江苏电网20kV、0.4kV结构部分标准化设计
3. 工作方式及过程
3.1
工作方式
总体工作方式是:统一组织、突出重点、广泛调研、控制进度、按期完成。 统一组织:为了加强标准化设计的协调组织工作,成立电网工程标准化设计工作组, 并进行集中封闭设计,按照“转变观念、技术创新”的指引思想,结合调研情况,开拓 思路、创造性地开展工作。
明确目标:能够覆盖上述电压等级全省80%的设计量,同时在设备材料选型方面尽 量减少种类,提高建设管理效率,使得物资采购标准化量达到80%。将混凝土电杆及其 铁附件标准化,可以为输电线路标准化设计打下坚实的基础,可以为物资采购标准化做 好准备。
广泛调研:为了保证输电线路标准化设计成果的适用性,总结了推广应用国家电网 公司输变电工程标准化设计的经验,在输电线路标准化设计工作过程中开展了更加深入 的调研工作。
控制进度、按期完成:在标准化设计工作中,通过定期召开协调会,检查、控制设 计工作进度,推进整个设计工作的顺利开展,确保整个标准化设计工作的按期完成。 3.2
工作过程
2008年11月3日~10日,进行方案设计、框架设计及原则评审。 2008年11月10日~20日,进行具体设计,中间评审。 2008年11月20日~28日,成果校核、审核,完成初稿。 2008年11月29日~12月3日,成果内部评审。
2008年12月4日~12月15日,根据校审意见完成送审稿,提请专家组审查。 2008年12月16日~12月31日,,根据审查意见,进行修改完善并发布。
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江苏电网20kV、0.4kV结构部分标准化设计
4. 模块划分
4.1
设计模块的划分原则
在本次标准化设计中,根据电压等级和导线截面的组合选取相应的混凝土电杆,根据所选杆型配置铁附件及基础。现将有关情况分述如下: 电压等级:
目前江苏地区配电线路采用的电压等级主要为20kV、10kV、0.4kV。考虑到20kV电压等级将取代10kV电压等级,并结合本次标准化设计精简、归并的原则,本标准化设计仅针对20kV、0.4kV电压等级。 导线型号:
根据江苏省电力公司《20kV配电系统技术导则》2.4节要求, 20kV架空线路采用以下2种导线型号:JKLYJ-20/150、JKLYJ-20/240。
根据江苏地区0.4kV线路导线使用情况,通过简化导线种类,0.4kV导线采用以下3种导线型号:JKLYJ-1/95、JKLYJ-1/150、JKLYJ-1/185。 设计内容:
20kV、 0.4kV结构部分标准化设计采用混凝土电杆。内容包括以下4个部分:①杆段及组装图,②20kV铁附件,③0.4kV铁附件,④基础图。
4.2
设计模块的划分及编号
江苏电网20kV、0.4kV结构部分标准化设计内容划分如下: 模块编号 结构设计内容 PW-DG 混凝土电杆杆段及组装图 PW-FJ-20 20kV混凝土电杆铁附件 PW-FJ-04 0.4kV混凝土电杆铁附件 PW-JC 混凝土电杆基础图 4
江苏电网20kV、0.4kV结构部分标准化设计
5. 主要设计原则和方法
5.1
设计气象条件
为适应标准化架线设计的需要,结合江苏地区气象条件的实际情况,遵照《66kV及以下架空电力线路设计技术规定》中的典型气象区,归纳出适合江苏地区20kV、0.4kV架空线路使用的气象条件见表5-1。
表5-1 架空配电线路标准化设计气象条件
序号 气象工况 气温t(℃) 风速v(m/s) 覆冰厚度b(mm) 1 最高气温 40 0 0 2 最低气温 -10 0 0 3 覆冰情况 -5 10 5 4 最大风速 10 25 0 5 安装情况 0 10 0 6 平均气温 15 0 0 7 大气过电压 15 10 0 8 操作过电压 15 15 0 5.2
导线的选取和使用
导线型号确定:
根据省公司电建[2008]27号文要求,20kV、0.4kV架空导线均采用铝芯交联聚乙烯绝缘架空电缆。
根据江苏省电力公司《20kV配电系统技术导则》2.4节要求,20kV导线选择以下2种导线型号:JKLYJ-20/240、JKLYJ-20/150。
为简化设备采购、杆型选择和运行维护,对于0.4kV导线采用以下3种导线型号:JKLYJ-1/95、JKLYJ-1/150、JKLYJ-1/185。
本册为结构分册,在设计过程中20kV导线采用JKLYJ-20/240,0.4kV导线采用JKLYJ-1/185。
5.3
导线横担使用
直线杆的20kV及0.4kV导线均采用单根角铁横担配扁铁抱箍,直线转角杆采用双拼对夹横担。
为便于20kV电杆下引线方便,横担预留引线瓷横担安装孔。同时考虑电缆引下时,横担上预留普通氧化锌避雷器安装孔。
20kV横担与0.4kV横担垂直间距为1.5米。
5.4 杆型选取和使用
5.4.1电杆选用基本原则
直线杆、直线转角杆均采用“部分预应力”混凝土杆(SP系列)。 耐张杆均采用钢管杆。 5.4.2杆高选择
混凝土电杆杆高分15米、18米。
15米混凝土电杆适用于20kV双回路与0.4kV单回同杆,18米混凝土电杆适用于20kV四回路与0.4kV单回同杆。
5.4.3使用档距
标准化设计中直线杆、直线转角杆均按水平档距为60米、垂直档距为80米、最大档距为70米进行设计。
5.4.4杆型分类
根据导线的不同排列方式将电杆分为A、B两类:其中A型电杆为水平排列、B型电杆为垂直排列。
表5-2为直线杆杆型分类表,表5-3为直线转角杆杆型分类表。
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表5-2 直线杆杆型分类表
杆型 电杆全高(米) 导线排列双回20kV 四回20kV 型式 加0.4kV 加0.4kV 20PSZ23A-15 15.0 水平 0<L≤60 20PSZ23B-15 垂直 0<L≤60 20P4Z31-18 18.0 三角 0<L≤60 注:L为水平档距。 表5-3 直线转角杆杆型分类表
杆型 电杆全高(米) 导线排列双回20kV 双回20kV 型式 无0.4kV 加0.4kV 20PSJ31A-15 0°<a≤20PSJ31B-15 15.0 水平 垂直 8° 0°<a≤5° 注:a为线路转角度数。 5.5
混凝土电杆的选取和使用
部分预应力混凝土电杆有着较好的抗裂、抗剪、抗弯性能,填补了普通非预应力直线杆和转角钢管杆之间的空缺,减少了钢管杆在线路中的使用,具有良好的技术经济性能。
考虑到杆型分类表中对外荷载作了简化处理,使用者如需对特定的外荷载作进一步校验,可将计算的电杆根部弯距的标准值(计算时需考虑附加弯距的影响,将计算总弯距的标准值乘1.15得最终计算的电杆根部弯距的标准值)和下表提供的电杆根部(杆段组合最下节底部以上1.5米处)许用弯距的标准值数据进行比较(并严格控制在下表许用范围之内);或将计算的电杆根部弯距的设计值(计算时同样需考虑附加弯距的影响,将计算总弯距的设计值乘1.15得最终计算的电杆根部弯距的设计值)和下表提供的电杆根部(杆段组合最下节底部以上1.5米处)许用弯距的设计值数据进行比较 (并严格控制在下表许用范围之内)。
江苏电网20kV、0.4kV结构部分标准化设计
表5-4 混凝土电杆根部许用弯距一览表
电杆根部(杆段组合最下电杆根部(杆段组合最下电杆规格 节底部以上1.5米处)许节底部以上1.5米处)许用弯距标准值(kN·m) 用弯距设计值(kN·m) φ230×15000 92.0 128.8 φ310×15000 171.0 239.4 φ310×18000 195.0 273.0 混凝土电杆的其它说明: 1)施工起吊、搬运
混凝土电杆采用两点起吊的方法,在起吊过程中,特别是开始起吊的过程中,电杆根部不得离地和冲击,以有效控制吊点处的抗裂强度。
2)钢箍接头的焊接
混凝土电杆的钢箍接头焊接时,除了按照有关规范排杆焊接外,必须在电杆接头处二侧钢箍的端部,采取有效的降温措施,以防止预应力钢筋退火和钢箍端
部混凝土开裂。
3)标志
混凝土系列电杆应在杆段上标明该电杆的梢径、杆段长和生产日期。如电杆的梢径为230mm,杆段长6m时,则应在该杆段上标明SP230×6000。 4)预偏
为考虑单电杆在受外力时保持直立,直线转角杆在施工时杆梢应向受力反侧预偏,并根据逐渐积累的施工运行经验(预偏值一般为1/2杆梢~1杆梢)确定预偏数值。 5.6
基础
5.6.1混凝土电杆均采用套筒灌注桩基础。 5.6.2基础设计的地质条件
地下水位较高(考虑地面以下1.2米见地下水)。土壤天然容重γ=16kN/ m3
、土
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壤浮容重γ’=9kN/m3
。
回填土计算内摩阻角β=30°、回填土上拔角α=20°。
土压力系数m=48kN/m3
、土的侧压力系数ξ=0.6、地基允许承载力[R]=100kN/㎡。 粘性土凝聚力c=30kN/㎡、粘性土内摩阻角φ=5°、桩周土单位面积加权平均极限 摩阻力τp=30kN/㎡。
地面处最大允许位移为6mm、桩侧土的侧向比例系数(水平位移6mm)m=7500kN/m4
、
土壤性质为可塑粘性土。
土的计算容重γ0按地面~地面以下1.2米处取天然容重即γ0=γ、地面以下1.2 米处以下取浮容重即γ0=γ’。
上述地质条件仅为参照案例,在工程使用中,请设计使用人员根据特定地质条件的 实际情况、地下水位的实际高度(地下水位以上取土壤的天然容重、地下水位以下取土 壤的浮容重作为计算容重)、套筒基础的桩径、桩深及配筋重新进行强度和稳定性的验 算。 5.7
0.4kV线路的架设
本次标准化设计列出了与20kV线路同杆架设的各种规格0.4kV直线横担和组合角 铁横担。
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