220kv變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 楊學(xué)碩

220kv變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 楊學(xué)碩,220kv變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì),楊學(xué)碩,kv,變電站,電氣,一次,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 華北電力大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯）輸電鐵塔的風(fēng)力基礎(chǔ)負(fù)載：實(shí)地研究設(shè)計(jì)規(guī)范比較 風(fēng)工程與工業(yè)空氣動(dòng)力學(xué)雜志96（2008）1103頁(yè)至1110頁(yè)摘要 本文主要論述了在英國(guó)實(shí)地學(xué)習(xí)的L6輸電線路桿塔和使用英國(guó)的實(shí)務(wù)守則計(jì)算的桿塔和設(shè)計(jì)的輸電線路（BS8100）之間的比較。在這項(xiàng)工作中，該法則已經(jīng)推廣立即提供以風(fēng)向和風(fēng)速在塔頂?shù)幕A(chǔ)風(fēng)到計(jì)算風(fēng)力發(fā)電在每個(gè)桿塔支架之間的張力。從實(shí)地監(jiān)測(cè)設(shè)定完整的數(shù)據(jù)已被分解，以提供一個(gè)比較的類似提法。分析顯示出代碼計(jì)算和測(cè)量結(jié)果的領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)據(jù)的總體精度之間良好的配合。這表明，至少在這里的塔型研究，提供現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范在進(jìn)入緊張的基礎(chǔ)上，壓縮載荷塔頂是本地風(fēng)速可靠的轉(zhuǎn)型。關(guān)鍵詞：線路傳輸桿塔；風(fēng)力荷載；設(shè)計(jì)法則。1. 簡(jiǎn)介從1995年3月至1999年11月，國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)如圖一所示的位于英格蘭西南部的阿巴斯賽特的暴露地勢(shì)上Blaw-Knox L6輸電線路桿塔的風(fēng)力基礎(chǔ)荷載進(jìn)行了檢測(cè)。這些荷載測(cè)量了位于地基以上的四個(gè)塔腿之間的張力，僅僅給出了相互聯(lián)系的成員緊張和壓縮的張力。該張力的數(shù)據(jù)與與風(fēng)速和風(fēng)向（和在塔的頂部測(cè)量）一起，通常每10分鐘被同時(shí)記錄下來(lái)，在四年半以來(lái)的監(jiān)測(cè)期內(nèi)提供了一套全面的數(shù)據(jù)分析。在研究方案的臨時(shí)文件，其中載有從上半年的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)期間連同儀器和數(shù)據(jù)處理的一些細(xì)節(jié)，此前已經(jīng)出版(Savory et al 1998). 本文總結(jié)了一套完整的數(shù)據(jù)的主要結(jié)果。圖一、L6輸電線路桿塔的監(jiān)測(cè)圖1 L6的監(jiān)測(cè)輸電線路鐵塔作為中期數(shù)據(jù)分析的一部分(Savory et al 1998)將風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)量有限的情況下獲得的張力與桿塔和線路設(shè)計(jì)通常使用的英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)守則BS8100 (英國(guó)標(biāo)準(zhǔn), 1986)進(jìn)行比較。由此產(chǎn)生的散點(diǎn)圖表明，該守則往往比預(yù)測(cè)和測(cè)量的高14，特別是在高風(fēng)速度情況下。由于這一結(jié)論基于一個(gè)相對(duì)有限的分析，所以是暫時(shí)的。因此，決定在這里進(jìn)行更詳細(xì)的研究報(bào)告。2. 詳細(xì)介紹桿塔和儀器所選的被監(jiān)視塔位于英格蘭西南部多塞特郡海岸8公里長(zhǎng)的內(nèi)陸的無(wú)遮掩的地方。如圖一所示的L6型獨(dú)立類型桿塔有9.1米乘9.1米基地和50米高度（風(fēng)速和風(fēng)向風(fēng)速儀葉片的位置）。它在桿塔的四個(gè)方向帶有三個(gè)塔任指揮，與每一個(gè)被400平方毫米鋼芯鋁絞線導(dǎo)體，以及有和塔頂上相同的材料和規(guī)模的地線。根據(jù)上述理由，導(dǎo)線平均高度為30米，與相鄰的塔之間的有效跨度341米。塔基高于平均海平面186米。圖2 應(yīng)變片的位置和傳輸線的方向圖3 現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速為PDF塔的四腿在地基的基礎(chǔ)上就有張力儀表，每條腿有八個(gè)角，如圖2所示。壓力表是一致的，使他們測(cè)量相應(yīng)的軸向拉力和壓縮力。該儀器全部被太陽(yáng)能電池板供電，這是整個(gè)計(jì)劃在地平面上的第一計(jì)劃。此次與有關(guān)對(duì)北面輸電線路走線也顯示在圖二中，圖中表明該線路是從東西方向偏移13度。每隔10分鐘測(cè)定一次間隔期間的風(fēng)速和風(fēng)向以及對(duì)應(yīng)的張力，從而建立了一個(gè)超過(guò)20萬(wàn)點(diǎn)集大量的數(shù)據(jù)庫(kù)。3. 結(jié)果與討論在對(duì)桿塔的風(fēng)力負(fù)荷評(píng)估前，首先要敘述該地的許多氣象方面的條件。圖3顯示所有風(fēng)的速度在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的概率密度函數(shù)（PDF）?？梢钥闯?，它適合一個(gè)很好的Weibull分布和系數(shù)為K2.04的一個(gè)典型英國(guó)風(fēng)。圖4顯示了站內(nèi)風(fēng)的上升，并且數(shù)據(jù)每5度畫一個(gè)等級(jí)。如圖5所示。西南風(fēng)和東北風(fēng)有很明顯的優(yōu)勢(shì)。請(qǐng)注意，風(fēng)速的數(shù)據(jù)低采樣頻率阻止任何位置的風(fēng)湍流特性分析。對(duì)風(fēng)和塔張力完整的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集分析，把全部數(shù)據(jù)按風(fēng)向與每個(gè)數(shù)據(jù)集分隔成5度的間隔帶，然后被單獨(dú)處理。對(duì)于每一個(gè)方向，在每個(gè)塔帶的張力由風(fēng)的速度的平方和最好的直通線獲，那個(gè)方向的張力/（風(fēng)速）的平方就是斜率值。在所有情況下，10米/秒風(fēng)速以下的數(shù)據(jù)被忽略，以確?？煽康膽?yīng)變數(shù)據(jù)。圖5顯示了一個(gè)典型的例子，是從一個(gè)單一的225度測(cè)風(fēng)北風(fēng)到線路正常順時(shí)針張力獲得的數(shù)據(jù)。通常，數(shù)據(jù)在正負(fù)20毫的壓力下是可靠的?？紤]到風(fēng)的速度和壓力測(cè)量的誤差，再加上風(fēng)向與5度的風(fēng)向帶，總體來(lái)說(shuō)張力/（風(fēng)速）的平方參數(shù)的總體精度為0.05。把桿塔的4條腿為72個(gè)不同風(fēng)向的區(qū)段一起產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)中聯(lián)系起來(lái)繪制的圖6中。在圖中的曲線顯示出高度的一致性，大大小于以上的誤差范圍，因此可以用來(lái)估算風(fēng)速和風(fēng)向在頂部塔產(chǎn)生的桿塔張力。圖4 風(fēng)漲的網(wǎng)站在整個(gè)監(jiān)測(cè)期間圖5 塔腿張力與2251為西南風(fēng)，從正常到測(cè)線方向風(fēng)速的平方。英國(guó)的實(shí)踐格子塔，BS8100規(guī)范（英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)1986）有一系列的計(jì)算一個(gè)給定的風(fēng)速和風(fēng)向塔的截面，絕緣子，導(dǎo)線和接地線的負(fù)荷的程序。在目前的工作的程序已經(jīng)推廣到產(chǎn)生每個(gè)負(fù)載功能以及給桿塔軸向負(fù)載的每個(gè)線路元素。風(fēng)反向的影響用張力與速度的平方的比來(lái)表示。被監(jiān)視塔，建于1965年，與設(shè)計(jì)程序一致，既而在中央發(fā)電局取得名次。因此，這是遠(yuǎn)早于目前的實(shí)用守則（英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，1986年）的引進(jìn)。目前工作中使用的各設(shè)計(jì)的代碼采取的計(jì)算因素是以監(jiān)測(cè)塔所在地的當(dāng)?shù)卣久鞔_界定的。地形種類為11型，其地形粗糙度因子（KR）和對(duì)大氣邊界層冪指數(shù)（）分別為1.10和0.14。導(dǎo)體，接地線和絕緣體阻力系數(shù)（CN）分別為1.0，1.0和1.2，從而推導(dǎo)出桿塔負(fù)載使用阻力系數(shù)為3.07，平均面積固定比為0.168。風(fēng)速使用量化張力/（風(fēng)速）的平方比的影響因素在50米的風(fēng)速儀的高度，代表同一地點(diǎn)風(fēng)速在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。圖6 塔腿張力/（風(fēng)速）與所有四條腿的風(fēng)入射角。分析使用守則派生的功能產(chǎn)生特定的曲線如圖7所示，該圖顯示了上圖給出的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)非常良好的相關(guān)性。結(jié)合張力/（風(fēng)速）的平方兩個(gè)方面，從這些數(shù)據(jù)，給出了對(duì)立代碼的計(jì)算值字段的數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖如圖8所示。對(duì)于所有數(shù)據(jù)回歸分析顯示了1.0102的斜率（即總體領(lǐng)域和范圍與計(jì)算數(shù)據(jù)的總體一致性約為1%)和合理的相關(guān)系數(shù)R為0.965。因此，分析表明，實(shí)用守則提供了風(fēng)力負(fù)荷的基礎(chǔ)，預(yù)期可能發(fā)生在任何給定的風(fēng)速和風(fēng)向輸電塔負(fù)荷很好的體現(xiàn)圖7 代碼計(jì)算的塔腿張力/（風(fēng)速）與風(fēng)入射角所有從從正常的輸電線路測(cè)量線路正常測(cè)量四只腳的變化。4. 結(jié)束語(yǔ)以上字段的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，連同有關(guān)的計(jì)算負(fù)荷實(shí)用守則，顯示L6鐵塔和線路的設(shè)計(jì)并不具體是在那些考慮到的風(fēng)產(chǎn)生的基礎(chǔ)張力和收縮荷載十分跟隨那些來(lái)自設(shè)計(jì)代碼。然而，特別注意的是，這僅僅是個(gè)基礎(chǔ)負(fù)載（如張力）和風(fēng)速的平方比，而不是任何可能實(shí)際發(fā)生在外地極端的負(fù)荷程度特別是由于強(qiáng)風(fēng)的速度。此外，由于該塔的第一模態(tài)的振動(dòng)為2.22赫茲（橫向偏轉(zhuǎn)），而最低的八個(gè)命令為0.10赫茲（Lomas，1993年），目前的工作不允許張力在低采樣率的情境下作為一個(gè)桿塔和線路系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為評(píng)估。致謝據(jù)此間的工作是由國(guó)家電網(wǎng)公司（NGC）和公共有限公司（英國(guó)）共同完成的。筆者要感謝在項(xiàng)目過(guò)程中Peter Morgan先生，Bernard Rabjohns博士和NGC 的D Michelle Clark of博士的指導(dǎo)。也感謝在塔現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持的Mr. Allan Smith（薩里大學(xué)）和在本文的格上給予幫助的Ms. Miranda Restorick (University of Western Ontario)參考文獻(xiàn)British Standards, 1986. BS8100: Part 1, Lattice towers and masts, Codesof Practice for loading.Lomas, C., 1993. Transmission tower development in the UK. Eng. Struct.15, 277288.Savory, E., Parke, G.A.R., Disney, P., Toy, N., Zeinoddini, M., 1998. Field measurements of wind-induced transmission tower foundation loads. Wind Struct. 1, 183199.- 8 -