《電子技術(shù)應(yīng)用》
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國網(wǎng)典設(shè)10 kV架空線路氣象區(qū)歸并及 導(dǎo)線安全系數(shù)設(shè)定
2018智能電網(wǎng)增刊
宗 強(qiáng)1,龐明遠(yuǎn)2
1.南通電力設(shè)計(jì)院有限公司,江蘇 南通 226000; 2.國網(wǎng)甘肅省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,甘肅 蘭州 730050
摘要: 國網(wǎng)典設(shè)配電線路分冊在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上選取了A、B、C三種氣象區(qū),考慮到桿頭、桿型的精簡、歸并的需要,同時(shí)又針對(duì)不同氣象區(qū)的導(dǎo)線對(duì)其安全系數(shù)進(jìn)行了不同的設(shè)定,體現(xiàn)典設(shè)一桿多頭、一桿多用的特點(diǎn)。詳細(xì)介紹了國網(wǎng)典設(shè)10 kV架空線路氣象區(qū)的歸并過程及導(dǎo)線安全系數(shù)設(shè)定的思路。
中圖分類號(hào): TM75
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.2018.S1.047
Abstract:
Key words :

0  概述

    《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)10 kV架空線路分冊》(以下簡稱《典設(shè)》)在編制時(shí),對(duì)國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)省份的氣象條件進(jìn)行了梳理歸并,選取了A、B、C三個(gè)氣象區(qū)?!兜湓O(shè)》2006年版、2013年版和2016年版使用并延用了A、B、C三個(gè)氣象區(qū)的方案。

    在A、B、C三種氣象區(qū)基礎(chǔ)上,為便于橫擔(dān)結(jié)構(gòu)尺寸的統(tǒng)一、轉(zhuǎn)角桿型的精簡,《典設(shè)》針對(duì)不同氣象區(qū),導(dǎo)線采用了不同的安全系數(shù)。

1  氣象區(qū)歸并

    《DL/T 5220-2005 10 kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程5220》)中附錄A是全國九類典型氣象區(qū),詳見表1。

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    九類氣象區(qū)對(duì)10 kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)顯得過于復(fù)雜,《典設(shè)》編制組對(duì)國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)省份的氣象條件進(jìn)行了調(diào)研匯總,得到各個(gè)省份的最大風(fēng)速、最低氣溫、覆冰厚度。詳見表2。

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    通過對(duì)各省最大風(fēng)速、最低氣溫、覆冰厚度等氣象資料詳細(xì)分析,并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),編制組認(rèn)為《典設(shè)》擬采用的氣象區(qū)應(yīng)當(dāng)在《規(guī)程5220》Ⅰ~Ⅸ類典型氣象區(qū)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理歸并,并將不具代表性的氣象區(qū)去除,使得歸并后的氣象區(qū)更加精簡,同時(shí)又不失普遍性和適用性,這將為桿型設(shè)計(jì)提供極大的便利。

    最終提出《典設(shè)》采用A、B、C三種氣象區(qū),詳見表3。超出A、B、C三個(gè)氣象區(qū)的情況,應(yīng)對(duì)《典設(shè)》桿塔校核,確保滿足要求后使用。

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2  導(dǎo)線安全系數(shù)設(shè)定

2.1  各氣象區(qū)導(dǎo)線弧垂特性分析

    A氣象區(qū)風(fēng)速大,覆冰厚度??;B、C氣象區(qū)風(fēng)速小,覆冰厚度大。以JKLYJ-10/240導(dǎo)線為例,在同等安全系數(shù)情況下A、B、C三個(gè)氣象區(qū)的導(dǎo)線弧垂特性,詳見表4、表5、表6。

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    通過上表可見:在同等安全系數(shù)情況下,B、C氣象區(qū)的導(dǎo)線弧垂比A氣象區(qū)大,這將會(huì)導(dǎo)致B、C氣象區(qū)的導(dǎo)線線間距離會(huì)比A氣象區(qū)大,導(dǎo)致橫擔(dān)規(guī)格不同。為達(dá)到《典設(shè)》歸并、統(tǒng)一、精簡的設(shè)計(jì)要求,加大A氣象區(qū)的導(dǎo)線安全系數(shù),增加A氣象區(qū)的導(dǎo)線弧垂,詳見表7。

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    調(diào)整后A、B、C三種氣象區(qū)的弧垂趨于一致,使得三種氣象區(qū)的橫擔(dān)尺寸變得統(tǒng)一,有利于桿(塔)型歸并。

2.2  轉(zhuǎn)角桿受力分析

    10 kV架空線路轉(zhuǎn)角桿的受力取決于電桿的桿身風(fēng)荷載、導(dǎo)線的風(fēng)荷載及導(dǎo)線的線條張力,電桿的根部彎矩則由桿身風(fēng)荷載、導(dǎo)線風(fēng)荷載及導(dǎo)線線條張力各自產(chǎn)生的彎矩疊加而成。

    若A、B、C三種氣象區(qū)采用同樣的導(dǎo)線安全系數(shù),導(dǎo)線線條張力產(chǎn)生的彎矩相同,而由于A氣象區(qū)風(fēng)速高于B、C氣象區(qū),相應(yīng)的A氣象區(qū)的導(dǎo)線風(fēng)荷載比B、C氣象區(qū)大,因此A氣象區(qū)轉(zhuǎn)角桿的根部彎矩必定大于B、C氣象區(qū),這就需要為A類氣象區(qū)特別設(shè)計(jì)一套轉(zhuǎn)角桿型。

    如果將A類氣象區(qū)導(dǎo)線的安全系數(shù)適當(dāng)增大,A氣象區(qū)導(dǎo)線線條張力產(chǎn)生的彎矩則小于B、C氣象區(qū),但由于A氣象區(qū)的導(dǎo)線風(fēng)荷載大于B、C氣象區(qū),就使得A、B、C三個(gè)氣象區(qū)電桿的根部彎矩趨于平衡,便于各氣象區(qū)轉(zhuǎn)角桿型的統(tǒng)一歸并。

2.3  “一桿多用”桿型設(shè)計(jì)原則的需求

    “一桿多用”是《典設(shè)》的基本原則,是指每一種桿型均能適用于A、B、C三類氣象區(qū)的多種外荷載。

    將A類氣象區(qū)導(dǎo)線的安全系數(shù)適當(dāng)增大,不僅僅體現(xiàn)在便于各氣象區(qū)橫擔(dān)尺寸的統(tǒng)一,更主要的作用是使得轉(zhuǎn)角桿的根部彎矩在A、B、C三種氣象區(qū)都趨于平衡,使得每一種轉(zhuǎn)角桿均能適用于三種氣象區(qū),同時(shí)典設(shè)讓每種桿型在同一氣象區(qū)均能適用于多種外荷載形式(如:一種桿型既能用于雙回路線路的較小轉(zhuǎn)角度數(shù),又能適用于單回路線路較大轉(zhuǎn)角度數(shù)),這樣,每一種轉(zhuǎn)角桿就能適用于A、B、C三類氣象區(qū)多種外荷載,很好地貫徹了“一桿多用”的設(shè)計(jì)原則。

    正是基于“一桿多用”的桿型設(shè)計(jì)原則,桿型的數(shù)量得到了大量的精簡,典設(shè)不需要針對(duì)每一種氣象區(qū)設(shè)計(jì)多個(gè)桿型,而是通過計(jì)算將適用于一個(gè)氣象區(qū)的為數(shù)不多的桿型覆蓋至A、B、C三個(gè)氣象區(qū)。

2.4  導(dǎo)線安全系數(shù)取值表

    基于上述論證分析,典設(shè)給出了不同氣象區(qū)下的10 kV導(dǎo)線安全系數(shù),詳見表8。

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3  總結(jié)

    氣象區(qū)的歸并及導(dǎo)線安全系數(shù)的設(shè)定是典設(shè)編制的核心內(nèi)容,在此基礎(chǔ)之上的桿頭和桿型的設(shè)計(jì)變得簡潔、清晰,同時(shí)適用性強(qiáng),覆蓋面廣,《典設(shè)》已成為指導(dǎo)國網(wǎng)系統(tǒng)架空配電線路建設(shè)的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。



作者信息:

宗  強(qiáng)1,龐明遠(yuǎn)2

(1.南通電力設(shè)計(jì)院有限公司,江蘇 南通 226000;

2.國網(wǎng)甘肅省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,甘肅 蘭州 730050)

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