山东地区输电线路设计风速的取值问题.kdh

更新时间:2023-07-07 14:52:21 阅读: 评论:0

0引言
2008年我国南方冰灾后,国家对输电线路设计规范进行了修改,新规范《110~750kV架空输电线路设计规范》(报批稿)(以下简称2008新线路规范)对于气象条件进行了较大的改动,气象条件的改变直接影响到我们铁塔的设计负荷的大小,现将新旧规范在设计风速方面的差异处进行比较,然后具体分析山东地区的设计风速的取值。
1重现期的变化影响
《110~500kV架空送电线路设计技术规程》DL/T5092-1999(以下简称1999线路规程)对设计气象条件的重现期规定如表1。
表11999线路规程中设计气象条件的重现期
电压等级/kV线路种类重现期/年
500kV 大跨越线路50一般线路30
110~330kV 大跨越线路30一般线路15
这个标准是参考当时的《建筑结构荷载规范》GBJ9-87(以下简称87规范)的规定,在87规范中,风荷载的基本重现期是按30年1遇确定的。我们1999线路规程参考87规范的要求,将重现期定在了一个比较低的水平上。
2008新线路规范对重现期的规定如表2所示。
表22008新线路规范重现期pos是什么意思
电压等级/kV线路种类重现期/年
500~750kV
大跨越线路50
一般线路50 110~330kV
大跨越线路30
一般线路30 2008新线路规范对应于《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(以下简称2001规范)的要求,在2001规范中,基本风压的重现期已经变为50年1遇。所以2008新线路规范对于重现期
进行了变动,将一般的220kV工程由重现期15年变为30年,对于一般的500kV工程由重现期30年变为50年。重现期的变化直接影响了设计风速的大小。
1999线路规程中要求“应根据沿线的气象资料和附近已有线路的运行经验来对设计风压进行取值”,2008新线路规范则增加了“参考《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的风压图以及……”进行风速的取值。2008新线路规范对风速的取值要求更规范、更严格了,执行GB50009-2001的风压图要求要更高一些。而且2001规范中明确规定,对
山东地区输电线路设计风速的取值问题Inquisition into Valuing of Designed Wind Speed for Transmission Lines in Shandong Region
姜宏玺,苏珉
(山东电力工程咨询院有限公司,山东济南250013)
摘要:2008南方冰灾后发布了新的输电线路规范,对新旧规范在风速取值方面的要求进行了对比,对新的风速取值对杆塔的影响进行了分析,并针对山东地区的的风速取值、杆塔规划系列进行了分析探讨。
关键词:设计风速;规范;输电线路
Abstract:The new code for designing of transmission line was issued after ice disaster appeared in the south in2008.This article compares the different requests for wind velocity in the new and old codes and analys the influence of wind velocity on tower and pole structure in new code.This article also discuss the value of wind velocity and the layout of tower in area of Shandong Province.
Key words:design wind speed;code;transmission lines
中图分类号:TM725文献标识码:A文章编号:1007-9904(2009)04-18-04
·经验交流·
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于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。因此我们的杆塔设计的基本风压要高于这个2001规范的风压表的取值。
2001规范中列出了全国各台站重现期为10年、50年和100年的风压值(规范中附表D.4),我们用到的30年风压值可以按下列公式导出:
x R=x10+(x100-x10)(ln R/ln10-1)
表中:R为重现期年限(年);x100为100年重现期的风压值(kN/m2)。
取代英文求出的山东30年重现期的基本风压结果见表3。(50年重现期的风压直接查表即可,30年重现期的风压需要用表自己求出)
表3山东30年重现期的基本风压
heads up 中文
省市
风压
n=10n=50n=100n=30
山东
济南市0.30.450.50.40
德洲市0.30.450.50.40
惠民0.40.50.550.47寿光县羊角沟0.30.450.50.40龙口市0.450.60.650.55
烟台市0.40.550.60.50
威海市0.450.650.750.59荣成市成山头0.60.70.750.67
莘县朝城0.350.450.50.42
泰安市泰山0.650.850.950.79
泰安市0.30.40.450.37
淄博市张店0.30.40.450.37沂源0.30.350.40.35
潍坊市0.30.40.450.37
莱阳市0.30.40.450.37
青岛市0.450.60.70.57
海阳0.40.550.60.50荣城市石岛0.40.550.650.52
菏泽市0.250.40.450.35
兖州0.250.40.450.35
莒县0.250.350.40.32
临沂0.30.40.450.37
日照市0.30.40.450.37以济南市为例,重现期从30年变为50年,风
压比值0.45/0.40=1.13,风压荷载增加了13%,同理求得重现期从15年变为30年,风压比值0.40/ 0.34=1.18,风压荷载增加了18%。
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单从重现期的角度分析,2008新线路规范相对于1999线路规程,220kV风压荷载增加18%左右,500kV风压荷载增加13%左右。这种增大对于高于最低设计风速的塔会体现出来,低于最小设计风速的按最小设计风速的取值进行设计,因此这种增大体现不出来。
再对国标87规范和2001规范进行比较,见表4。
表487规范与2001规范的风压对比表省市
风压(n=30)
2001规范87规范
济南市0.400.35
德洲市0.400.45
惠民0.47——
寿光县羊角沟0.40——
龙口市0.55——
烟台市0.500.55
威海市0.590.6
荣成市成山头0.67——
莘县朝城0.42——
泰安市泰山0.79——
泰安市0.370.35
淄博市张店0.37——
沂源0.35——
潍坊市0.370.4
莱阳市0.370.35
青岛市0.570.55
海阳0.50——
荣城市石岛0.52——
菏泽市0.350.45
兖州0.350.4
莒县0.32——
临沂0.370.4
日照市0.370.4表中2001规范的30年重现期是根据10年、100年的重现期计算出来的,87规范的数值直接从风压表中查得,从这个表中可以看出,87规范和2001规范基本一致但略有调整,我们的1999线路规程对应于国标87规范,2008新线路规范对应于国标2001规范,所以2008新线路规范与1999线路规程对同一地区同一重现期下基本风压的取值也有一些变化,变化不大,只是对一些地区进行了较小的调整。
2对地高度对风速取值的影响
2008新线路规范中规定,确定基本风速时,
19
统计风速应取高度:110~750kV输电线路离地面10m;各级电压大跨越,离历年大风季节平均最低水位10m。
而1999线路规程中规定:110~330kV送电线路离地面15m;500kV送电线路离地面20m;各级电压大跨越,离历年大风季节平均最低水位10m。
可以看出新老线路规程对风速的离地面高度进行了变化。2001规范中规定:基本风压是按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,再考虑相应的空气密度,确定的风压。这样在以往的线路工程中就往往要把气象台站或2001规范中10m高的风速换算到20m或15m 来计算风压,增加了许多计算工作,最重要是与国标《建筑荷载规范》不一致。
现在2008新线路规范将风速统一到10m高度,就解决了上述问题。
新旧风速的转换:
110~330kV送电线路V10=V15
10
15 !"0.16
500kV送电线路V10=V20
10
20 !"0.16
式中:V10为离地10m高度的风速(m/s);V15为离地15m高度的风速(m/s)。
对于以前经常使用的30m/s,对应于2008新线路规范的风速:220kV是28.1m/s,500kV是26.8m/s。
220kV和500kV都采用30m/s风速,离地高度的不同使500kV工程的安全裕度反而比220kV 工程的要小(但线路规程中,500kV工程通过导地线风荷载调整系数来增加了1.2倍,使实际计算中500kV工程的设计裕度并不小),新规范统一到同一个高度下的同一个风速,改变了以往这种不合理的情况。
3最小风速的影响
规范中规定了最小设计风速,这对于保证设计安全有着及其重要的意义,可以使很多基本风速较小的地区的塔按15年或30年重现期设计时其真实的重现期要远大于15年或30年,使大量的杆塔设计安全性得到了保证。
在1999线路规程中规定:110~330kV送电线路最小设计风速25m/s;500kV送电线路最小设计风速30m/s。
2008新线路规范中规定:110~330kV送电线路最小设计风速23.5m/s(相当于旧规范的25.1m/s);500kV送电线路最小设计风速27m/s(相当于旧规范的30.2m/s)。
可见,新旧规范对最小风速的规定没有变化。虽然重现期增加了,整体杆塔的设计风压提高了,但最小设计风压没有变化,这样对于低于最小设计风压的地区的杆塔设计的安全度的提高没有象高于最小设计风压的地区提高的高,但本来低于最小设计风压这块就有很大的安全裕度,这种调整显得更加合理。
4对山东地区风速的对比分析
表5山东地市风速对比
省市
220kV新规程:30
年重现期/500kV老
debate的用法
规程:30年重现期
500kV新规
程:50年重现brim
220kV老规
程:15年重
现期
基本风速基本风速基本风速
济南市25.226.823.2
德洲市25.226.823.2
惠民27.528.326.1寿光县羊角沟25.226.823.2龙口市29.531.027.9
烟台市28.229.726.4
威海市30.832.228.4荣成市成山头32.833.531.7
莘县朝城26.026.824.5
泰安市泰山35.636.933.5
reflex泰安市24.425.322.9
淄博市张店24.425.322.9沂源23.623.722.5
潍坊市24.425.322.9
莱阳市24.425.322.9
青岛市30.231.028.1
海阳28.229.726.4荣城市石岛28.829.726.7
菏泽市23.525.321.4
兖州23.525.321.4
莒县22.723.721.0
临沂24.425.322.9
日照市24.425.322.9
山东地区以往设计的杆塔以及国网典设2G 系列的气象条件都是按山东四级气象区来取值,采
(下转第52页)
20
bitch是什么意思4投运后状况
(1)机组启动后,发现三次LVDT切换报警,检查发现GV5阀VP卡冗余切换系数偏小,待有停机机会,重新调整。
(2)LVDT指示稳定,未发现相互干扰情况。
(3)EGV阀运行状况正常,就地位置反馈温度明显降到设备允许范围内。
5注意的问题
VP卡有3种工作状态案:a代表PRIMARY(主控),b代表BACKUP/ARMED(备用/就位),c代表BACKUP/DISARMED(备用/未就位)。
注意只有在b种情况下,备用中的VP在主卡出问题时切换过去,而在c种情况下不具备这种能力。通常情况下,主卡工作在a、b,当故障发生时,备用卡切换至a,主卡切换至c。这是DE主画面有阀门切换报警产生,在确认故障后,除了将阀门切换报警复位外,还需要在VP校验画面上将备用卡REARM成b状态,但是在REAR之前,请务必确认故障状态且已被处理修复。
在汽机突然打闸时,由于阀门迅速关闭,指令反馈偏差大,有可能会造成VP卡切换,也就是说在汽机启动后,不再进行打闸试验后,检查有无VP在c 状态,有的话,将其REARM成b备用/就位状态。
在日常巡检时,建议观察1001号图,检查有无卡件在Backup/DisArme状态,以及各个阀门的LVDT反馈偏差是否有过大的情况。
收稿日期:2009-2-9
作者简介:
登记账簿高正(1964-),男,高级工程师,华电青岛发电有限公司生技部热工专工。
(上接第20页)
用30m/s风速来设计,转换高度后220kV工程是28.1m/s,500kV工程是26.8m/s。对应表5,220kV 山东地区只有2处不满足——
—成山头和泰山,其他使用山东四级气象区(30m/s风速)都能满足要求。(威海市为28.4m/s,略超过28.1m/s,需要略微加强);500kV山东地区只有9处不满足,除了惠民都是沿海地区。因此过去的山东地区按30m/s风速考虑是满足规范要求的。
5结语
cub从表5可以看出新规范实行后,山东地区的杆塔基本风速可以使用以下组合:
(1)220kV工程,应设计一个27或者26m/s 系列,用于除惠民外的山东内陆地区;设计一个31 m/s系列,用于青烟威沿海地区,泰山、成山头需再单独验算。
(2)500kV工程,应设计一个27m/s系列,用于除惠民外的山东内陆地区;设计一个32.2m/s系列,用于青烟威沿海地区,泰山、成山头需再单独验算。
(3)考虑到220kV工程与500kV工程的重现期的不同,二者的设计风速应不相同,所以220kV 采用26m/s应该更合理一些,但220kV工程施工保证质量、杆塔加工质量等比500kV工程要稍差,个别情况下施工质量参差不齐,采用27m/s可以弥补这一块,保证其安全可靠性。
(4)如果山东500kV和220kV工程新的设计都采用27m/s的风速,同1999线路规程比较,500kV的安全裕度没有发生变化,220kV的则有一定降低。但对于海边的工程,2008新线路规范要求的设计风速有了一定提高。
2008新线路规范对不同风压区的针对性更强,风速大的得到提高,安全得到保障,风速小的地区的安全度的提高幅度相对低一些,区分更加合理,整体安全性得到加强。
参考文献
[1]中华人民共和国国家经济贸易委员会.DL/T5092-1999110~500kV架空送电线路设计技术规程[S].北京:中国电力出版社,1999.
[2]中华人民共和国建设部.GB50009-2001建筑结构荷载规范(2006年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]中华人民共和国城乡建设环境保护部.GBJ9-87建筑结构荷载规范[S].北京:中国计划出版社,1989.
[4]廖宗高,张华,陈海波.特高压输电线路设计风速取值的探讨[J].电力建设,2006,4.
收稿日期:2009-2-20
作者简介:
姜宏玺(1975-),男,山东济南人,国家一级注册结构工程师,从事送电线路结构设计工作。
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