DL/T 5579-2020 架空输电线路复合横担杆塔设计规程.pdf

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  • DL/T 5579-2020  架空输电线路复合横担杆塔设计规程

    3.1.1输电线路电磁环境应符合国家现行标准《110kV~750kV架 空输电线路设计规范》GB50545、《1000kV架空输电线路设计规范》 GB50665、《土800kV直流架空输电线路设计规范》GB50790及《高 压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497的相关规定。 3.2导线、地线线间距离 3.2.1交流单回路导线宜采用三角排列布置,双回路导线宜采用 垂直排列布置。 3.2.2直流单回路导线宜采用水平排列布置,在线路走廊特别拥 挤地区,也可采用垂直排列布置;同塔双回路直流线路导线宜采用 上、下双层横担布置。 3.2.3导线的线间距离应结合运行经验确定,并应符合下列规定:

    3.1.1输电线路电磁环境应符合国家现行标准《110kV~750kV架 空输电线路设计规范》GB50545、《1000kV架空输电线路设计规范》 GB50665、《土800kV直流架空输电线路设计规范》GB50790及《高 压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497的相关规定。 3.2导线、地线线间距离

    压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497的相关规定。 3.2导线、地线线间距离 3.2.1交流单回路导线宜采用三角排列布置,双回路导线宜采用 垂直排列布置。 3.2.2直流单回路导线宜采用水平排列布置,在线路走廊特别拥 挤地区,也可采用垂直排列布置;同塔双回路直流线路导线宜采用 上、下双层横担布置。 3.2.3导线的线间距离应结合运行经验确定,并应符合下列规定: 1导线水平线间距离宜按下式计算

    式中:D 导线水平线间距离(m); 悬垂绝缘子串系数槽钢标准,可按表3.2.3的规定确定; 悬垂绝缘子串长度(m); k.——系数,对于交流线路,k.=1.0,对于直流线路,k.=/2; 系数,一般输电线路1000m以下档距取0.65,1000m 以上档距根据经验确定; 线路电压(kV),对于交流线路取标称线电压,对于直 流线路取标称电压:

    D, = /D; + (36)

    式中:D,一导线三角排列的等效水平线间距离(m); D。一导线间水平投影距离(m); D,一导线间垂直投影距离(m)。 3.2.4导线与地线之间的距离、两根地线之间的距离及上下层相 邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移应符合国家现行标准 《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB50545、《1000kV架 空输电线路设计规范》GB50665、《土800kV直流架空输电线路设 计规范》GB50790及《高压直流架空输电线路设计技术规程》DL 5497的相关规定。

    4.1.1复合横担的绝缘配合应使线路能在工频(工作)电压、操作 过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。 4.1.2复合横担绝缘配置应以审定的污区分布图为基础,结合线 路附近的污移和发展情况,综合考虑环境污移变化因素,选择合适 的绝缘强度,并适当留有裕度。 4.1.3复合横担的防污绝缘设计可采用爬电比距法,也可采用污 耐压法选择合适的绝缘配置参数。当采用爬电比距法时,在海拔 高度不超过1000m的地区,复合横担爬电距离应按下式计算:

    式中:L一 海拔1000m时复合横担所需爬电距离(mm); 入 统一爬电比距(mm/kV); 相(极)对地最高电压(kV); 复合横担爬电距离的有效系数,一般与伞型、结构形 式和布置方式(水平布置或者悬垂布置)有关,应在试 验中根据污移耐压的有效性来确定。 4.1.4在d级及以上污区,220kV~750kV交流输电线路复合横 担的爬电距离不应小于盘型绝缘子最小要求值的3/4且不应小于 44(46)mm/kV。1000kV交流输电线路复合横担的爬电距离应 根据污移闪络试验结果确定。 4.1.5直流输电线路复合横担的爬电距离不宜小于盘型绝缘子 最小要求值的3/4。

    4.1.6在海拔高度超过1000m的地区,复合植

    每拔修正,宜按下式计算:

    L=L.e,(H1000)/8150

    式中:L 海拔1000m时复合横担所需爬电距离(mm); 高海拔地区复合横担所需爬电距离(mm); H 海拔高度(m)(H≤4000m); mi 特征指数,它反映气压对于污闪电压的影响程度,由试 验确定,当缺少试验数据时,交流输电线路可取0.3。 4.1.7对于新设计的复合横担结构,电气特性应通过干雷电冲击 耐受电压试验、湿工频(工作)电压和湿操作冲击耐受电压试验、可 见电晕和无线电干扰试验测试。 4.1.8复合横担端部节点都应加装均压环,复合横担的有效绝缘 长度应满足操作和雷电过电压的要求。 4.1.9复合横担杆塔的防雷设计应符合国家现行标准《110kV~ 750kV架空输电线路设计规范》GB50545、《1000kV架空输电线 路设计规范》GB50665、《士800kV直流架空输电线路设计规范》 GB50790及《高压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497的相 关规定

    4.2.1带电部分与杆塔构件(包括拉线、脚钉等)的最小间隙应符 合国家现行标准《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545、《1000kV架空输电线路设计规范》GB50665、《土800kV直 流架空输电线路设计规范》GB50790及《高压直流架空输电线路 设计技术规程》DL5497的相关规定

    5.0.1复合横担杆塔金具应符合国家现行标准《110kV~750kV 架空输电线路设计规范》GB50545、《1000kV架空输电线路设计 规范》GB50665、《士800kV直流架空输电线路设计规范》GB 50790及《高压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497的相关 规定。 5.0.2复合横担杆塔悬垂串宜采用I型串,长度应根据导线风偏 后对横担的距离、空气间隙、污移等级、导线断线张力(或分裂导线 纵向不平衡张力)的要求等因素确定。 5.0.3金具应考虑防电晕措施。有特殊要求需要另行研制或采 用非标准金具时,应经试验合格后方可使用。

    5.0.4复合横担应配置均压屏蔽装置

    6.0.1复合横担杆塔荷载计算应符合现行行业标准《架空输电线 路荷载规范》DL/T5551的相关规定。 5.0.2轻冰区复合横担杆塔使用双分裂导线时,导线断线张力 (或分裂导线纵向不平衡张力)不应大于最大使用张力的25%;使 用双分裂以上导线时,导线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张 力)不应大于最大使用张力的20%。 6.0.3轻冰区不均匀覆冰情况的导线不平衡张力不应大于最大 使用张力的10%,

    6.0.1复合横担杆塔荷载计算应符合现行行业标准《架空输电线 路荷载规范》DL/T5551的相关规定。 6.0.2轻冰区复合横担杆塔使用双分裂导线时,导线断线张力 (或分裂导线纵向不平衡张力)不应大于最大使用张力的25%;使 用双分裂以上导线时,导线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张 力)不应大于最大使用张力的20%。 6.0.3轻冰区不均匀覆冰情况的导线不平衡张力不应大于最大 使用张力的10%。

    7.1.1复合横担杆塔结构设计的基本计算规定和计算表达式应 符合国家现行标准《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545、《1000kV架空输电线路设计规范》GB50665、《土800kV直 流架空输电线路设计规范》GB50790、《高压直流架空输电线路设 计技术规程》DL5497、《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》 DL/T5154及《架空输电线路荷载规范》DL/T5551的相关规定。 7.1.2复合横担设计时应考虑安装、检修过程中出现的特殊荷载 工况及构造要求。

    1.3复合材料构件的充许最大长细比应符合表

    表7.1.3复合材料构件的允许最大长细比

    7.1.4复合横担杆塔应采用空间模型进行内力分析,并根据结构 特性合理选用杆单元、梁单元、梁杆混合或梁杆索混合单元。 7.1.5复合横担杆塔中钢构件应采用热浸镀锌防腐,或采用其他 等效的防腐措施。 7.1.6受拉螺栓及位于横担、顶架等易振动部位的螺栓应采取双 帽防松措施。

    7.1.4复合横担杆塔应采用空间模型进行内力分析,并根据结构 特性合理选用杆单元、梁单元、梁杆混合或梁杆索混合单元。 7.1.5复合横担杆塔中钢构件应采用热浸镀锌防腐,或采用其他 等效的防腐措施。 7.1.6受拉螺栓及位于横担、顶架等易振动部位的螺栓应采取双 帽防松措施。

    强度标准值应具有95%的保证率,弹性模量、泊松比和伸长率应 取平均值。 7.2.2线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值应按下式确定

    7.2.2线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值应按下式确定:

    式中:f 线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值(N/mm); fk 线路柱式复合绝缘子构件的强度标准值(N/mm), 应按本标准第7.2.1条的要求通过试验测得: Y 线路柱式复合绝缘子构件的材料分项系数,取1.25; Ye 线路柱式复合绝缘子构件的环境影响系数,可根据 具体环境通过试验取得,缺乏试验数据时,对一般室 外环境可取为2.0

    式中:于 线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值(N/mm); 线路柱式复合绝缘子构件的强度标准值(N/mm), 应按本标准第7.2.1条的要求通过试验测得; Y 线路柱式复合绝缘子构件的材料分项系数,取1.25; 线路柱式复合绝缘子构件的环境影响系数,可根据 具体环境通过试验取得,缺乏试验数据时,对一般室 外环境可取为2.0。 7.2.3绝缘弦杆的承载力设计值应按照国家现行标准《110kV~ 750kV架空输电线路设计规范》GB50545、《1000kV架空输电线 路设计规范》GB50665、《土800kV直流架空输电线路设计规范》 GB50790及《高压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497中 相关绝缘子机械强度的安全系数确定。 7.2.4复合横担采用的钢材、螺栓以及焊缝应符合现行行业标准 《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154的规定

    7.2.3绝缘弦杆的承载力设计值应按照国家现行标准《110kV 750kV架空输电线路设计规范》GB50545、《1000kV架空输电线 路设计规范》GB50665、《土800kV直流架空输电线路设计规范) GB50790及《高压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497中 相关绝缘子机械强度的安全系数确定。 7.2.4复合横担采用的钢材、螺栓以及焊缝应符合现行行业标准 《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154的规定

    7.3.1线路柱式复合绝缘子主要受力构件的断面可选择圆形截 面。环形构件径厚比不宜小于20,不应大于30。 7.3.2线路柱式复合绝缘子轴心受力构件的强度应按下式计算:

    N/A,

    式中:N一 轴心拉力或轴心压力设计值(N); 构件净截面面积(mm); 线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值(N/mm) 受压构件的强度设计值采用f。,受拉构件的强度设

    计值采用,; m 一 因偏心引起的构件强度折减系数,对于偏心连接构 件,取0.7,对于无偏心构件,取1.0; 因开孔引起的构件强度折减系数,对于受拉开孔构 件,取0.7,其余构件取1.0。 线路柱式复合绝缘子构件的整体稳定应按下式计算:

    N/(β.A)≤f)

    式中:中一 轴心受压构件的稳定系数,对于圆形截面的构件应根 据构件的长细比按本标准附录B确定,对于其他截 面类型的构件应通过试验确定; f。一一线路柱式复合绝缘子构件抗压强度设计值(N/mm); A一一构件毛截面面积(mm)。 7.3.4线路柱式复合绝缘子受弯构件可按下式计算:

    /M.+M, W.

    式中:M、M, 一净截面的抗弯模量(mm)。 3.5线路柱式复合绝终子压变构件的 稳定可按下式计算

    式中:M—弯矩设计值(N·mm); W一 一截面抗弯模量(mm)。

    柱式复合绝缘子拉弯构件的强度按下列公式计算

    N W. ≤f m·k·A. M+M N ≤f W. m·k.A.

    式中:f/一线路柱式复合绝缘子构件抗拉强度设计值(N/mm)。

    8.0.1绝缘芯体的连接宜采用套管式钢节点;线路柱式复合绝缘 子构件与塔身的连接可以通过套管,采用插板进行连接;采用其他 连接方式时,应通过试验验证。 8.0.2绝缘芯体与套管之间的连接强度应通过试验确定,试件不 应少于5个,连接强度标准值应具有95%的保证率。 8.0.3绝缘芯体与钢套管之间的连接承载力应按下列公式确定

    式中:N 轴心拉力或轴心压力设计值(N); C 绝缘芯体与钢套管连接面的周长(mm); 1 绝缘芯体与钢套管之间的有效连接长度(mm); T 绝缘芯体与钢套管之间的连接强度设计值(N/mm); 绝缘芯体与钢套管之间的连接强度标准值(N/mm), ? 通过试验测得; ? 胶黏剂的材料分项系数,取1.25。

    9.0.1复合横担应构造简洁,传力清晰,减小偏心,避免应力集中 和材料沿厚度方向受力。 9.0.2应减少复合材料构件的接头数量和连接形式。 9.0.3主要受力构件不宜采用偏心连接。 9.0.4绝缘芯体应表面平整、颜色均匀、无明显气泡、无裂纹、无 杂质、无纤维裸露以及分层等。 9.0.5绝缘芯体与钢套管之间的连接长度不应小于1.0D,其中 D为绝缘芯体直径

    附录A典型复合横担的构成

    附录B线路柱式复合绝缘子轴心受压 圆形构件稳定性系数

    B.0.1线路柱式复合绝缘子轴心受压圆形构件的稳定系数Φ, 根据构件长细比K入(K入=K·L/r),按表B.0.1确定。 表B.0.1圆形轴心受压构件的稳定系数

    注:本表仅适用于抗压强度(标准值)低于400MPa、弹性模量高于39GPa的复合材

    B.0.2线路柱式复合绝缘子圆形构件长细比修正系数K: 1线路柱式复合绝缘子圆形构件一般按照两端中心受力考 虑,杆端连接考虑没有约束:

    B.0.2线路柱式复合绝缘子圆形构件长细比修正系数K:

    表B.0.2线路柱式复 合绝缘子圆形受压构件长细比修正系数K

    1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合. 的规定”或“应按执行”

    《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB50545 (1000kV架空输电线路设计规范》GB50665 《土800kV直流架空输电线路设计规范》GB50790 《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154 (高压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497 《架空输电线路荷载规范》DL/T5551

    架空输电线路复合横担杆塔 设计规程

    DL/T 55792020

    《架空输电线路复合横担杆塔设计规程》DL/T5579一2020, 经国家能源局2020年10月23日以第5号公告批准发布。 本标准编制遵循的主要原则: (1)贯彻国家法律、法规和电力建设政策。 (2)坚持科学发展,广泛深入调研,吸取电力建设工程实践经 验,广泛征求相关单位意见;保证架空输电线路复合横担杆塔的安 全可靠、经济合理。 (3)总结国内外有关科研成果,并采纳了国家现行标准 《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB50545、《1000kV架 空输电线路设计规范》GB50665、《土800kV直流架空输电线路设 计规范》GB50790、《高压直流架空输电线路设计技术规程》DL 5497及《架空输电线路荷载规范》DL/T5551的有关规定。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 标准时能正确理解和执行条文规定,编制组按章、节、条顺序编制 了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意 的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同 等的法律效力.仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

    1总则 (27) 2术语和符号 (28) 2.1术语 .…(28) 2.2符号 :(28) 导线、地线布置 *·(29) 3. 1 电磁环境 ·(29) 3. 2 导线、地线线间距离 .·(29) 4绝缘配合 (31) 4.1 绝缘配置 ....(31) 4. 2 空气间隙 (38) 5金 具 (39) 荷 载 ·(40) 7 结构设计 (41) 7. 1 基本规定 (41) 7. 2 材料 (41) 7. 3 构件及断面选择 (44) X 连接计算 (46)

    1.0.1本条提出了架空输电线路复合横担杆塔设计工作的基本 原则,要求协调好各方面的关系,如安全与经济、基本建设与生产 运行、线路建设和周围环境等,目的是以合理的投资使设计的复合 横担杆塔输电线路能获得最佳的综合效益。 1.0.2本条规定了本标准的适用范围:适用于交流220kV~ 1000kV架空输电线路、直流土500kV~土1100kV架空输电线路 复合横担悬垂杆塔电气及结构设计。 目前格构式复合横担的节点连接方式对于220kV及以上架 空输电线路耐张塔应用研究较少,并且缺少实际应用经验,因此, 建议复合横担主要应用于架空输电线路中的悬垂杆塔。 1.0.4强调架空输电线路复合横担杆塔设计除应符合本标准的 规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定

    1.0.1本条提出了架空输电线路复合横担杆塔设计工作的基本

    根据条文中符号的使用情况,将标准中多处引用的符号列人 本节

    3.1.1架空输电线路复合横担杆塔设计有关电磁环境的要求与 国家现行标准《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545、《1000kV架空输电线路设计规范》GB50665、《士800kV直 流架空输电线路设计规范》GB50790及《高压直流架空输电线路 设计技术规程》DL5497一致

    3.1.1架空输电线路复合横担杆塔设计有关电磁环境的要求与 国家现行标准《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545、《1000kV架空输电线路设计规范》GB50665、《士800kV直 流架空输电线路设计规范》GB50790及《高压直流架空输电线路 设计技术规程》DL5497一致

    1交流线路复合横担悬垂杆塔导线最小垂直线间距离

    横担杆塔设计使用本表中导线最小垂直线间距离时,需按所选 电磁环境校验

    型式进行电磁环境校验

    导线型式进行电磁环境校验

    4.1.1作为绝缘配合的基本原则,复合横担应能耐受工频(工作 电压、操作过电压和雷电过电压。 4.1.3本条中对于K。的取值,从已开展的试验可知,不同电压等 级的复合横担污耐压与绝缘距离、爬电距离、杆径及伞型结构有 关。大直径的线路柱式复合绝缘子较线路用棒形悬式复合绝缘子 的耐污性能低,爬电距离应比棒形悬式复合绝缘子增加,具体增加 量需要依据伞型、直径等参数确定。由于目前复合横担水平布置 与垂直布置下的积污对比数据欠缺,建议仍然采用较为严苛的数 据。若后续积累了相关数据,可对其进行修订。 使用复合横担的杆塔,应充分利用复合横担自身的绝缘性能 也可通过在复合横担高压端悬挂悬垂绝缘子用以增加其爬电距离 的设计方式。根据西安交通大学的仿真计算结果,750kV输电线 路使用复合横担和复合绝缘子的组合绝缘方式时,约有60%的电 位分布于复合绝缘子上,容易导致复合绝缘子被击穿,因此在 750kV新疆电网与西北电网联网第二通道工程中,悬垂金具串完 全由金具构成,不推荐采用复合横担和复合绝缘子的组合绝缘方 式。其他电压等级复合横担塔可根据电场仿真计算结果,通过综 合技术经济比较确定是否采用组合绝缘方式。 4.1.4本条中对交流输电线路复合横担的爬电距离的规定参考 现行国家标准《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545和《1000kV架空输电线路设计规范》GB50665中对复合绝 缘子的爬电距离的规定。 运行经验表明,在c级及以下污区,复合绝缘子爬电距离不宜

    小于盘型绝缘子。《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545一2010规定:复合绝缘子的爬电距离在d级及以上污区不 应小于盘型绝缘子限值的3/4且不小于2.8cm/kV,换算成统一 爬电比距为44mm/kV(220kV~500kV线路)或46mm/kV (750kV线路),对于1000kV线路,d级及以上污区复合绝缘子的 爬电距离应根据污移闪络试验结果确定。 (1)在海拔1000m以下地区,750kV复合横担的绝缘配置参 数见表2

    表2750kV复合横担的绝缘配置参数

    在新疆电网与西北电网联网第二通道工程建设过程中,中国电 力科学研究院武汉分院针对此参数的复合横担做了人工污移试验 及真型塔头冲击电压试验,人工污移试验时,盐密为0.1mg/cm,灰 密为0.5mg/cm,模拟海拔为1500m,复合横担可耐受600kV电压, 其表面放电并不剧烈。 在进行真型塔头试验时,针对上相的标准操作冲击和1000μus 长波前操作冲击放电电压如表3所示,

    表3上相塔头握作冲击放电试验结果

    由上相真型塔头复合横担标准操作冲击和1000us长波前操作 中击试验结果可知,标准操作冲击试验50%放电电压为1811kV, 000us长波前操作冲击50%放电电压为1897kV。试验结果表明,该 .32·

    试验条件下,1000us操作冲击放电电压仅比标准操作冲击高 4.8%。 根据IEC海拔修正方法,将标准操作冲击和长波前操作冲击 电压修正到海拔1500m的结果如表4所示

    表4上相摄作冲击50%放电电压海拨1500m修正结果

    根据试验和海拔修正得出的上相间隙操作冲击电压值,结合 过电压分析结果即可以得出其是否满足工程运行要求。按照以往 750kV工程过电压水平,操作冲击50%放电电压为1762kV是可 以满足运行绝缘要求的。 采用7500kV发生器产生标准雷电冲击电压开展了750kV 复合横担真型塔头上相间隙的雷电冲击放电特性试验,试验结果 如表5所示

    表5上相塔头标准雷电冲击放电试验结果

    试验放电电压经过大气修正后的电压为3508kV。将其修正 到海拔1500m,海拔修正系数为1.202,放电电压为2918kV。 (2)在海拔1500m以下地区,1000kV复合横担的绝缘配置参 数见表6。

    试验放电电压经过大气修正后的电压为3508kV。将其修正 到海拔1500m,海拔修正系数为1.202,放电电压为2918kV。 (2)在海拔1500m以下地区,1000kV复合横担的绝缘配置参 数见表6

    表61000kV复合横担绝缘配置参数

    表6中给出了海拨1500m以下地区复合横担的绝缘配置参 数,表中对爬距和最小电弧距离的规定值依据锡盟一胜利 1000kV特高压交流输电线路工程复合横担的研究成果及应用经 检确定,在锡盟一胜利1000kV特高压交流输电线路工程建设过 程中,中国电力科学研究院武汉分院针对此参数的复合横担做了 人工污移试验及真型塔头冲击电压试验,人工污移试验时,盐密为 .2mg/cm,灰密为1.0mg/cm,模拟海拔为1500m,复合横担可 耐受690kV电压,其表面放电并不剧烈。 在进行真型塔头试验时,标准操作冲击和1000us长波前操作 冲击放电电压如表7所示。

    7复合横担间隙1000μs波前操作冲击电压试验结果

    1000kV交流输电系统2%最大操作过电压水平取1.7p.u., 根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064一2014,特高杆塔间隙操作过电压统计配合系数取1.27。 考虑运行海拔高度1500m,计算得出单基塔间隙50%放电电压要 求值为2134kV。由表7可知,本次试验塔头间隙放电为2294kV, 高于操作过电压要求值7.5%,因此具有一定裕度。 目前,我国1000kV特高压交流线路复合绝缘子入网检测规 定的正极性雷电冲击耐受电压是3200kV,因此,参考3200kV电 玉确定本次试验电压的要求值。3200kV雷电冲击电压对应海拨 1000m要求,将其修正到目标海拔1500m,电压值为3402kV。本 次试验将3402kV雷电冲击电压作为耐受电压要求值,进行15次 耐受电压试验。根据试验大气条件进行修正,现场试验要求电压 为3778kV.试验结果如表8所示

    复合横担间隙在平均值为3850kV的15次雷电冲击电压下 未发生放电击穿,试验电压较要求电压3778kV略高(高1.9%)。 该试验结果表明,该复合横担塔头绝缘强度满足海拔1500m雷电 冲击耐受电压要求。 塔头相间试验采用7500kV冲击发生器和4800kV冲击电压 发生器分别产生正负极性操作冲击电压开展试验工作。复合横担 典型放电如图1所示

    复合横担间隙在平均值为3850kV的15次雷电冲击电压下 未发生放电击穿,试验电压较要求电压3778kV略高(高1.9%)。 该试验结果表明,该复合横担塔头绝缘强度满足海拔1500m雷电 冲击耐受电压要求。 塔头相间试验采用7500kV冲击发生器和4800kV冲击电压 发生器分别产生正负极性操作冲击电压开展试验工作。复合横担 典型放电如图1所示。

    图1特高压复合横担模拟相间操作冲击电压试验典型

    图2八分裂导线相间放电

    对于1000μs长波前操作冲击电压。特高压回路相间操作过 电压水平保守取值,选择3.0p.u.,绝缘配合系数取1.263。单基 杆塔操作冲击50%放电电压要求值为3403kV。采用标准IEC 60071—2:1996InsulationCoordinationPart2:ApplicationGuide修 正方法,海拔1500m时修正系数为1.096,修正后50%放电电压要 求值为3730kV。分析得出相间最小间隙距离需不小于12.3m;如 考虑2.9p.u.过电压水平,最小间隙距离需不小于12.0m。 (3)330kV双回输电线路典型结构复合横担电气试验结果 330kV线路复合横担构架真型构架塔头冲击电压真型试验试品 如图3所示

    1)中相横担标准操作冲击电压试验。中相复合横担塔头标准 操作冲击电压试验结果如表9所示

    图3330kV同塔双回路塔头试品图

    表9中相复合横担塔头间随操作冲击电压试验结果

    根据试验绝缘距离和电压幅值,取干燥状态试验标准偏差。 为3.5%,可以计算得出《绝缘配合第1部分:定义、原则和规 则》GB/T311.1一2012规定的海拨1000m下330kV复合变电构 架横担构架干燥条件操作冲击50%放电电压要求值为:Usor Jmax/(1一3g)=1062kV。因此,横担干燥条件放电电压956kV低 于要求电压,与耐受电压试验结果反映绝缘情况一致。 分析表9中试验结果可知,中相复合横担杆塔间隙于燥条件下 标准操作冲击50%放电电压为1202kV,淋雨条件下放电电压为 1130kV,均高于要求值1062kV。淋雨条件放电电压较干燥条件降 6.0%。中相横担两种状态下的放电电压总体与上相横担一致 兑明横担绝缘强度主要由自身结构决定,杆塔构架和位置影响较 小。放电路径主要为拉杆环对复合横担低压侧均压环放电。

    2)标准雷电冲击电压试验。中相复合横担塔头标准雷电冲击 电压试验结果如表10所示

    表10中相复合横担塔头间障标准雷电冲击放电试验结果

    由试验电压值可知,中相横担塔头间隙标准雷电冲击正负极 性下50%放电电压分别为1783kV、1682kV,远高于要求电压 1291kV,其中,负极性电压较正极性放电电压低5.7%。试验放 电路径为拉杆环对复合横担低压侧均压环。 4.1.5条文中对直流输电线路复合横担的爬电距离的规定参考 国家现行标准《士800kV直流架空输电线路设计规范》GB50790 和《高压直流架空输电线路设计技术规程》DL5497中对复合绝缘 子的爬电距离的规定。 4.1.7复合横担干雷电冲击耐受电压试验、湿工频(工作)电压和 湿操作冲击耐受电压试验试品应模拟实际运行工况布置,考虑模 拟导线、均压金具、塔身构架等影响

    4.2.1复合横担带电部分包含导线、高压侧金具串及均压屏蔽环 等,杆塔构件包含塔身构架、低压侧横担均压环、法兰、拉线、脚 钉等。

    5.0.2复合横担杆塔悬垂金具串采用I型串,具有横担挂点设计 简单、安装方便、串长易调节的优点。悬垂金具串最小串长主要由 导线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)以及金具串风偏后与 横担支撑绝缘子的碰撞情况决定。 5.0.4电场仿真计算与均压屏蔽环配置方案研究表明,复合横担 杆塔的柱式复合绝缘子及绝缘弦杆的电位、电场分布不均匀,在高 玉及低压端部连接位置易出现较强的电场畸变,通过配置合理的 均压屏蔽装置,可将这些位置的表面电场强度控制在允许范围内 根据国家电网公司特高压试验示范工程输电线路场强控制要求: 复合绝缘子伞裙附近场强有效值下不超过400V/mm,均压环、屏 蔽环表面场强峰值下不超过2000V/mm

    5.0.1~6.0.3架空输电线路复合横担杆塔设计有关荷载要求是 根据现行行业标准《架空输电线路荷载规范》DL/T5551确定的。

    7.1.2设计时需要考虑复合横担杆塔的施工工艺及运行等特殊 要求设置相应的施工用孔,并进行相应的工况组合和承载力计算。 如复合横担的更换,可利用地线架端头设置的施工孔临时悬挂导 线,然后更换复合横担。 7.1.3复合材料由于弹性模量低,其构件刚度比常规钢构件刚 度小很多,会引起自重下垂变形,故对长细比提出了更为严格的 要求。 7.1.4结合现在普遍具备的设计手段,吸取以往设计实践经验, 强调杆塔设计要采用三维程序电算内力,施工图要与计算图严格 保持一致,绘制施工图时不得轻易改动结构布置,或添加未经计算 和可能影响受力的杆件。例如计算塔身时没有段间横隔面,绘图 时按“构造”需要加上横隔面,这样做可能就会出问题

    7.2.1线路柱式复合绝缘子构件的性能指标在缺乏试验时可参 考表11和表12的最低要求。柱式复合绝缘子机械性能指标见表 11

    柱式复合绝缘子机械性能

    表11中给出的绝缘管的机械性能是柱式复合绝缘子构件的 性能参数酒店标准规范范本,不代表单向板的强度,这是由于复合材料的可设计性 强,不同缠绕角度、缠绕层数对绝缘管的承载力影响很大,设计参 数也不同,因此表11中关于绝缘管的机械性能指标是针对当前材 料测得的绝缘管的机械性能指标。

    柱式复合绝缘子的其他性能指标见表12。

    表12柱式复合绝缘子其他性能指标

    7.2.2本条参考《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》GH 50608—2010制定,材料分项系数与StructureDesignofPoly

    nerComposites(以下简称欧洲规范)基本吻合,欧洲规范规定,材 料分项系数m=m.17m.2m.3,对于建筑结构,不得小于1.5, 而且不应大于10。其中m!的值受材料标准值的获得方法影响, 若通过试验获得取1.15,若通过理论计算获得取1.5;m.2的值受 材料工艺和固化程度影响,缠绕和拉挤成型取1.1,而手糊取1.4; m.3受环境(工作温度)和热变形温度影响,当热变形温度大于 80℃、工作温度不高于50℃时,取1.1。m.1m2=1.15×1.1: 1.27,与本条规定中材料分项系数基本相当安全网标准,而环境影响系数较本条 规定的小,说明本标准比欧洲《复合材料结构企业联合标准》更严格。 《纤维增强塑料性能试验方法总则》GB/T1446一2005确定 了材料强度的实验室标准条件为:温度:(23土2)℃,相对湿度:(50 土10)%。实际构件的使用条件不一定与此相同,因此存在一个适 当调准的问题。CompositesConstruction:StructureDesignwith FRPMaterials(以下简称美国规范)有一个不同温度的调准系数 公式:1.9一0.010T式中T为华氏温度)。在夏季铁塔构件表面 温度可能达到50℃或以上,按t=50℃(华氏122°F)计算的温度调 准系数为0.68,相当于1/0.68=1.47,湿度调准系数为0.8,相当 于1/0.8=1.25,同时,美国规范还有一个时效系数,不过根据铁 塔的使用条件,该系数一般取为1.0。据此,总的环境调准系数 为:1.47×1.25×1.0=1.8375。 最终根据热氧老化和氙灯老化进行的老化试验,确定了复合 材料构件的环境影响系数取值为2。 7.2.3由于绝缘弦杆采用常规线路用复合绝缘子,复合绝缘子机 械强度最小安全系数一般取3,采用安全系数法按照荷载标准值 计算,考虑到绝缘弦杆同时作为受力构件,其拉力由荷载设计值计 算得出,因此这里采用抗力分项系数2.5。

    7.3构件及断面选择

    ....
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