500kv同塔四回路大跨越设计探析

《500kv同塔四回路大跨越设计探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、500kV同塔四回路大跨越设计探析　　摘要：500kV输电线路工程线路长，拆迁赔偿费用大，在某些走廊狭窄地区采用同塔四回方案可节约相当可观的线路走廊、避免大量的占地赔偿。500kV四回路杆塔荷载大，杆塔的优化设计对本工程有效的控制线路投资，降低成本及与环境的相协调具有重要意义。本文通过一系列的分析比较与研究，从导、地线的布置、风荷载、结构布置、结构动力分析等多方面进行了全方位的优化论证及比较，为杆塔的设计提出了一系列指导性建议。关键词：四回路；大跨越；风荷载；结构动力中图分类号：S611文献标识码：A随着电力建设的不断发展，

2、在珠三角地区某些工程拆迁赔偿费用也将会非常庞大，且操作实施极为困难，特别是大跨越。故跨越直线塔采用同塔四回方案可节约相当可观的线路走廊、避免大量的占地赔偿；而对于耐张塔，采用两个同塔双回较同塔四回占优。因此本文所提及的同塔四回跨越方案仅指直线塔以同塔四回的形式跨越。1.同塔四回路大跨越工程设想1.1导线悬垂绝缘子串型式目前我国500kV输电线路常用的导线悬垂串布置型式有I型串、V型串两种。8四回大跨越直线塔采用三层导线横担塔型，一层横担的同侧布置有同回路或不同回路的两相导线。V型串布置限制了绝缘子串的摆动，缩减了线间距离，减

3、少了线路走廊的占地和房屋拆迁量；但相同吨位的V型串较I型串在绝缘子和金具的使用数量上成倍增加，且使用V型串杆塔重量略重。I型串的走廊宽度较大，但其总体造价较V型串少。另外，大跨越悬垂串若采用V型串，其单肢为四联，金具连接较为复杂，且尚无施工、运行经验，因此导线悬垂串推荐采用I型串布置。1.2地线支架对于地线支架的布置形式，本文提出了两种不同的形式进行比较，如图1.2.1所示。地线支架布置形式1地线支架布置形式2图1.2.1地线支架布置比较对于图1.2.1中的形式2，由于地线支架连接在上横担上，雷电流在上横担的的压降较大，因此

4、上横担最边的相导线耐雷水平较差，故应将形式2中的地线支架尽量向塔身移动。地线支架尽量向塔身靠近会有效提高杆塔耐雷水平、降低跳闸率。为了克服形式2雷击避雷线支架造成的上横担边导线挂点雷电位较高的缺陷，设置独立地线横担(形式1)对提高线路的耐雷水平有关键性的影响。另外，从外形上来看，形式1相对形式2较美观，且两种形式的塔重也相差较小。8综合上述原因，同时考虑到同塔四回路大跨越的重要性和其防雷保护的特殊性，推荐地线支架布置采用形式1。2.杆塔设计2.1风荷载大跨越杆塔的荷载主要是塔身风荷载、导地线风荷载、导地线张力、导地线覆冰、杆

5、塔自重、导地线自重等。除耐张塔由导线张力、转角度数控制之外，轻冰区直线塔主要杆件（如塔身主材）基本上是由大风控制，尤其是500kV四回路大跨越输电线路铁塔，杆塔尺寸比500kV线路杆塔要高大得多，风荷载的影响就更大。2.2.1风荷载计算(1)我国杆塔风荷载计算DL/T5014-2002规定杆塔风荷载标准值按下式计算：式中：为风向与杆塔塔面相垂直时，杆塔风荷载标准值；为风压高度系数；为构件的体形系数；为杆塔风荷载调整系数；为构件承受风压投影面积计算值。(2)IEC杆塔风荷载计算IEC标准给矩形格构铁塔的风荷载计算式：式中：为动

6、态基准风压Pa；为在水平面，入射风与面1法线方向之间的角度；为投影在受风面中面1的总表面面积；为投影在受风面中面2的总表面面积；8为垂直于面1和面2的体型系数；为受风面的充实率，等于受风面的投影面积除以其总表面面积。一个面的充实率是投影在受风面中面1或者面2的面积或者和该面实际受风面积的比值；为杆塔综合风压系数，其离地面的高度位于受风面的重心处。当风向与杆塔塔面相垂直时，上式变为：(3)ASCE杆塔风荷载计算或式中：为顺风方向的风荷载；为荷载因子；为基本风速，50年重现期，3s阵风；为基本风速，RP年重现期，3s阵风；为风压

7、高度系数；为地形影响因子；为空气密度常数；为阵风响应因子；为风力系数；为迎风方向的投影面积。分析比较中国、IEC、ASCE公式计算的塔身风荷载，在数值上非常接近。因此，500kV四回路大跨越塔身风荷载采用我国规范已有公式是适当的。2.2结构选型目前我国常用的大跨越塔型按结构形式分主要有钢管塔、组合断面角钢塔和钢筋混凝土塔等三种型式。近年来，钢管塔以其简单美观的结构形式、稳定良好的受力性能，越来越多应用到电力行业。目前我国加工钢管塔已不存在技术问题，许多加工厂都具备了轧制大尺寸圆形与多边形钢管的8能力；在施工安装方面，钢管塔构

8、件数量与组合断面角钢塔相比少很多，给铁塔运输、吊装中杆件的核对、堆料和组装等带来诸多便利，缩短安装周期；在经济指标上，在相同电气和气象条件下，钢管塔能比角钢塔塔重轻20%～30%，基础混凝土节省20%左右。大跨越直线塔推荐采用钢管结构型式。2.3结构布置及其优化跨越塔结构布置的好坏将直接影