06.500kV紧凑型直线小转角塔的设计与应用

《06.500kV紧凑型直线小转角塔的设计与应用》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紧凑型直线小转角塔的设计与应用包永忠杨艺（中南电力设计院430071）【摘要】紧凑型直线小转角塔具有重量轻、占地面积小、绝缘子串少的特点，在国内紧凑型线路中尚无使用先例，我院在神忻石500kV送电线路首次采用了紧凑型直线小转角塔，它对降低工程造价、缩小线路走廊有积极意义。本文主要介绍紧凑型直线小转角塔的设计、试验和工程应用情况。【关键词】紧凑型、杆塔结构，小转角塔1．概述随着我国国民经济的高速发展，特别是城镇建设的步伐加快及现代生活、工作方式的需要，用电负荷高度集中，超高压输电线路走廊问题日趋严重，合理利用土

2、地资源、减小电力线路走廊用地和环境保护问题越来越受到重视。近年来，随着我国第一条500kV昌房紧凑型线路的建成投产，紧凑型线路越来越被建设单位重视。它除了与常规线路相比，在同等导线截面积条件下，有着较高的自然输送功率外，其线路走廊宽度也大为减小，经济效益及社会效益十明显。但在铁塔设计时，由于导线采用“倒三角”排列，对于耐张转角塔，每相导线均需顺线路方向的跳线横担，与常规耐张转角塔相比，其重量增加较多。如何有效的减少耐张转角塔的数量，对于降低工程的钢材指标，从而降低工程造价有比较重要的意义。在神忻石500kV紧凑型送电线

3、路中，以降低工程造价为主要目的，设计了紧凑型直线小转角塔，实际工程中由于工程海拔高度不同，以1000米海拔高度为界线，导线间距分为7200和7700两种，分别设计了JZJ1和JZJ2直线转角塔。本文介绍该塔的设计、试验和工程应用情况，供相互交流（具体数据以JZJ1直线转角塔为例）。2．设计条件2.1按《110-500kV架空送电线路设计技术规程》的要求，500kV架空送电线路的最大设计风速取30年一遇、离地20m高、10min时距最大风速统计值，且不低于30m/s。结合西北地区气象情况，参照典型气象区，气象条件取值如下

4、：工况温度（℃）风速（m/s）冰厚（mm）最低气温-1000最高气温4000平均气温1500最大风速-5300最大覆冰-51010外过电压15100操作过电压151502．2导线按6´LGJ-300/40,正六边型布置，分裂间距450mm，地线一根为OPGW，另一根为GJ-80镀锌钢绞线设计。2．3杆塔使用条件：JZJ1水平档距取460m，垂直档距取700m；JZJ2水平档距取600m，垂直档距取800m,转角度数3～80。代表档距均取350m.3．杆塔设计由于紧凑型直线小转角塔导线采用三“V”串布置方式，且三相导线以

5、“倒三角”方式布置在铁塔头部窗口内，横担窗口尺寸与常规塔型相比有所增加，进而使整个塔头的轮廓面积加大。因此，选择合理的塔头布材形式和塔身坡度不仅可以减轻铁塔重量，而且方便线路的安全运行。电气间隙尺寸如下图：3．1塔头布材根据电气间隙要求，三相导线的相间距离为7200mm，上导线V串夹角为830，下导线V串夹角为1350。在满足电气间隙的情况下，为了尽可能的减小塔头尺寸，横担采用非对称结构布置是比较合理的。与传统的猫头型塔相比,上方导线横担承担两相导线的荷载，尽管导线采用V形绝缘子串挂线方式，但在横担中部仍承担至少一相导

6、线的荷载。横担受力方式相当于一个单跨简支梁，其跨度较大，它以上曲臂作为梁的支点，这就要求导线横担中部有足够的刚度承受导线荷载，需要采用矩型断面。下面给出几种不同的塔图布材方案，它们各有优缺点：方案1方案2方案3单线图呼高(m)414141优点塔头宽度小，上下曲臂内支撑杆件为“零杆”。塔头宽度大，上下曲臂内支撑杆件为“零杆”。上下曲臂内外主材采用杆件联结;外曲臂主材拐点少，简化了节点构造。塔头抗水平力强。(选用方案)缺点曲臂内外主材夹角小，K节点构造复杂。外曲臂主材拐点较多，节点构造复杂。塔头抗水平力差。曲臂内外主材夹角

7、略大，K节点构造复杂。外曲臂主材拐点略少，节点构造复杂。塔头抗水平力差。塔头宽度略大，上下曲臂内支撑杆件为受力杆件。从上述几种方案可以看出，由于导线布置的特殊性，铁塔头部尺寸较大，窗口外形弯折较多，节点传力复杂。在杆件布置方面，将上曲臂外主材和下曲臂上段外主材拉直，不仅改善了K节点的工作状态，也为加大下导线挂点横断面的尺寸创造了条件。考虑到本塔型为直线转角塔，其水平负荷较大，且头部不对称，如将上、下曲臂的连接处象直线塔一样布置（方案图1、2），则要么上、下曲臂断面太小，刚度较弱；要么加大整个头部外型尺寸，塔重增加。所以

8、在K节点处，由铰接改为杆件连接（方案图3），既增加了节点刚度，也满足至上而下逐步增加截面的结构受力要求。经过计算分析,各方案曲臂的最大水平位移（90度大风工况）和最大纵向位移（断导线工况）如下表:方案1方案2方案3呼高(m)414141最大水平位移(mm)392377320最大纵向位移(mm)1481401203．2塔身坡度与断面