浅析220kV出线构架布置及选材分析.pdf

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1、浅析220kV出线构架布置及选材分析冯兵(西南电力设计院，四川成都610000)摘要：本文针对220kV出线构架结构布置形式、柱选型进行综合分析，按照全寿命周期设计理念和方法，优选220kV构架型式。通过采用STAAD＼CHINA(结构分析和设计)软件，对两种方案进行计算、比较，推荐构架采用合并跨布置(钢管A柱)更经济合理。关键词：出线构架；钢管A柱；合并跨布置中图分类号：TM642+．2文献标识码：B文章编号：1672—401l(2012)0l一0234—020前言在变电站建设过程中，为缩短建设工期，土建工程采用装配式方案，变电站构架上部结构

2、采用装配式排架或刚架，构架柱和粱均工厂化生产，现场机械化吊装施工，基础采用现浇混凝土，完全符合国家电网公司对变电站提出的“两型一化”(资源节约型、环境友好型、工业化)建设要求。本文以220kV变电站出线构架为算例，对柱选型、构架材料选用以及构架结构布置形式进行了分析并做了技术经济比较，按照全寿命周期设计理念和方法，优选220kV构架型式。1出线构架受力特点在变电站土建工程中，变电构架的受力主要以受水平荷载为主，承受的主要水平荷载是导线及地线的张力，其次是风力。导线张力的大小与导线的档距、弧垂、导线自重、覆冰厚度、引下线重量和安装导线检修上人等有

3、关，导线弧垂又随温度的变化而变化。同时各种不利因素也不一定同时出现，如最大覆冰或最大风速的时候一般也不会有人到导线上检修。出线构架按终端构架进行设计，荷载包括站内导线张力、线路侧导线张力、地线张力、阻波器重量等，在线路侧一般不考虑导线上人检修的荷载，只有当线路侧装有电气设备并有引下线时才考虑导线单相带电上人作业的荷载(按实际作用位置进行计算)。其荷载效应根据各种不同的工况条件分别进行合理的组合：运行工况(最大覆冰、最大风速、最低气温)、检修工况(单相或三相导线同时上人)、地震工况。根据电气要求，不同电压等级要求带电的导线对地面和其他构筑物保持一

4、定的距离，因此构架特点是柱高而断面细小，属于大柔度结构。2构架柱的选型构架柱常用的形式有两种：钢管柱和混凝土环形杆。钢筋混凝土环形杆具有钢材用量最小、工程造价低、无需防腐处理等优点；其缺点是自重大、起吊运输重量增加，杆身易出现纵、横向裂缝以及内部钢筋锈蚀等老化现象。钢管杆具有抗震和抗冲击能力好、由n-[-制作方便、运输不易变形等优点；其缺点是耗钢量大、须防腐等。构架柱的造价高低取决于钢材耗量与混凝土用量，两种形式构架柱的材料用量和造价比较详见表1。由表1可知，钢管杆比钢筋混凝土环形杆增加造价47％。根据全寿命周期的设计理论，全寿命周期经济效益的

5、评价包含两个层次的内涵：①实现一定功能需求的投人最小化；②相同投入条件下功能效益最大化。其中全寿命周期的费用包括一次建造的支出、使用期间操作运行费用、维修费用、更换及改造费用及停止使用后的残值等。钢管柱和混凝土环形杆的全寿命经济效益综合比较如下，详见表2。表1220kV构架柱造价比较钢筋混凝土环形杆钢管杆名称混凝土量(m3)钢材量(t)出线构架2．282．2单价6200(形m3)9530(元以)造价(刀兀)1．422．09百分比100％147％注：1．混凝土量及钢材量为本工程220kV出线构架柱实际用量；2．单价采用预算价格；3．造价不包含基础

6、、钢梁、铁件等费用。表2全寿命周期经济效益分析一次性投资维修费用更换及改造费用回收利用率大小多少高低佳差钢筋混凝土、／环形杆钢管杆、／由表2可以看出，在全寿命周期费用中，钢管杆除一次性投资较大以外，后期投资和停止使用后残值的利用上均优于钢筋混凝土环形杆，综合评价全寿命周期经济效益，从降低全寿命周期成本考虑，钢管杆是符合全寿命周期设计的最佳方案。通过以上分析，本工程构架推荐采用钢管杆，Q235B钢材。3出线构架布置方案根据电气提供的荷载资料，充分考虑运行工况、安装工矿及检修工况，采用STAAD＼CHINA(结构分析和设计)软件对构架进行计算分析。

7、结构上布置两个方案：方案一出线构架采用间隔7．5m的两联跨布置方式，构架柱高度为10m，地线支架高度为4m，如图1所示；方案二出线构架每两个间隔并一跨15m的单跨布置方式，构架柱高度为10m，地线支架高度为4m，如图2所示。两种结构布置方案均能满足工艺布置要求，方案二与方案一相比，减少一半构架柱，整体看更加简洁、美观。方案一图1方案二图2(下转第236)统上，应该将两个房间的风机盘管的工作参数设定在不同的数值上，实现对两个房间环境的分别调节，并且通过室内空气传感器传回的参数的变化，动态的修正风机盘管的运行状态，使室内空气保持在需要的参数上。2．

8、2风机盘管按照分时控制对建筑物尤其是公用建筑物来说，一天内使用的时间是变化的，人员的数量也是变化的，而这种变化也是负荷变化的形成因素之一，这就要求控制