杆塔绝缘子串风偏角的验算鄢鹏资料.doc

杆塔悬垂绝缘子串摇摆角的分析计算及处理方法 云南省玉溪电力设计院 杆塔悬垂绝缘子串摇摆角的分析、计算及处理方法 [摘要]：在输电线路设计中，根据设计气象条件及各种运行工况下计算悬垂绝缘子串摇摆角，参照所使用的杆塔间隙圆对应运行工况下，最大允许摇摆角进行电气安全距离校验。 [关键词]：摇摆角、最大允许摇摆角、校验 在输电线路设计排杆中，所使用杆塔在各种运行工况下（工频电压、操作过电压、雷电过电压、带电作业）悬垂绝缘子串与杆塔构件间必须满足规程规范中相应的电气间隙。 一、什么是导线摇摆角 悬垂绝缘子串摇摆角的产生：摇摆角的产生主要是导线受风的影响左右摆动。当风力作用于导线上，垂直于线路方向的分量将使导线产生横线路的摇摆偏移，摇摆幅度取决于风速绝缘子导线自重等因素，摇摆到一定角度后，导线与塔身的距离减少，小于正常运行时的空气间隙，在工频电压下气隙击穿放电，直线猫头塔中相导线风偏放电和“干”字型塔中相引流线风偏放电占线路风偏放电的绝大多数 Lv 垂直档距（m）； T 相导线张力（N）； β 线路转角度数（度）； Wj 绝缘子串及金具重量（N）； Wz 重锤重量（N）； n 每相导线根数 悬垂绝缘子串风压Pj=n1·n2·Ap·Kz（受风面积m2）·V2/1600（风压：kN /m2风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力压高度变化系数是：反映风压随不同场地、地貌和高度变化规律的系数。以规定离地面高度的风压为依据，为不同高度风压与规定离地面高度风压的比值。 解：导线在最大风时摇摆角最大，因此需验算在最大风的情况下，导线的雷电过电压、操作过电压及工频电压的摇摆角对杆塔塔头间隙是否满足或是否满足杆塔塔头间隙设计摇摆角。 已知：导线截面S=275.96mm2，Vmax=27m/s，Wj=350N,g4（10）=0.0052762N/m×mm2，g4（15）=0.0118714N/m×mm2，g4（27）=0.0052762N/m×mm2，Lh=483m，Lv=460m,N9号塔转角度数为2.5°，根据导线应力弧垂表，当代表档距为509m时，σ（雷电）=65.799N/mm2，σ（操作）=68.619N/mm2σ（工频）=88.429N/mm2，根据上述已知条件可得： 相导线张力： 工频电压：Pj=n1·n2·Ap·Kz·V2/1600=（8+1）×0.04×1.25×272/1600=205N 操作过电压：Pj=n1·n2·Ap·Kz·V2/1600=（8+1）×0.04×1.25×152/1600=63.3N 雷电过电压：Pj=n1·n2·Ap·Kz·V2/1600=（8+1）×0.04×1.25×102/1600=28.13N 相导线张力T 雷电过电压：T=σ×S=65.799×275.96=18157.89N 操作过电压：T=σ×S=68.619×275.96=18936.10N 工频电压：T=σ×S=88.429×275.96=24402.87N 悬垂绝缘子串摇摆角： 工频电压：θ=tg-1[(Pj/2+S×g4×Lh×n+2T×sinβ/2×n)/(Wj/2+Wd×Lv×n+Wz）]=tg-1{[205/2+275.96×0.0326938×483+2×24402.87×sin（2.5°/2）]/（350/2+0.9222×460×10）}=51.36° 操作过电压：θ=tg-1[(Pj/2+S×g4×Lh×n+2T×sinβ/2×n)/(Wj/2+Wd×Lv×n+Wz）]=tg-1{[63.3/2+275.96×0.0118714×483+2×18936.10×sin（2.5°/2）]/（350/2+0.9222×460×10）}=28.92° 雷电过电压：θ=tg-1[(Pj/2+S×g4×Lh×n+2T×sinβ/2×n)/(Wj/2+Wd×Lv×n+Wz）]=tg-1{[28.13/2+275.96×0.0052762×483+2×18157.89×sin（2.5°/2）]/（350/2+0.9222×460×10）}=19.05° N9号直线塔为1B1Y1-ZM3型单回角钢塔，其θ工频max=53°、θ操作max=28°、θ雷电max=14°；应此，N9号塔垂直线路方向位移10m后其雷电过电压、操作过电压时的摇摆角均大于1B1Y1-ZM3塔塔头电气间隙圆最大摇摆角值。不满足电气间隙要求。 解决方法：1、顺线路方向调整杆塔位置； 调整杆塔呼高； 更换杆塔型号； 增加重锤。 以调整杆塔呼高及增加重锤为例： 调整杆塔呼高 原线路杆塔呼高为30m，现将其调整为36m，调整后N9号塔垂直档距Lv=641m，改变后摇摆角计算可得： 工频电压：θ=tg-1[(Pj/2+S×g4×Lh×n+2T×sinβ/2×n)/(Wj/2+