六回路铁塔试验

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1、抚六回路铁塔性能测试 随着我国电力建设的飞速发展，二回路、四回路、六回路.多回路合并一个走廊或一个塔的建设方案，在城市市区和工业、农业密集区，经综合优化后已成为经济可行的建设方案。在有些地区甚至已经成为唯一的建设方案，因为如果不采取多回路合并，将要动迁大量的工业和民用设施，使工程造价增加几倍甚至几十倍，给电网建设带来极大的困难。因此，必须设计研究、开发多回路铁塔以解决多回路送电线合并的问题。但是多回路塔，由于电压等级多、回路数多与常规单、双回路塔比较可靠性发生了很大的变化。从可靠性的角度来考虑多回路塔的单基塔的要比单回路、双回路的单基塔的可靠性要低。首先从横担来看，一个横担发生问题，引起断线或

2、导线驰度突变，就要影响其它的横担。抚顺6回路塔有3*6+2=20个横担，其可靠性比单回路下降：单回路可靠系数*横担单、双向系数*横担布置方式影响系数（垂直布置时上面的影响下面的）。SSZ6的可靠性下降的估算概率为3.33倍；SSJ6的可靠性下降的估算概率为5倍。从上面简单分析就可以看出，从塔的横担的不同就使其可靠性下降了3.35倍以上。另外，从塔整体可靠性和电网接线的可靠性来看多回路塔对电网的安全经济运行的可靠性也有较大影响。抚顺使用的6回路的塔直接连接一个发电厂，一个220KV变电所和四个66KV变电所，制约电网容量2*130+4*60=500MW,这相当一个中型发电厂的容量，虽然抚顺6回塔

3、只有几基，可是只要其中的一基发生倒塔事故，就会使6条回路的输电线失去作用，会直接影响抚顺市500MW的供电容量，从最坏的角度来分析，甚至有可能使抚顺市区内大面积的供电中断，这样的后果是无法用金钱来衡量的。综合上面的分析可看出，如果采用与单回路塔同样的设计标准，多回路塔的可靠性要比单回路低几倍，而且多回路的重要性又比单路塔高得多，且多回路塔的杆件数量要比单回路杆件数多几倍，设计工况也增加了三倍以上。因此，必须采取比单回路塔更多、更有效的措施，保证其安全可靠度同单回路铁塔处于同水平。所以有条件的工程都应做真型试验，如果条件不允许也要进行1：8以内的非真型试验和三个独立计算机模拟1：1制造图试验分析

4、，保证其可靠性、安全性。在保证其可靠性和安全性满足设计要求的前提下，应使其经济技术指标处于中等适度的水平。这样就必须进行更加深入的设计优化工作，但优化设计的结果也要通过必要的试验测试手段来检验。通过对提出的单角钢，复合角钢，角钢钢管混合、钢管柜架、钢筋混凝土单柱、钢管单柱等十几种设计方案的经济技术分析，单角钢塔方案的优化指数最高。单角钢塔方案本身的横担形式，塔身布置形式，也有十几种，也需要优化分析和试验验证。选用不同的方案，塔材重量相差15%左右。多回路塔塔的结构特性将对线路的传输特性、损耗、电磁兼容特性产生影响，这样也会反过来制约塔的整体结构尺寸。由于工程本身的条件限制本次试验以计算机模拟试

5、验和非真型缩小比例试验结合进行。经分析比例选为1：5其应力变化和受力特性还处在线性变化范围，对定性和定量的分析确定塔在转角90、45、0及180、360的正常工况，断线工况、安装工况，对塔身主材、横担主材的影响及防冲撞性能。为了使多回路塔的施工图设计能够更经济更可靠，本次试验对角钢塔和钢管塔方案进行计算机模拟分析。对基础和塔腿的抗冲撞性能主要是7吨10吨V=3050Km/h机动车进行非真型计算机模拟试验。工具主要用SUP-系列结构分析系统和现行使用的杆塔结构计算分析软件。SSJ6（220KV部分）设计条件设 计 参 数线路电压220千伏导线标号2*LGJ-300/25截面积（mm2）333.3

6、1最大使用应力（Kg/ mm2）9.0最大使用张力（Kg）2*3000避雷线LGJ-185/45227.8311.325740设计档距（m）水平档距垂直档距代表档距最大使用档距适用环境线路转角海拔（m）420620400045计 算 情 况项 目运行情况安装情况断导线或避雷线张力差不均匀复冰最大风复冰最低气温未断线断线气 象 条 件气温，t（）-5-5-40-15风速，V（m/S）3010010冰厚，（mm）01000 荷 重 表 单位（Kg）风 荷重导 线绝缘子及金具共 计1185287166避雷线37512557垂直荷重导 线绝缘子及金具共 计15822737158215821582158

7、2避雷线5261045526526526526线条张力导线避雷线一 侧46666000396636002100*2另一侧4800546660004466张力差一 侧19822574161815042058另一侧张力差SSJ6（63KV部分）设计条件设 计 参 数线路电压63千伏导线标号LGJ-240/30截面积（mm2）275.46最大使用应力（Kg/ mm2）9.0最大使用张力（Kg）2870避雷线LGJ-185/45（GT-50）49.46341682设计档距（m）水平档距垂直档距代表档距最大使用档距适用环境线路转角海拔（m）420（200）620（200）400（110）090计 算 情

8、 况项 目运行情况安装情况断导线或避雷线张力差不均匀复冰最大风复冰最低气温未断线断线气 象 条 件气温，t（）-5-5-40-15风速，V（m/S）3010010冰厚，（mm）01000 荷 重 表 单位（Kg）风 荷重导 线绝缘子及金具共 计49313470避雷线914314垂直荷重导 线绝缘子及金具共 计7221298722722722722避雷线8519285858585线条张力导线避雷线一 侧22632870187717111739另一侧张力差一 侧另一侧张力差 专工： 核对： 计算：实验塔不同比例的角钢型号面积的差值、比值变化表：序号节点角钢1：5面积1：5角钢1：1面积1：1比值差

9、值误差均值方差标准差变异系数130-31L40*32.359L63*56.1432.6043.7842.396260-100L63*56.143L140*10H27.3734.45621.2300.5443100-130L63*56.143L140*10H27.3734.45621.2300.5444100-120L40*32.359L75*68.7973.7296.4381.271530-61L40*32.359L80*69.3973.9837.0381.017780-90L50*44.803L100*8H15.6393.25610.8361.7448140-180L75*57.412L16

10、0*12H37.4415.05130.029-0.0519220-270L90*712.3L160*14H43.2963.52030.9961.48010280-300L40*32.359L100*815.6396.63013.280-1.63011480-540L90*712.3L200*16H62.0135.04249.713-0.04212660-690L40*32.359L70*56.8752.9144.5162.08613760-790L40*32.359L75*57.6413.2395.2821.76114920-980L100*8H15.639L200*20H76.5054.89

11、260.8660.10815940-980L50*54.803L160*1237.4417.79532.638-2.79516980-1050L100*8H15.639L200*20H76.5054.89260.8660.108171100-1150L100*10H19.261L200*24H90.6614.70771.4000.293181140-1150L50*54.803L140*1437.5677.82232.764-2.8220.204201200-1250L100*10H19.261L200*24H90.6614.70771.4000.293211240-1250L50*54.80

12、3L140*1437.5677.82232.764-2.82230.9820.15870.39840.0128622100.71650.6234.294.7960.002080.04560.0095测试程序铁塔试验按国际电工委员会标准IEC 652-1979架空铁路铁塔荷载试验执行。经计算85种各种的不同工况，其中大风、覆冰低温、断线横担的不同转线方式及导、地线的不同安装方式等12种组合工况对横担、主材、连接板和受力助辅材影响较大，所以1：8真型铁塔试验时选上述18种工况，非真型计算机模拟实验时，选38种不同工况。最后进行最大风和覆冰的超载破坏性实验。实验顺序大风；覆冰；220KV挂左地线，另

13、侧未按；220KV挂左1导线，另侧未按；220KV挂左3导线，另侧未按；220KV紧地线；220KV紧左1导线；220KV紧左3导线；220KV地线安装完，66KV上2回地线安装，挂下2回地线另侧已安完；断地线（220KV,66KV）断导线（220KV,66KV）大风超载150%覆冰超载150%试验加荷载要求1、 重力荷载采用重物加荷；风荷载和水平张力采用绞磨加荷，在加荷绳中间串接受力传感器。2、 各级加荷时间应尽可能短。100%加荷时，必须持续一分钟以上，但最大不超过5分钟，但所有荷载接近100%时，必须注意避免任何加荷点的过载量。3、 铁塔组立后，应将所有螺栓紧一遍，并认真检查各杆件是否有

14、弯曲后复直的迹象，如发现应更换。4、 加荷部位祥见各种工矿的加荷图。5、 各种工况的加荷数值。6、 30m/s风速工况3次。6.1 首先复查各加荷点的受力标定基准值，受力传感器的标定基准值与计算机采样系统一致后，才能进行加荷及受力监测，导、地线垂直荷载和导、地线初张力保持不变。6.2 加荷顺序第一次 025%50%75%90%100%50%0第二次 050%100%50%0第三次 050%100%50%0加荷数值（KN）加荷点0%25%50%75%90%100%110%120%130%140%150%P1115.61511.23016.84520.21422.4624.70626.95229.

15、19831.44433.690P12117.19034.38051.57061.88468.7675.63682.51289.38896.264103.140P21114.20028.40042.60051.12056.862.48068.16073.84079.52085.200P22114.20028.40042.60051.12056.862.48068.16073.84079.52085.200P31114.20028.40042.60051.12056.862.48068.16073.84079.52085.200P32114.20028.40042.60051.12056.862.

16、48068.16073.84079.52085.200P41114.20028.40042.60051.12056.862.48068.16073.84079.52085.200P42114.20028.40042.60051.12056.862.48068.16073.84079.52085.200Pmo17.00514.01021.01525.21828.0230.82233.62436.42639.22842.030P5114.3788.75513.13315.75917.5119.26121.01222.76324.51426.265P14.3788.75513.13315.75917

17、.5119.26121.01222.76324.51426.265P10114.3788.75513.13315.75917.5119.26121.01222.76324.51426.265P52114.42328.84543.26851.92157.6963.45969.22874.99780.76686.535主要结论1、 通过初步的计算分析，六回路铁塔线路RI预估值比常规线路要高出20%以上，因此线路必须采取措施降低RI值。本六回路线路已采取了措施使RI值满足了要求。2、 通过试验测试证明了计算分析结果的正确性，并根据实际测试的修正数据，进行设计方案的改进，如改变导线、金具、模但方式、减

18、少电位梯度到加大防护区范围。3、 对远距离的被影响设施，RI预估值增加范围在25%以内。4、 本文初步设计分析对有关增加RI预估值的因素考虑不是全部，所以计算值在某些特殊的情况偏低。5、 本文电场强度的几种计算方法计算数值与有关的实测值相吻合。6、 塔的结构优化，满足了电厂和无线电干扰指标的要求。7、 覆冰10mm工况 7.1 把力张力、垂直荷重的不变荷载加上至100%。 7.2 加荷顺序第一次 025%50%75%90%100%50%0第二次 050%100%50%0第三次 050%100%50%0加荷点25%50%75%90%100%110%120%130%140%150%P115.010

19、.015.018.020.022.024.026.028.030.0P1216.432.849.259.165.772.278.885.492.098.5P2115.030.045.054.060.066.072.078.084.090.0P2214.929.844.753.659.665.571.577.483.489.4P3115.030.045.054.060.066.072.078.084.090.0P3214.929.844.753.659.665.571.577.483.489.4P4115.030.045.054.060.066.072.078.084.090.0P4214.92

20、9.844.753.659.665.571.577.483.489.4Pmo5.611.216.820.122.424.626.829.131.333.6P514.48.9813.416.117.919.721.523.325.126.9P4.48.9813.416.117.919.721.523.325.126.9P1014.48.9813.416.117.919.721.523.325.126.9P5214.929.844.753.659.665.571.577.483.489.4P14.929.844.753.659.665.571.577.483.489.4P10214.929.844.753.659.665.571.577.483.489.4