江、北盤江、紅水河等水電站及云南、貴州兩省的坑口火電廠，向廣東送電［1］。

圖3 到2020年特高壓電網(wǎng)規(guī)劃圖

從2020年特高壓電網(wǎng)規(guī)劃可以看出，送電端大都集中在西北、西南、華北北部及東北北部等能源相對充裕、經(jīng)濟相對落后、人口相對稀少的地區(qū)。對于在這些地區(qū)建設的特高壓電網(wǎng)，建議采用兩條并行單回路架設。 受電端主要集中在東北南部、華北南部、華中、華東等能源相對稀缺，經(jīng)濟相對發(fā)達，人口相對密集的地區(qū)。對于這些區(qū)域建設的特高壓電網(wǎng)，建議采用同塔雙回路架設。

5 結論

在1000kV特高壓輸電線路工程中， 一條雙回路要比兩條并行單回路的綜合本體投資高10%～20%， 但雙回路的建場費要比兩條并行單回路低180%～260%。 因此，當線路路徑、基本氣象、地形比例、地質條件等一致時，建場費成為特高壓輸電線路采用單回路還是雙回路架設的制約因素。 經(jīng)測算，當雙回路架設方案（走廊寬度66m）建場費占靜態(tài)投資的7.5%以下時， 兩條并行單回路方案較經(jīng)濟，反之，采用雙回路設計方案投資更節(jié)省。

在同一線路路徑上兩條并行單回路、一條雙回路兩方案均可行前提下，本文從經(jīng)濟角度研究分析得出：在西北、西南等經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)，線路走廊內需拆遷的障礙物較少、通道清理費用較低（建場費占靜態(tài)投資的7.5%以下）， 進行特高壓輸電線路設計時， 宜采用兩條并行單回路 （酒杯或貓頭塔）設計；在華中、華東等經(jīng)濟較發(fā)達、建場費水平較高的地區(qū)宜采用同塔雙回路設計。

［1］婁欣.中國特高壓與超高壓輸電方式的技術經(jīng)濟分析及方案設想［D］.北京：華北電力大學，2010.

［2］劉振亞.特高壓電網(wǎng)［M］.北京：中國經(jīng)濟出版社，2008：72-92.

［3］劉振亞.特高壓知識問答［M］.北京：中國電力出版社，2006：34-61.

［4］張思祥，付建明. 雅安-武漢特高壓交流輸變電工程設計專題.單雙回路設計方案應用研究［R］.2012..

［5］國家電網(wǎng)公司電力建設定額站.《1000kV特高壓交流工程建設預算編制與計算標準》（試行）［S］.中國電力出版社，2008.

［6］國家電網(wǎng)公司電力建設定額站.《1000kV特高壓交流工程預算定額》第三冊.送電線路工程（試行）［S］.中國電力出版社，2008.

［7］國家電網(wǎng)公司電力建設定額站.《1000kV特高壓交流工程預算定額》第四冊調試工程（試行）［S］.中國電力出版社2008.