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1、简析架空输电线路风速取值问题摘要:该文章文对架空输电线路风速方面的问题进行了简要分析,介绍了风速监测记录仪的使用。关键词：架空；输电线路；风速中图分类号：U463.62文献标识码：A文章编号：8我国电力设计部门,输电线路设计风速的选取标准是按照《架空送电线路设计技术规程SDJ3一79》中的气象条件来设计的。规程中规定,35一330kV送电线路的最大设计风速,采用离地面高度15m处5,475d一遇10而n平均最大值,500kV线路采用离地面高度ZOm处7,300d一遇10而n平均最大值。对于山区、平原地区及特殊区段的送电线路最大设计风速的取值也做了相应的原则规定
2、ll]。电力设计和输送电设备制造部门,按照规程规定和设计标准,采取种种措施,使设计最大风速符合实际输电线路运行环境,电力设备抗风强度满足设计要求。但是,资料表明全国各地由于大风致使高压架空送电线路倒杆塔事件时有发生,估计全国电网倒杆塔事故率为0.00052次/(km·365d),220kV线路近巧年来平均倒杆塔率0.0001次/(km·365d)。电力部门技术人员普遍认为大风倒杆塔的主要原因是输电线杆塔的抗风标准偏低,50年代所制定的技术规范离现实情况差距较大,另外,设计用最大风速的取值与局部地区实际运行最大风速值不一致,也是重要因素之一。电力设计单位利用的气
3、象条件均是来自线路经过地区附近气象台站提供的原始风向风速资料,经概率统计和计算求出的最大设计风速。1设计风速的计算方法和存在问题为了使线路、杆塔及金具的机械强度和绝缘配合能够适应气象变化,最大设计风速的收选取至关重要。在设计过程中,对搜集到的沿线气象资料,结合已有线路运行情况,合理组合大风、覆冰、气温设计用气象条件,使其具有代表性、严峻性和若干年一遇的保证率。1.1设计用最大风速的确定我国许多气象台站每天定时观测4次2而n平均风速值,若获得设计用风速需要经过次时换算、高度换算和若干年一遇保证率计算等较复杂的统计计算。1.1.1次时换算由定时4次Zn卫n平均风速
4、观测值,通过相关分析,建立回规方程,利用回规方程式和原始记录数据,换算成连续自记10n卫n平均风速。对于不同地区由于考虑影响因素、影响程度不同,回规方程式有所差异。1.1.2高度换算将风速仪高度H0处连续自记10min平均风速换算为离地面标准高度处(15m或20m)的风速。常用计算公式如下:8其中为距地面标准高度H处的连续自计10min平均风速(m/s)。为风速仪高度处的连续自记10min平均风速(m/s)。为地面状况系数。1.1.3若干年一遇的最大设计风速风速值的分布根据不同情况,作为连续随机变量分布或者当做指数型极大值的渐近分布来处理,利用皮尔逊111型曲
5、线法或者耿贝尔分布曲线法求取X年一遇的最大设计风速。1.1.4最大风速的确定架空送电线路所经过地区地形千变万化,设计风速是从线路两侧多个气象台站定点定时观测的风速资料中,经过以上统计计算分别求出每个观测点的最大风速值,现采用的一般方法是求离散点的最大值,即V=而n{代,叭,矶,…},作为该区段送电线路的最大设计风速值,对微地形影响针对不同情况进行修正,以此值作为设计依据。1.2存在问题从以上风速观测值的搜集、统计整理及计算中,不难发现存在着许多问题,归纳如下:1.2.1原始数据方面8设计风速的原始定点观测数据均取自电力线路两侧的附近气象台站,这些数据并不完全反
6、映导线悬挂处的线路走廊实际风速,尤其是边远地区的送电线路,离气象台站较远,地形复杂,由气象台站观测的风速原始数据计算出的设计风速,偏差会更大;另一方面,利用定时观测数据求取若干年一遇最大风速,而不是长期连续观测的实际最大风速值,这也会导致设计风速有偏差。1.2.2设计风速值计算方面在设计风速计算过程中,利用的风速平均值,当作大小、方向不变的稳定风速处理,实际风速的脉动性很大,大小和方向的变化随机性也很大,变化风速与稳定风速对线路和杆塔的负载效应是不同的。杆塔荷载计算考虑了风压系数,而导线最大荷载计算没有计及风压系数的影响,且风压系数取值多大才能准确反映该区段输
7、电线路走廊实际风速的脉动效应,也是需要解决的问题。1.2.3风向方面线路设备风荷载大小,不仅取决于风速大小,而且与风向有关,风向不论垂直、平行于线路走向还是相交某一角度,在计算杆塔或线路荷载时应该考虑风向不断变化的影响。为了解决以上问题,需要研究的最基本的问题是,输电线路所经区域导线悬挂处的实时风力气象资料。这些最原始的真实气象资料,对于设计8风速的确定和倒杆塔事故原因分析,提供了基本条件和依据。针对这种情况,研制了微机型风向风速自动监测记录仪,该装置能实时的记录任何监测点的风向风速数据,并根据不同要求监测记录任何时间的定时值,任何时期的某时间内的风速平均最大
8、值。基本上能满足各种风向风速的监测记录
