王 偉，潘少良，張文杰，曹建偉

（湖州電力設(shè)計(jì)院，浙江 湖州 313000）

110 kV雙回路直線塔兼作單T接塔的探討

王 偉，潘少良，張文杰，曹建偉

（湖州電力設(shè)計(jì)院，浙江 湖州 313000）

受地方政府規(guī)劃制約，110 kV輸電線路T接點(diǎn)在直線塔塔位處，直線塔要兼作T接塔使用。討論并解決了跳線如何和懸垂串同步擺動問題，對一基直線塔建模，經(jīng)校核計(jì)算能滿足T接線路結(jié)構(gòu)受力要求。施工完成直線塔處跳線搭接，實(shí)現(xiàn)直線塔作為T接塔使用，可大量縮短主線路停電時(shí)間，取得很好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

輸電線路；直線塔；T接；跳線

在電網(wǎng)建設(shè)中，經(jīng)常遇到新建或擴(kuò)建110 kV輸電線路T接在已有的某條輸電線路上的情況。線路T接點(diǎn)通常選擇線路耐張塔處，或者在線下新建一基耐張塔作為T接塔。在已有線路下立塔，老線路停電時(shí)間需要5天左右。湖州地區(qū)企業(yè)眾多，土地資源緊張，受地方政府規(guī)劃、用地及現(xiàn)場立塔條件等因素限制，增加立塔很難取得地方政府認(rèn)可，因此會遇到T接點(diǎn)在已有輸電線路直線塔位置的情況。

1 T型搭接方式的設(shè)計(jì)

1.1 工程背景

安吉-良朋T接梅園變電站（簡稱梅園變，以下類推）110 kV線路工程，受地方政府規(guī)劃限制，T接點(diǎn)在老線路吉朋線12號塔。12號塔為直線塔，如果在原位置新建T接塔，從老塔拆除、基礎(chǔ)拆除、新建基礎(chǔ)、立塔、架線等工作完成至少要停電50天左右，110 kV雙回路線路停電50天，對附近區(qū)域用電影響非常大。為縮短線路停電時(shí)間，應(yīng)考慮直接在直線塔T接。

1.2 T接線路第一檔檔距確定

導(dǎo)線水平線間距離D為：

式中：ki為懸垂絕緣子串系數(shù)；Lk為懸垂絕緣子串長度；U為輸電線路標(biāo)稱電壓；fC為導(dǎo)線最大弧垂。

當(dāng)D確定，可求出最大弧垂fC：

式中：l為檔距；g為導(dǎo)線比載；σ0為導(dǎo)線最低點(diǎn)應(yīng)力。

通過式（2）可確定最大檔距，實(shí)際檔距必須小于最大檔距。

1.3 直線塔橫擔(dān)掛線方式

直線塔采用Ⅰ串，在側(cè)向風(fēng)荷載作用下，Ⅰ串會左右搖擺，因此不能將T接檔導(dǎo)線通過線夾直接掛在老線路導(dǎo)線上。必須先在老直線塔塔頭增加耐張串掛點(diǎn)，然后通過跳線將T接線路導(dǎo)線與老線路導(dǎo)線搭通。

如圖1—3分別為SZH31直線塔地線橫擔(dān)正視圖、上橫擔(dān)正視圖（中橫擔(dān)及下橫擔(dān)同上橫擔(dān)相似）、上橫擔(dān)俯視圖。

圖1 地線橫擔(dān)正視圖

圖2 上橫擔(dān)正視圖

圖3 上橫擔(dān)正視圖

主線路方向，第一連塔金具采用UB掛板，將地線及導(dǎo)線懸垂串掛分別懸掛在圖3（地線類似）雙角鋼梁中間掛點(diǎn)處；T接線路方向，第一連塔金具采用U形環(huán)，將T接線路兩根地線耐張串，掛于圖1中Φ20 mm備用孔，將T接線路上導(dǎo)線耐張串掛在圖2中懸掛于Φ20 mm備用孔（中下導(dǎo)線相同）。最終掛線方式如圖4所示。

1.4 直線塔處跳線搭接方式

主線路懸垂串Ⅰ串在側(cè)向風(fēng)作用下，會發(fā)生搖擺，如果跳線按常規(guī)方式，采用并溝線夾直接與主線路導(dǎo)線搭接，當(dāng)主線路導(dǎo)線向塔身搖擺時(shí)，跳線會被拉直，使跳線對直線塔塔頭不滿足電氣距離要求如圖5所示；當(dāng)主線路導(dǎo)線向塔身反向搖擺時(shí)，跳線會下掛，致使跳線與其下相導(dǎo)線距離不滿足電氣距離要求如圖6所示。因此跳線也不能按常規(guī)跳線方式搭接，必須采用其他方法搭接。

圖4 直線塔頭掛線示意圖

圖5 導(dǎo)線向塔身搖擺

圖6 導(dǎo)線遠(yuǎn)離塔身搖擺

解決上述問題，需要解決跳線與主線路導(dǎo)線懸垂串同步擺動問題，并保持跳線同塔頭橫擔(dān)一定電氣距離。即需要跳線先平行于主線路懸垂串，當(dāng)主線路懸垂串?dāng)[動時(shí)，跳線會按相同頻率和振幅擺動，同時(shí)采用支撐絕緣子使跳線與塔頭保持一定電氣距離。提出最終搭接方式如圖7所示，跳線從T接線路導(dǎo)線處開始，水平接至圖中所示支撐絕緣子線夾處，經(jīng)過支撐絕緣子線夾垂直掛下至主線路相應(yīng)相位導(dǎo)線上如圖8，采用該跳線方式同時(shí)解決了上述2個(gè)問題。

2 直線塔建模及校核

2.1 直線塔塔型選擇及建模

圖7 跳線搭接俯視圖

圖8 跳線搭接主視圖

SZH31型直線塔是浙江地區(qū)典型設(shè)計(jì)直線塔，共有11個(gè)呼高，110 kV吉朋1564線12號塔呼高25.5 m，其單線圖及塔材分段如圖9所示，對SZH31-25.5塔采用鐵塔三維快速建模軟件，進(jìn)行單基塔建模，將建好模型導(dǎo)入滿應(yīng)力程序，并按照施工圖輸入相關(guān)桿件信息，完成鐵塔三維建模。

圖9 鐵塔單線圖

2.2 直線塔校核

在程序中添加掛點(diǎn)，并拆分掛點(diǎn)，按設(shè)計(jì)條件導(dǎo)入荷載，對該塔進(jìn)行驗(yàn)算校核。校核結(jié)果顯示該塔滿足設(shè)計(jì)條件下的受力要求，其應(yīng)力比最大桿件是單線圖 8號段主材，計(jì)算應(yīng)力 27.87 MPa，容許應(yīng)力31 MPa，其應(yīng)力百分比89.9%。

為模擬T接塔受力特點(diǎn)，在垂直線路方向的橫擔(dān)頭添加2根地線、三相導(dǎo)線作用點(diǎn)，導(dǎo)線橫擔(dān)添加單根導(dǎo)線作用點(diǎn)，地線橫擔(dān)添加2根導(dǎo)線作用點(diǎn)。導(dǎo)線為LGJ300/25，安全系數(shù)50，沿X軸正向增加1.6 kN作用力。地線為JLB20A-50，安全系數(shù)取60，沿X軸正向增加1.0 kN作用力。經(jīng)滿應(yīng)力分析計(jì)算，該塔20號段主材應(yīng)力比最大，其計(jì)算應(yīng)力29.32 MPa，允許應(yīng)力31 MPa，其應(yīng)力比為94.6%。

綜上所述直線塔做T接塔，當(dāng)單T方向線路放松，單根地線掛點(diǎn)張力不大于1.0 kN，單根導(dǎo)線掛點(diǎn)張力不大于1.6 kN時(shí)，該塔滿足結(jié)構(gòu)受力要求。

3 結(jié)語

通過對SZH31型直線塔建模，經(jīng)過校核，當(dāng)單T方向線路放松，單根地線掛點(diǎn)張力不大于1.0 kN，單根導(dǎo)線掛點(diǎn)張力不大于1.6 kN時(shí)，該塔滿足結(jié)構(gòu)受力要求，可以在橫擔(dān)頭側(cè)向垂直線路方向引線，但是T接線路第一檔檔距需要計(jì)算，不宜過大。同時(shí)解決了跳線和懸垂串同頻率同振幅擺動問題，實(shí)現(xiàn)耐張串和懸垂串通過跳線搭接，最終實(shí)現(xiàn)將雙回路直線塔做單 T接塔使用，被T接線路停電時(shí)間縮短至1天，減少主線路停電時(shí)間，節(jié)約了建新塔的費(fèi)用，可以取得很大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

[1]DL/T 5219-2005架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[S].北京：中國電力出版社，2005.

[2]GB 50545-2010 110 kV-750 kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2010.

[3]西南電力設(shè)計(jì)院.DL 5154-2002架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[S].北京：中國電力出版社，2002.

（本文編輯：楊 勇）

Discussion on 110 kV Double-circuit Straight Tower Doubling as Single-circuit T-Connection Tower

WANG Wei，PAN Shaoliang，ZHANG Wenjie，CAO Jianwei
（Huzhou Electric Power Design Institute，Huzhou Zhejiang 313000，China）

With planning restrict of local government，the T-connection point of 110 kV transmission lines locates at straight tower，and the straight tower doubles as T-connection tower.The paper discusses and proposes the jumper synchronously swings with the suspension string.The single-foundation straight tower is modeled，which can meet the structure stress requirement of T-connection line through verification and calculation.During the construction，the connection of jumper wire at the straight tower is implemented，by which the straight tower doubles as T-connection tower，greatly reducing outage duration of main lines and achieving favorable social and economic benefit.

transmission line；straight tower；T-connection；jumper wire

TM754

B

1007-1881（2015）09-0019-03

2015-05-12

王 偉（1980），男，碩士，工程師，從事輸電線路設(shè)計(jì)工作。