小汤坝-下索子220kV线路新建工程 初步设计总说明书
4 杆塔规划及选型
本工程塔型根据线路电压等级、导地线荷载、气象条件、海拔高程、沿线地形地貌以及交通运输等情况进行规划。 4.1 杆塔规划
目前我国220千伏及以下电压等级的线路广泛采用的杆塔型式主要有水泥杆、自立式铁塔两类。水泥杆在运输条件较好的情况下,可大量节约钢材,降低工程造价。但因杆径、杆高限制,水泥杆使用档距较小,本线路全部处在高山地形,地形起伏大,沿线植被覆盖密集,为减少树木砍伐,必然所用杆塔高度相对较高,水泥电杆的使用条件受到极大限制,加之公路与塔位之间的高差普遍在200~500m之间,水泥杆运输困难,因此本工程设计不考虑采用水泥杆,全部采用自立式铁塔。
单回路铁塔导线排列主要有三角形、水平两种方式。导线呈三角形排列,水平线间距离较小,可有效减小线路的走廊宽度,降低走廊的清理费用,其代表塔型为猫头塔(直线塔)和干字型塔(耐张塔),这两种塔型构造优化较好,塔材耗费少,为轻冰区220kV线路的典型塔型。因此本工程选用导线呈三角形排列的单回路铁塔。
双回塔选择导线垂直排列的鼓型塔。 4.2 塔型选择
本工程线路导线使用2×LGJ-400/50导线,为减少走廊清理费用,仍然选择导线三角形排列塔型,根据本工程外部及所选导地线条件,选择“11X”系列塔型,全套塔型导线按2×LGJ-400/50设计,考虑了地线挂OPGW,设置有全方位不等高腿,荷载按10mm覆冰,塔头尺寸按海拔3000m设计,完全适合本工程使用条件要求。
直线塔塔头为猫头形,耐张塔塔头为干字形。
小汤坝变电站出线终端塔采用SDJ811,可同时兼做终端与分支塔,满足本工程使用条件要求。
下索子出线段已投运的两基双回塔为SDJ811B、SJ814,本线路只需挂线,经
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收资了解,两基塔及基础强度满足本工程进线要求。
4.2.3 规划使用的塔型表 序号 1 2 直线3 塔 4 5 6 耐7 张塔 8 9 10 塔型 ZMK111 ZM112 ZM113 ZM114 GJ111 GJ112 GJ113 GJ114 GJK111 DGJ11 400~600 400 -300~600 150~400 -600~900 40°~60° 60°~90° 0°~30° 0°~60° 380~1200 650~1600 设计使用条件(b=10mm v=27m/s) LH(m) LV(m) 转角度数 0°~3° 0°~20° 20°~40° 呼称高 范围 (m) 备 注 18~48 10mm 冰区 15~36 10mm 冰区 15~30 塔型情况详见《铁塔一览图》(图号:S2011-A01-05) 4.3 各塔型规划使用数量
本段线路实际使用铁塔55基,下索子进线段已建双回塔2基。计入本线路新建铁塔55基,直线铁塔24基,占44%,耐张塔30基,占56%。
各塔型规划使用数量
序号 名 称 1 2 3 4 5 单回直线塔 塔 型 ZM112 ZM113 ZM114 小计(基) 合计 18 2 2 2 12 10 4 2 30 24 ZMK111 GJ111(0?~20?) 6 单回耐张塔 GJ112(20?~40?) 7 GJ113(40?~60?) GJ114(60?~90?) 36
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序号 名 称 塔 型 小计(基) 合计 2 1 1 8 GJK111(0?~30?) 双回终端塔 SDJ811(0?~60?) 9 5 铁塔与基础
5.1塔型选择及主要设计原则
沿线地形均为高山大岭。 沿线地震基本烈度为Ⅷ度。
设计基本风速27.0m?s;设计覆冰厚度10mm;地线设计冰厚增加5mm。 5.1.1 铁塔的主要设计原则
5.1.1.1 铁塔设计遵循的规范、规程和规定
1)《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010); 2)《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2002); 3)《建筑抗震设计规范(2008年版)》(GB 50011-2001); 4)《建筑结构荷载规范(2006年版)》(GB 50009-2001); 5)《电力设施抗震设计规范》(GB 50260-96); 6)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);
7)《工程建设标准强制性条文》(2006版 电力工程部分); 8)《国家电网公司电力安全工作规程(线路部分)》; 9)在设计中同时还参照执行国家电力公司下述文件的有关精神:
《关于印发协调统一基建类和生产类标准差异条款(输电线路部分)的通知》 《国家电网公司输变电工程抗震设计要点》 《国家电网公司“两型三新”线路设计建设导则》 《国家电网公司输变电工程全寿命周期设计建设指导意见》 5.1.1.2 铁塔内力计算程序
采用北京道亨兴业科技发展有限公司编写的《自立式铁塔多塔高、多接腿满应力分析软件(2.0版)》。
5.1.1.3 材料标准
1)铁塔用钢材一般为Q235、Q345、Q420钢,质量等级均为B级;质量指标应
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分别符合《碳素结构钢》(GB/700-2006)、《低合金高强度结构钢》(GB/1591-94)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)的要求。
2)T形、十字形、角接接头或厚度方向受力的焊接构件,其翼缘板等于或大于40mm时,宜采用抗层状撕裂的Z向钢材,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的规定。
3)连接螺栓(包括脚钉)采用4.8、6.8、8.8级普通粗制螺栓(螺栓规格和强度级别以铁塔结构图为准)。其质量标准应符合《紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱》(GB/T3098.1-2000)和《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》(GB/T3098.2-2000)的要求。
所有铁塔构件、螺栓(含防盗螺栓)均热浸镀锌防腐。 5.1.1.4 安装荷载 1)直线塔安装荷载
a安装(含检修情况)导、地线取2.0倍导、地线重量,动力系数取1.1,同时考虑导线3.5kN、地线2.0kN的附加荷重。
b直线塔考虑锚线作业,单回路按同时锚住三相导线或两根地线情况,双回路按同时锚住六相导线或两根地线情况,但均只考虑一相导线或一根地线正在进行锚线作业。锚线对地夹角要求不大于20度。
2)耐张转角塔安装荷载
a 按锚线塔、紧线塔或二者兼之,同时计入临时拉线的作用。临时拉线仅平衡导线及地线张力的30%。临时拉线对地夹角不大于45?,紧线牵引绳对地夹角不大于20?,其方向与导地线方向一致。
b 考虑临时拉线及牵引绳作用在塔上的垂直分量,并考虑一侧导、地线线条重量及施工人员、工具的附加荷载。附加荷载导线取4.5kN,地线取2.0kN,动力系数取1.1。
5.1.1.5 地震作用
沿线地震基本烈度为Ⅷ度。根据《电力设施抗震设计规范》和《国家电网公司输变电工程抗震设计要点》的相关规定,铁塔设计不进行抗震验算。
5.1.1.6 铁塔螺栓防盗及防松
1)基础顶面上方8m高处(长短腿铁塔从最短腿的塔脚基础顶面起算)水平面
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以下范围的所有铁塔螺栓(包括横隔面),均使用防盗螺栓,若在8m高处遇有节点板或接头,该节点板或接头上的所有螺栓也均使用防盗螺栓。
2)防盗螺栓采用双帽(内侧为紧固螺帽,外侧为防盗螺帽)且应能复紧,安装后露扣长度须满足规程要求。
3)连接挂线角钢(或挂线板)的螺栓必须戴双帽。 5.1.1.7 铁塔脚钉
铁塔中凡用以代替螺栓的脚钉,其规格和强度等级、防盗型式均与所代替的螺栓相同。
5.1.1.8 铁塔接地
所有铁塔四腿均预留接地孔;左右地线支架均预留地线接地孔(或OPGW接地孔)。
5.1.2 塔型选择
根据初步设计现场实地踏勘的情况,结合本线路的电气条件、水文气象条件、线路安全、技术、经济等因素,经综合比较,拟推荐以下塔型,叙述如下:
推荐ZM112、ZM113、ZM114、ZMK111单回路猫头型直线塔,GJ111(0?~20?)、GJ112(20?~40?)、GJ113(40?~60?)、GJ114(60?~90?)、GJK111(0?~30?)单回路干字型转角塔。
直线塔除ZMK111采用“三相I串”外,均采用“中相V串”。所有塔身断面均为正方形,导线均呈三角形排列。上述塔型均设计有全方位组合的长短腿,长短腿级差均为1.0米,最大使用级差5.0~8.0米。
ZM114直线塔使用条件适当限制后,允许带3?以内的小转角。ZMK111、GJK111用于大档距塔位。
下索子水电站进线终端邻塔和终端塔均为已建双回路鼓型塔SJ814、SDJ811B,本段使用线路前进方向的右侧。终端邻塔兼作线路分支塔。
上述塔型均为自立式角钢铁塔,螺栓连接。各塔型的使用条件及呼称高能满足本工程需要,其外形尺寸及材料耗量详见《铁塔一览图》(图号:S2011C-01C-A01-05)。 5.2基础型式选择及主要设计原则 5.2.1 沿线地形、地质条件概述
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