Q/GDW 1829-2012 架空输电线路防舞设计规范
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9.3.1在1级及以上舞动区,耐张塔横担与塔身连接处,宜采取构造措施,提高节点平面外刚度。耐张 塔导线横担上平面和地线支架下平面的腹杆应布置成稳定的支撑体系。 9.3.2在3级舞动区,杆塔横担部位受拉构件设计长细比限值不宜大于320。导线横担部位的节点采用 焊接连接时,宜考虑疲劳影响。 9.3.3在1级及以上舞动区,钢管塔的节点宜采用法兰连接或U型、十字、槽型等插板连接;特殊节点 可采用球节点。 9.3.4在1级及以上舞动区,杆塔螺栓直径不宜小于16mm,螺栓级别不宜低于6.8级。在2级和3级 舞动区,耐张塔导地线挂点、横担与塔身连接处等重要节点的螺栓数量宜比计算值增加1~2个,其受 力材的螺栓不宜少于2个,
9.4.1在1级及以上舞动区,耐张塔、紧邻耐张塔的直线塔,重要交叉跨越段杆塔,应全塔采用双螺母 防松螺栓。对新建杆塔,两个螺母厚度均应采用国标普通螺母厚度;对进行防舞改造的已建杆塔,内螺 母厚度应采用国标普通螺母厚度,抗拉螺栓的外螺母厚度应取国标普通螺母厚度,抗剪螺栓的外螺母厚 度可取国标普通螺母厚度的一半。
9.4.2螺母宜采用镀后攻丝技术,减小螺栓和螺母间的配合间隙。 9.4.3设计时应明确螺栓的紧固扭矩及复紧要求,施工时应逐个紧固铁塔螺栓,工程建成一年后和舞动 发生后应复紧铁塔螺栓。
10.1在3级舞动区,应根据舞动校验工况校验耐张塔地基及基础的强度和稳定性。 10.2在3级舞动区,对于重要交叉跨越和重要区段线路,宜适当提高耐张杆塔基础的设计裕度,增加 基础柱箍筋的直径或数量。 10.3在3级舞动区,杆塔宜采用地脚螺栓式基础。
钢管标准Q/GDW18292012
11.1防舞装置安装原则
11.2.1线夹回转式间隔棒
夹头朝向冬春季节主导风向迎风侧。 b)线夹回转式间隔棒的次档距布置应遵循 原则:端次档距控制在25~35m之间,中间次档距 控制在50~65m之间,采取不等距、 不对称的布置方式
b) 线夹回转式间隔棒的次档距布置应遵循以下原则:端次档距控制在25~35m之间,中间次档距 控制在50~65m之间,采取不等距、不对称的布置方式。 11.2.2 相间间隔棒 a) 相间间隔棒不宜安装在同一断面内,相邻相间间隔棒应错开安装。 b) 为便于安装,宜采用间距可调节绞式或环式连接金具; 相间间隔棒安装位置土10m内的子导线间隔棒应移至相间间隔棒同一位置安装。相间间隔棒布 置方式可参见附录A.1。 当档距两侧导线挂点高差较大时,安装方案应依据导线弧垂最低点位置变化情况适当调整
11.2.2相间间隔棒
a 相间间隔释不宜安装在同一断面内,相邻相间间隔棒应错开安装。 为便于安装,宜采用间距可调节绞式或环式连接金具; 相间间隔棒安装位置土10m内的子导线间隔棒应移至相间间隔棒同一位置安装。相 置方式可参见附录A.1。 当档距两侧导线挂点高差较大时,安装方案应依据导线弧垂最低点位置变化情况
11.2.3双摆防舞器
a)档距小于700m时,采用三点布置原则,分别置于:2/9L、1/2L、7/9L处,并分别以这三点为 中心对称布置。档距大于700m时,采用四点布置原则,分别置于:2/9L、7/16L、9/16L、7/9 L处,并分别以这四点为中心对称布置 b)双摆质量控制在档内导线总质量的7%左右。双摆防舞器布置方式可参见附录A.2。
1.2.6相间间隔棒与线夹回转式间隔棒组合 a)线夹回转式间隔棒的安装应满足11.2.1条要求。 b 相间间隔棒的安装应满足11.2.2条要求,相间间隔棒应通过环式连接金具与线夹回转式间隔棒 连接
相间间隔棒的安装应满足11.2.2 连接。 6 双摆防舞器的安装应以11.2.3为基础,设计质量可以较11.2.3条要求减少20%。同塔多回线路, 双摆防舞器应安装在中相导线:紧凑型线路,双摆防舞器应安装在下相导线
1.2.8线夹回转式间隔棒与双摆防舞器的组合
线夹回转式间隔棒的安装应满足11.2.1条要求。 双摆防舞器的安装应以11.2.3为基础,设计质量可以较11.2.3条要求减少20%,安装双摆防舞 器的间隔棒应是线夹回转式间隔棒
12.1舞动在线监测装置应结合输电线路状态监测中心建设需求,分区域选择典型线路,重点对舞动幅 值、频率、半波数,以及风速、风向、气温、覆冰等气象参数,开展在线监测。 2.2同一走廊多条线路或线路参数、环境气象条件相近地区应统筹考虑,避免重复安装。监测设备应 选择技术成熟、可靠性高的产品。
附录A (规范性附录) 防舞装置安装要求 A.1相间间隔棒安装位置见附表A.1~A.3。
表A.3220kV及以下电压等级双回输电线路相间间隔棒布置方法
A.2双摆防舞器布置说明
双摆防舞器布置方法采取宏观集中、微观分散的方式。示例:按三个集中布置位置,并取微观安装 距离为6m,方案中给出“2+3+2”的布置方式,三个数字从左到右表示从小号到大号双摆防舞器的安装 效量,其中“2”表示这两套双摆分别位于该布置点中心位置左、右3m之处,“3”表示这三套双摆的分 配方式为:该布置点中心位置1个,距该布置点中心位置左、右6m各一个;1+1+1=3的分配方式表示 三套双摆分别位于三个布置点中心位置上;3+4+3=10,其中“4”表示,该布置点中心位置左右3m各 一个,左右9m各一个,一共四个,其它数字依次类推。方案中给出的布置点中心位置距离小号塔的位 置,表示该集中布置点的中心位置,根据该布置点的双摆防舞器个数,以该中心位置为对称中心进行分 散布置。见附图A.1所示。
图A.1“2+3+2=7”的双摆布置方式示例
A.3组合防舞器安装示
A.3组合防舞器安装示意图
图A.2相间间隔棒与线夹回转式间隔棒组合示意图
图A.3相间间隔棒与双摆防舞器组合示意图
对历史序列逐日资料进行统计,当某日观测资料同时满足四个要素(日最低温度、日平均相对湿度、 日最大风速及其对应的风向)的取值范围时,该日记为可发生覆冰舞动,统计每个气象台站历史上可发 生覆冰舞动日数的总和,并将其换算为10年内的覆冰舞动总次数(总次数/资料总年数×10),然后绘出 基于气象数据的舞动分布图。 根据区域内数字高程模型资料(DEM)计算区域内地形起伏度,根据舞动多发于地势平缓地区的特 点,用地形起伏度数据将基于气象数据的舞动分布图进行地形修订,得到不同发生舞动概率的舞动分布 图。再依据区域内输电线路舞动统计资料,对舞动分布图进一步修正。最终得到本区域内舞动分区图。 舞动区由强到弱划分为3级、2级、1级和0级舞动区,不足30%发生概率的地区为0级舞动区, 30%~60%发生概率的为1级舞动区,60%~90%发生概率的为2级舞动区,90%以上概率的为3级舞动 文
架空输电线路防舞设计规范
编制背黄 编制主要原则 与其他标准文件的关系. 主要工作过程.. 标准结构和内容 条文说明.
要原则, 13 也标准文件的关系 作过程 吉构和内容 兑明
我国是舞动多发国家,舞动区域广泛,电网因舞动造成的损失巨大,因此对处于舞动区的线路开展 防舞设计,可增强其抗舞性能,减少舞动灾害造成的损失。在设计阶段考虑防舞因素,对比线路建成后 进行改造,会起到事半功倍的效果,经济和社会效益显著。我国目前线路勘测、规划和设计中,没有 针对防舞设计的统一规范和标准,本规范为开展防舞动设计工作提供了标准和依据。
本规范是根据“避、抗、防”的防舞设计基本原则,针对不同舞动区,从合理选择输电线路路径, 提高线路导线、金具、绝缘子、杆塔等机械及电气强度、加装防舞装置、舞动在线监测等方面,全面系 统地梳理了输电线路防舞设计的成熟经验,并参考国家电网公司防舞关键技术研究取得的一系列成果, 总结形成。 本规范制定过程中,编制工作组进行了广泛的调查,充分收集了电力行业标准化、信息化研究推厂 应用的成果,在分析和总结 成规定进行推厂
3与其他标准文件的关系
Q/GDW18292012 (3)术语和定义 (4)防舞设计基本规定 (5)防舞设计方法 (6)线路路径 (7)导线 (8)金具、绝缘子串 (9)杆塔 (10)基础 (11)防舞装置 (12)在线监测
6.1第1章“范围”条文说明
玉等级线路和已有架空输电线路的大修和技改工程,可参照本规范执行。大跨越线路较一般线路复杂, 杆塔高度较高,易结冰、风速也较大,故大跨越线路的防舞,除遵循本规范原则外,还应作专题论证。 第产“切范性引用立件”各立品
本标准中参考引用的标准文件名称及标准号
示准中参考引用的标准文
6.3第3章“术语和定义”条文说明
第3章“术语和定义”条文说明 为执行本规范条文规定时正确理解特定的名词术语含义,特列入了一些与本规范相关的名词术 于执行条文规定时查找使用。 3.0.2条中舞动区分为4个等级与国家电网公司舞动分区图的绘制原则一致。
6.4第4章“防舞设计基本规定”条文说明
各级舞动区线路发生舞动的儿率及强度有差别,应分别采取措施。各级舞动区特点如下: a)3级区(强),综合气象、地理因素极易发生舞动的区域,例如:冻雨天气频次高的开阔地带。 b)2级区(中),综合气象、地理因素易发生舞动的区域,例如:冻雨天气频次较高的开阔地带。 c)1级区(弱),综合气象、地理因素不易发生舞动的区域。 d)0级区(非),综合气象、地理因素不会发生舞动的区域。 统计表明,走向与舞动季节主导风向夹角大于45°的线路,覆冰后受风激励强度较大,发生舞动的 几率也较大,夹角小于45°发生舞动的情况也有,发生次数很少,多在山区,属微地形微气象区。根据 国家电网公司检修运行部门统计资料,截至2011年3月全网范围内共发生舞动1299条次,其中仅有81 条次舞动线路走向和风向夹角小于45度,占6%,夹角大于45度占94%。 舞动在线监测装置可以记录舞动时的气象条件及舞动幅值、张力等数据,安装在线监测装置对舞动 资料的积累有益,但考虑到舞动发生的区域性特点,在线监测设备应该分区域,选择有代表性的工程安
6.5第5章“防舞设计方法”条文说明
导线舞动对线路安全运行所造成的危害较大,因此对于舞动多发区,应在选线阶段尽量避让。如果 无法避让则应通过采取合理的加强措施提高线路的防舞、抗舞能力。 输电线路的舞动区划分应以舞动区域分布图为基础,并结合微气象、微地形的调查情况确定。对于 舞动区域分布图尚未发布的地区,应通过对线路经过地区历年舞动发生情况的调查,根据舞动分区图绘 制原则,结合线路运行经验合理划分舞动等级 根据舞动相关统计资料,跳线金具受损和杆塔螺栓脱落较为常见,在1级舞动区应考虑跳线金具加 强和杆塔防松措施;在2、3级较强舞动区还应考虑导线、绝缘子、金具、杆塔加强等措施。在1级舞
动区,应根据当地运行经验和线路重要性等因素,通过分析确定是否加装或预留防舞装置。 统计资料表明,部分安装了防舞装置的线路,由于安装设计不当,防舞装置未能发挥应有的作用, 防舞装置安装设计是否科学,与其能否达到最佳防舞效果有很大关系,设计时应进行必要的计算。
6.6第6章“线路路径”条文说明
根据对以往舞动事故的分析,线路横穿风口、口时更容易发生舞动,因此应尽量避免。例如,华 北电网紧凑型线路沽太一线53#~54#和沽太二线56#~57#为并行大档距,线路处于高山风口,属典型 “两山夹一沟”地形,受微气象影响明显。工程投运后,该两档几乎每年都会发生线路覆冰舞动,多次 造成相间闪络跳闸、相间间隔棒连接金具断裂、子导线间隔棒本体断裂和导线断股等电气和机械故障, 亚重影响线路安全运行。 在平原开阔地带,减少线路与覆冰时主导风向的夹角可有效减少风对导线的激励作用,从而降低发 生舞动的概率。由于我国冬春季节风向以北风或偏北风为主,南北走向的线路很少发生舞动。但由于微 地形微气象的影响,南北走向的线路也可能会发生舞动。 在山区选线时,线路从不易覆冰的地区通过可降低发生舞动的概率。覆冰的产生与空气湿度有很大 的关系,在山区应尽量远离河流、湖泊、沼泽、湿地等地方选择线路走廊。如无法避让,应选择水域的 上风区通过。 在平原地区档距越大、杆塔越高,导线周围更容易形成持续风场,风、冰对线路影响更大,线路发 生舞动的几率相应增大。随着档距的增加,舞动分阶的机率相应增加,将使舞动情况更加复杂,治理更 加困难。在较强舞动区,缩小档距,降低杆塔高度对抑制舞动有一定作用。 由于耐张塔直接承受导线产生的张力,在发生舞动时,比直线塔更容易发生杆塔部件脱落、金具绝 像子损坏等故障。因此,重要交叉跨越物两侧宜采用直线塔。
6.7第7章“导线”条文说明
舞动区导线的选择主要考虑技术性和经济性两个方面。除常规电气、机械性能外,舞动区导线选型 还应适当考虑舞动发生时对导线机械性能的影响。在计算全寿命周期费用时还应计及防舞装置产生的费 用。 近几年国内的舞动事故分析证明,多分裂导线扭转刚度大,更容易产生偏心覆冰,因此分裂导线比 单导线容易产生舞动。型线由于表面光滑,不易积冰,对抑制舞动有一定作用。 安装双摆防舞器、相间间隔棒等常用防舞装置后,导线增加了集中荷载,对导线弧垂和应力都会产 生影响,需校验导线安全系数及对地和交叉跨越距离,
3章“金县、绝缘子串”
导线悬垂线夹出口附近应力集中,又是导线振动的节点处,长时间的疲劳振动和磨损将造成导线断 股。导线悬垂线夹采用预绞式悬垂线夹或加装预绞丝护线条,可有效减小线夹对导线的磨损。为防止线 夹松动磨损导线及防振锤滑移。防振锤可采用预绞式或带阻尼的防滑型防振锤。 球碗联接的复合绝缘子用于V型串时,当导线受到较大水平力时易发生绝缘子串单肢受压现象,从 而造成绝缘子球头与碗头脱落。舞动发生时,导线会发生水平和垂直方向的位移,V型绝缘串也存在单 技受压的可能。目前,线路设计中多采用复合绝缘子端部与金具环环联接的型式避免球头与碗头脱落, 并且取得了较好的运行经验。
土壤标准6.9第9章“杆塔”条文说明
6.10第10章“基础”条文说明
力(扭矩对基础承受的上拨力 力则无贡献),在3级舞动区,增加箍筋的直径或数量 可适当提高基础柱抵抗水平力的能力。 河南省输电杆塔舞动破坏调查结果表明,耐张塔在持续舞动条件下单螺母螺栓松动和脱螺母理
多,致使较多横担损毁,甚至造成个别杆塔整体破坏。为方便整体破环后的抢修,宜采用地脚螺栓式基 础。
6.11第11章“防舞装置”条文说明 考虑到特高压线路的重要性,选择防舞装置时推荐采用我国应用广泛、技术成熟、运行经验丰富的 线夹回转式间隔棒、双摆防舞器。由于特高压线路导线分裂数多,导线重量较大,采用组合式防舞装置 可能会对线路产生较大影响,因此在开展深入应用研究之前应谨慎使用。 应用在我国330~750kV线路上的防舞装置主要有双摆防舞器、线夹回转式间隔棒和相间间隔棒, 其中相间间隔棒主要应用于同塔双(多)回常规线路和紧凑型线路。舞动区内的同塔双回路和两条单回 路,可根据具体情况采用差异化防舞措施。 舞动时垂直方向的振动幅度要大于水平方向,因此垂直或三角排列较水平排列更容易引起相间闪 络。对于110(66)及220kV线路,由于其相间距离相对较小,垂直或三角排列时采用防舞效果更好的 相间间隔棒从技术上更易实现。而水平排列时更适合在单相导线上加装防舞器。舞动区内的同塔双回路 和两条单回路,可根据具体情况采用差异化防舞措施。 防舞装置安装方法由中国电力科学研究院根据设计、运行经验及相关研究成果得出。 a)线夹回转式间隔棒 线夹回转式间隔棒(适用于分裂导线)是近年来我国新研制的一种防舞装置。其特点是间隔棒部分 线夹可自由(或在一定角度范围内)回转,部分线夹与普通夹头相同,不能自由转动。活动夹头部分可 以改变覆冰导线的覆冰形状,从而改变了覆冰导线的空气动力系数。因这种防舞装置兼具间隔棒和防舞 器的双重作用,且不会额外增加输电线路上的集中载荷,对线路的运行应力基本没有影响。其布置方式 主要考虑次档距振荡、翻转自恢复等的影响。线夹回转式间隔棒比普通间隔棒造价稍高。线夹回转式间 隔棒已经大量应用于我国架空输电线路的防舞工作。 b)相间间隔棒 相间间隔棒(单导线、分裂导线均可)是在相间或回路之间使用的一种具有绝缘性能和机械强度的 间隔棒,它将各导线机械地连接起来,使各导线的运动相互制约,以达到抑制舞动的目的。相间间隔棒 是由玻璃钢芯棒和硅橡胶护套构成的合成绝缘结构。它具有抗拉强度高、重量轻、并有一定柔韧性;抗 撞击性好,不破碎;耐污闪电压高等特点。 相间间隔棒既可抑制舞动,又可防止脱冰跳跃,还可一定程度上防止风偏,其防舞功能是现有各类 防舞器中效果最好的。相间间隔棒已广泛应用于220千伏及以下电压等级的输电线路的防舞工作中,对 于220千伏以上电压等级的紧凑型输电线路也已越来越多地采用相间间隔棒进行防舞,相间间隔棒最适 合应用于相导线为垂直排列的同塔多回线路的防舞。当然相间间隔棒存在劣化、抗弯刚度小等问题,其 使用寿命有待检验,相间间隔棒的防舞造价较高。 相间间隔棒的金具联接方式包括两点式联接和四点式联接,根据运行经验,四点式联接方式稳定性 相对较好。 c)双摆防舞器 双摆防舞器是基于稳定性机理研制开发的一种具有良好防舞性能的防舞装置,旨在提高导线系统的 动力稳定性,同时也兼具压重防舞的功能。目前双摆防舞器已经大量应用于我国多条分裂导线线路上, 取得了较好的防舞效果,积累了丰富的经验,是我国架空输电线路应用最为广泛的防舞装置。双摆防舞 器属刚性防舞器,从应用经验来看,如果设计合理,则能有效防舞,如果设计不合理(实际冰风条件超 过设防范围),则线路仍可能发生舞动,但从总体情况来看,双摆防舞器基本能防止或一定程度上抑制 舞动。双摆防舞器还具有造价较低、安装方便等特点。双摆防舞器具有一整套完整的设计计算方法,必 须具体问题具体分析,不经过设计计算而盲目应用或照搬照抄会大大降低其防舞效果,甚至给线路的安 全运行带来负面影响。
6.11第 11 章“防舞装置”条文说明
Q/GDW1829—2012 d)失谐摆 失谐摆(适用于单导线)是在导线下方装一质量为M、臂长为R的重锤的一种机械装置。失谐摆是 基于扭振激发机理,运用失谐摆来调整扭振固有频率,使之与横向振动的高阶固有频率分离,从而防止 其耦合而诱发舞动。失谐摆在防舞方面存在争议,有些地区有效,有些地区则无效。国内有所应用,但 应用范围较小。 e)整体式偏心重锤 这种防舞装置具有提高动力稳定性、提供扭转反馈控制、扰乱沿档气流分布等综合防舞功能,而造 价比较低廉,是一种经济有效的防舞装置。 整体式偏心重锤已经应用于我国输电线路的防舞实践中。防舞设计中应注意重锤质量的设计,避免 质量过大气象标准,导致线路微风振动超标。
6.12第12章“在线监测”条文说明
在线监测装置应按照经济合理的原则,根据实际需要进行安装。安装的舞动监测装置、气象监测装 置应满足输电线路状态监测系列标准的要求,并通过具有检验资质的权威部门的型式试验, 确定在线监测装置安装位置时,对于同一走廊的多条线路或线路参数、环境气象条件相近地区应统 筹考虑,避免不必要的浪费。而为保证监测数据的准确性和可靠性,监测设备应选择技术成熟、可靠性 高的产品
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