220kV输电线路四回路钢管杆设计实践与研究

220kV输电线路四回路钢管杆设计实践与研究王

梅（广东南海电力设计院工程有限公司，广东佛山528200）

在充分征求施工、运行单位意见的情况下，对220kV佛藤吉南线路工程【摘要】根据佛山地区电力钢管杆设计、施工和运行维护的实际情况，全线钢管杆进行优化设计，使之更好地满足施工和运行的需要。

地脚螺栓；基础【关键词】四回路钢管杆；内外法兰；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2018）TM572A1006-422204-0139-02

引言近年来袁随着佛山地区城市建设步伐的加快袁城市用电量增长尤其迅速袁城区输变电工程数量也有所增多袁另外袁市政建设道路修扩以及地块开发袁要求高压线的迁移数量也有所增多遥目前袁输电线路还是以架空形式为主遥钢管杆以其占地面积小尧杆塔基础不影响其他管线尧不影响地块开发尧加工安装灵活方便等优点袁深得社会各界的认同遥

220kV佛藤吉南线路工程渊全称是220kV佛山站-藤沙站-吉安站-南海站线路改造工程冤位于佛山市顺德区袁跨龙江镇尧勒流镇尧乐从三个大镇遥本工程设计遵循叶110kV耀750kV架空输电线路设计规范曳渊GB50545-2010冤尧叶架空输电线路杆塔结构设计技术规定曳渊DL/T5154-2012冤和叶架空送电线路钢管杆设计技术规定曳渊DL/T5130-2001冤的要求以及其他相关的技术规范袁结合本工程的具体情况袁考虑既经济合理袁又方便加工尧施工及运行维护袁同时兼顾环境保护等方面的有利因素遥虽路径不长袁但线路走廊紧张袁规划要求特别高袁跨越与临近建筑物也较多袁工程的设计尧施工与传统线路有较大的不同遥本线路工程N23-N43段沿新建乐龙快速路走线袁线路走廊狭窄袁因地制宜采用钢管杆设计遥

1工程简介均按照3m一档取值遥采用自主开发的杆塔规划软件进行导线张力尧摇摆角尧线间距离计算袁计算风偏角时袁导线张力扔按平均高度的风速计算遥四回路杆以第二层和第五层悬垂绝缘子串风偏角来规划塔头袁确定工频电压尧操作电过电压尧雷电过电压以及带电作业情况下的摇摆角袁采用南方电网通用复合绝缘子串规格尺寸绘制间隙圆遥四回路转角杆在计算跳线串风偏角基础上还要校验带电点对杆身尧对横担的安全距离遥线间距离的计算依照叶110kV~750kV架空输电线路设计规范曳要求院杆塔上两根地线之间的距离不应超过地线与导线间垂直距离的5倍遥在一般档距的档距中央袁导线与地线间的距离应不小于0.012L+1遥

工况工频操作雷电带电

表1悬垂串摇摆角计算结果

导线高差垂直水平导线风导线竖悬垂串

Kv值角度力

张力系数档距档距荷载向荷载摇摆角23544-0.0231732000.8715835.313988.316353.666.220559-0.02321129-0.02320553-0.023项目导线弧垂渊m冤最小水平线间距离渊m冤最小垂直线间距离渊m冤

地线弧垂渊m冤最小地线支架高度渊m冤

导线弧垂渊m冤最小水平线间距离渊m冤最小垂直线间距离渊m冤

地线弧垂渊m冤最小地线支架高度渊m冤

177176177

200200200

0.880.880.881503.43.12.42.62.13.33.12.32.62.1

6929.714262.814280.355.56489.814210.414676.355.62884.414263.414276.149.6

1603.93.22.43.02.13.83.22.43.02.2

1704.43.32.53.42.14.23.32.53.42.2

1804.93.42.53.82.14.83.42.53.82.2

1905.43.42.64.22.15.33.42.64.22.2

表2线间距离计算代表档距张力150150150150150160160160160160

1674116741167417956017202172021720279890

2钢管杆的电气尺寸设计图1220kV佛藤吉南线路工程投产后现场照片

针对佛山地区运维要求及工程特殊情况袁本人在设计

220kV佛藤吉南线路钢管杆时对电气间隙尧外形尺寸尧稍径尧斜率尧挠度尧连接和一般安全措施等方面都做了深度优化和处理袁接下来以转角杆为例详细论述遥

本工程设计采用的气象条件袁最高气温院40益袁最低气温院0益袁最大风速院29m/s袁覆冰0mm袁导线采用双分裂630截面遥考虑到本段线路为城区线路袁地形平坦袁因而不同塔位的水平档距尧垂直档距分散性并不是很大袁因此钢管杆的设计使用档距确定为院水平档距为180m袁垂直档距为200m遥经过试算在不会引起杆塔单重指标过大的情况下袁钢管杆的呼称高定为院耐张转角钢管杆呼称高24~30m袁直线钢管杆呼称高30~39m袁

图2绘制间隙圆及电气距离校验

140电力讯息

2018年4月智能电网模式下的配网调控一体化张鼎杰（国网四川省电力公司新津县供电分公司，611430）

可为配网调控一体化提供有力支持。这种电网体系中【摘要】智能电网作为对电力系统的发展和管理具有重要作用的一种新兴科学化模式，

前瞻性以及先进水平来看，必然成为一种新的运行模式，的新模式对整个电力系统的发展和管理都有着重要的意义。依据智能电网的科学性、

具有良好的发展趋势。故而，在智能电网模式的快速发展下，如何实现配网调控一体化是当今电力系统从业者在完善电力系统所面临的新问题。

电力系统【关键词】智能电网；信息化；电网体系；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2018）TM76A1006-422204-0140-02

1配网调控一体化综述随着我国经济水平的飞速发展袁不断取得新的科研成果袁加速了信息化的发展袁这同样使得前瞻性的智能电网模式受到了广泛重视袁电力作为清洁能源袁电力系统的完善与发展对提高我国的生产力有所裨益[1~3]遥智能电网模式下的配网调控一体化方面的研究也越来越多袁本课题通过智能电网模式下的配网调控一体化的智能监控技术尧灵活经济调度等策略进行探讨袁旨在对智能配网调控一体化的发展提供理论依据遥具体如下院

社会经济发展的必要是依靠电力系统科学发展袁而智能电网模式对提升电力系统发展水平具有重要意义袁根据近几

年我国电网发展的实际情况来来看袁虽然目前智能电网的发展得到了充分重视袁但是传统的管理模式不能与之契合袁因此配网调控一体化越来越重视遥随着电网配网的管理力度与投资力度增大袁设置了专门的电网配网管理部门袁以此遵循国家的指示袁强化智能电网的建设袁并且为方便统一进行组织建设和管理袁设置配网调控一体化以此适应智能配网的管理袁并配合着逐步解决配网薄弱的问题遥

从当前的配网体系来看袁主要包含了传统模式变电运行管理模式尧集控站模式监控中心加运维操作站变电运行管理模式等四种袁配网调控一体化则指的是调控中心加运维操作站变电运行管理模式等遥此模式需要不断的开展与组织有效

钢管杆承受的外力由导线张力尧角度合力以及导地线和杆身风荷载组成袁在各工况下进行荷载组合计算遥由于四回路杆全高超过60m袁杆塔风荷载调整系数应分段计算袁对杆塔加权平均值应不低于1.6袁对基础加权平均值应不低于1.3遥杆身构件断面采用16边形袁稍径大小对钢管杆挠度控制有较明显的作用袁在相同根径的情况下袁扩大稍径尺寸可使钢管杆的整体刚度提高遥本次设计的钢管杆杆身受力较大袁杆身采用Q420高强钢设计袁能大大增强杆身的抗弯能力袁同样杆型尺寸下袁采用高强钢替代普通钢能减少杆身壁厚袁达到节约钢材的目的遥根据经验袁考虑架空钢管杆线路的美观以及与周围环境的协调袁转角杆挠度宜控制在12译袁在安装时宜不大于15译遥

3钢管杆荷载计算及有限元计算杆采用四桩承台基础袁桩径1.4m遥转角杆采用四桩承台基础袁桩径1.6m遥特殊中间绿化带的杆位采用顺线路布置的双桩承台基础袁桩径2.2m遥因钢管杆均位于市区绿化带中间或者道路路边袁常年有较多各型号的机动车经过遥为防止汽车意外冲撞对钢管杆造成的损坏袁经征询佛山供电局输电部意见袁对全线钢管杆采用防撞设计遥防撞墙不得突出占用路面袁转角和收口处需作圆角处理袁基础立柱涂以红白相间的荧光漆袁防撞墙外表面须贴鲜色红白瓷砖袁便于夜间警示遥

6一般安全措施4杆身连接时采用刚性内外法兰连接设计同时针对特殊大弯矩尧大直径法兰考虑非线性的有限元理论作进一步的分析计算袁以保证工程设计的安全可靠遥便于内外法兰的安装施工袁配套设计了内法兰操作平台及内爬梯遥根据佛山地区钢管杆的实际运行经验袁大多数钢管杆采用灌注桩基础袁且运行良好遥根据塔位地勘实测的地质参数和施工环境袁通过计算受力袁分析现场施工条件袁论述不同的基础设计对工程造价尧施工进度和环境的影响袁选取施工方便尧安全运行尧造价经济最优的双桩或四桩承台灌注桩基础遥直线

采用刚性法兰连接受力时法兰盘尧法兰肋板和螺栓同时作用袁连接刚度好袁在连接处可视为无任何变形遥本工程内外法兰设计时依据现行标准叶架空送电线路钢管杆设计技术规定曳渊DL/T5130-2001冤式8.3.3-1进行遥当法兰所受弯矩与轴心作用力之比大于钢管外壁半径时袁非根部法兰旋转轴取管外壁切线袁法兰螺栓的最大拉应力按下式计算院

bbM窑Y1NNtmax=依臆Nt2n撞Yi

本工程转角杆根部弯矩很大袁地脚螺栓需使用42CrMo合

金结构钢袁叶架空输电线路杆塔结构设计技术规定曳给出的42CrMo锚栓强度设计值310MPa为热处理后的强度袁已考虑了设计安全系数遥实际出厂的材料抗拉强度可达1100MPa遥

钢管杆挂线点一般是由厂家加工时把挂线板焊接在横担端部袁并不是现场螺栓连接袁线路运行年限过长时挂点连接处由于摩擦引起镀锌层破坏而导致腐蚀袁存在安全隐患袁影响继续使用遥因此本人在设计时袁将挂线板厚度的设计值加厚2mm袁目的是提高防腐性能和耐久性袁对于输电线路运维相当有必要遥

另外袁根据南方电网公司安全保护措施要求袁设计时对所有钢管杆已考虑加装防坠落装置袁采用不锈钢导轨尧防坠器和转向器双面布置袁以提高杆上作业人员的安全可靠性袁这一点深得佛山供电局输电运行班组认可遥

[1]叶架空送电线路钢管杆设计技术规定曳渊DL/T5130-2001冤.[2]叶架空输电线路杆塔结构设计技术规定曳渊DL/T5154-2012冤.[3]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册.渊第二版冤.

[4]叶110kV~750kV架空输电线路设计规范曳渊GB50545-2010冤.

5基础设计参考文献

收稿日期：2018-3-25