江苏电网配电线路标准化设计20kV04kV结构分册.docx
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江苏电网配电线路标准化设计20kV04kV结构分册
江苏电网输变电工程标准化设计
配电线路(20kV、0.4kV)结构分册
江苏省电力公司
2008年12月南京
前言
为进一步推进基建标准化建设,贯彻“两型三新”(资源节约型、环境友好型、新技术、新材料、新工艺)输电线路建设要求,在国家电网公司输变电工程典型设计的基础上,在江苏省电力公司的组织领导下,编制了江苏电网配电线路(20kV、0.4kV)标准化设计,分结构、电气两个分册,本册为江苏电网配电线路(20kV、0.4kV)标准化设计结构部分。
本次标准化设计的目的是:
统一建设标准、统一设备规范;方便运行维护、方便设备招标;提高工作效率、降低建设和运行成本;发挥规模优势,提高整体效益。
“江苏电网配电线路标准化设计20kV、0.4kV结构分册”按照设计内容共分混凝土电杆杆段及组装图、20kV混凝土电杆铁附件、0.4kV混凝土电杆铁附件和混凝土电杆基础图4个模块。
适用于省内20kV、0.4kV新建及改造配电线路工程。
为了方便使用,编制了本标准化设计使用说明书,主要从适用范围、模块选用、施工图编号原则等方面进行了详细说明。
由于编者水平有限,时间较短,错误和遗漏在所难免,敬请批评指正。
编者
2008年12月
序
前言
1.目的、意义和总体原则
1.1标准化设计的目的和意义
推行电网工程标准化设计是江苏省电力公司全面贯彻落实科学发展观,建设“资源节约型、环境友好型”社会,履行社会责任,大力提高集成创新能力的重要体现;是实施集约化管理,标准化建设的重要手段。
为积极贯彻江苏省电力公司关于“转变观念、技术创新”、“三沿少跨,跨则加强”的思路建设江苏电网,根据江苏省电力公司的部署,为统一设计标准、提高工作效率、降低工程造价,体现“资源节约型、环境友好型”的社会需求,推进技术创新成果转化标准化设计,成立了“电网标准化设计工作组”,开展江苏电网工程标准化设计工作。
电网工程标准化设计广泛吸纳了以往输电线路工程的设计成果和建设经验,是对前人成果的总结和借鉴,是提高集成创新能力的具体体现。
开展电网工程标准化设计工作的目的是:
深入贯彻集约化管理思想,统一建设标准,统一材料规范;规范设计程序,加快设计、评审、材料加工的进度,提高工作效率和工作质量;减少设备型式、方便材料招标,方便运行维护;降低建设和运行成本。
1.2标准化设计的总体原则
电网工程标准化设计的总体原则是:
安全可靠、技术先进、保护环境、控制成本、提高效率。
在标准化设计中,着重要处理和解决好标准化设计方案的统一性、适应性、灵活性、先进性、可靠性和经济性及其相互之间的辩证统一关系。
统一性:
建设标准统一,基建和生产的标准统一,体现江苏省电力公司的企业文化特征。
适应性:
综合考虑江苏地区的实际情况,使得标准化设计在江苏省电力公司系统中具备有广泛的适用性,在一定的时间内对不同外部条件的工程均能基本适用。
灵活性:
标准化设计的各模块接口方便,可进行组合使用。
先进性:
标准化设计的方案在技术上具有先进性,注重环保,同时经济指标先进。
可靠性:
适当提高设计标准,保证电网生产的安全可靠性。
经济性:
按照企业利益最大化原则,综合考虑初期投资和长期费用,追求全寿命周期内企业的最优经济效益。
标准化设计坚持“集成创新”、“以人为本”和“可持续发展”的理念,综合考虑“设计内容的合理性”。
1.3标准化设计的工作内容
20kV、0.4kV结构部分标准化设计采用混凝土电杆。
具体包括以下4个部分:
①杆段及组装图,②20kV铁附件,③0.4kV铁附件,④基础图。
按照省公司规范设计、提高效率的原则,对应一定的电压等级,一定的导线型号,设计出一套标准化、系列化的模块,满足江苏省电力系统绝大多数地区配电线路工程建设的需要。
2.设计依据
2.1设计依据性文件和相关规定
1)《20kV配电系统技术导则》(江苏省电力公司,2007年10月)
2)《国家电网公司输变电工程典型设计(2006年版)》
3)《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)
4)《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T5219-2005)
2.2主要规程规范
1)《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB50061)
2)《电气装置安装工程35kV及以下架空电力线路施工及验收规范》(GB50173)
3)《混凝土结构设计规范》(GB50010)
4)《建筑桩基技术规范》(JGJ94)
5)《环形钢筋混凝土电杆》(GB396)
3.工作方式及过程
3.1工作方式
总体工作方式是:
统一组织、突出重点、广泛调研、控制进度、按期完成。
统一组织:
为了加强标准化设计的协调组织工作,成立电网工程标准化设计工作组,并进行集中封闭设计,按照“转变观念、技术创新”的指引思想,结合调研情况,开拓思路、创造性地开展工作。
明确目标:
能够覆盖上述电压等级全省80%的设计量,同时在设备材料选型方面尽量减少种类,提高建设管理效率,使得物资采购标准化量达到80%。
将混凝土电杆及其铁附件标准化,可以为输电线路标准化设计打下坚实的基础,可以为物资采购标准化做好准备。
广泛调研:
为了保证输电线路标准化设计成果的适用性,总结了推广应用国家电网公司输变电工程标准化设计的经验,在输电线路标准化设计工作过程中开展了更加深入的调研工作。
控制进度、按期完成:
在标准化设计工作中,通过定期召开协调会,检查、控制设计工作进度,推进整个设计工作的顺利开展,确保整个标准化设计工作的按期完成。
3.2工作过程
2008年11月3日~10日,进行方案设计、框架设计及原则评审。
2008年11月10日~20日,进行具体设计,中间评审。
2008年11月20日~28日,成果校核、审核,完成初稿。
2008年11月29日~12月3日,成果内部评审。
2008年12月4日~12月15日,根据校审意见完成送审稿,提请专家组审查。
2008年12月16日~12月31日,,根据审查意见,进行修改完善并发布。
4.模块划分
4.1设计模块的划分原则
在本次标准化设计中,根据电压等级和导线截面的组合选取相应的混凝土电杆,根据所选杆型配置铁附件及基础。
现将有关情况分述如下:
电压等级:
目前江苏地区配电线路采用的电压等级主要为20kV、10kV、0.4kV。
考虑到20kV电压等级将取代10kV电压等级,并结合本次标准化设计精简、归并的原则,本标准化设计仅针对20kV、0.4kV电压等级。
导线型号:
根据江苏省电力公司《20kV配电系统技术导则》2.4节要求,20kV架空线路采用以下2种导线型号:
JKLYJ-20/150、JKLYJ-20/240。
根据江苏地区0.4kV线路导线使用情况,通过简化导线种类,0.4kV导线采用以下3种导线型号:
JKLYJ-1/95、JKLYJ-1/150、JKLYJ-1/185。
设计内容:
20kV、0.4kV结构部分标准化设计采用混凝土电杆。
内容包括以下4个部分:
①杆段及组装图,②20kV铁附件,③0.4kV铁附件,④基础图。
4.2设计模块的划分及编号
江苏电网20kV、0.4kV结构部分标准化设计内容划分如下:
模块编号
结构设计内容
PW-DG
混凝土电杆杆段及组装图
PW-FJ-20
20kV混凝土电杆铁附件
PW-FJ-04
0.4kV混凝土电杆铁附件
PW-JC
混凝土电杆基础图
5.主要设计原则和方法
5.1设计气象条件
为适应标准化架线设计的需要,结合江苏地区气象条件的实际情况,遵照《66kV及以下架空电力线路设计技术规定》中的典型气象区,归纳出适合江苏地区20kV、0.4kV架空线路使用的气象条件见表5-1。
表5-1架空配电线路标准化设计气象条件
序号
气象工况
气温t(℃)
风速v(m/s)
覆冰厚度b(mm)
1
最高气温
40
0
0
2
最低气温
-10
0
0
3
覆冰情况
-5
10
5
4
最大风速
10
25
0
5
安装情况
0
10
0
6
平均气温
15
0
0
7
大气过电压
15
10
0
8
操作过电压
15
15
0
5.2导线的选取和使用
导线型号确定:
根据省公司电建[2008]27号文要求,20kV、0.4kV架空导线均采用铝芯交联聚乙烯绝缘架空电缆。
根据江苏省电力公司《20kV配电系统技术导则》2.4节要求,20kV导线选择以下2种导线型号:
JKLYJ-20/240、JKLYJ-20/150。
为简化设备采购、杆型选择和运行维护,对于0.4kV导线采用以下3种导线型号:
JKLYJ-1/95、JKLYJ-1/150、JKLYJ-1/185。
本册为结构分册,在设计过程中20kV导线采用JKLYJ-20/240,0.4kV导线采用JKLYJ-1/185。
5.3导线横担使用
直线杆的20kV及0.4kV导线均采用单根角铁横担配扁铁抱箍,直线转角杆采用双拼对夹横担。
为便于20kV电杆下引线方便,横担预留引线瓷横担安装孔。
同时考虑电缆引下时,横担上预留普通氧化锌避雷器安装孔。
20kV横担与0.4kV横担垂直间距为1.5米。
5.4杆型选取和使用
5.4.1电杆选用基本原则
直线杆、直线转角杆均采用“部分预应力”混凝土杆(SP系列)。
耐张杆均采用钢管杆。
5.4.2杆高选择
混凝土电杆杆高分15米、18米。
15米混凝土电杆适用于20kV双回路与0.4kV单回同杆,18米混凝土电杆适用于20kV四回路与0.4kV单回同杆。
5.4.3使用档距
标准化设计中直线杆、直线转角杆均按水平档距为60米、垂直档距为80米、最大档距为70米进行设计。
5.4.4杆型分类
根据导线的不同排列方式将电杆分为A、B两类:
其中A型电杆为水平排列、B型电杆为垂直排列。
表5-2为直线杆杆型分类表,表5-3为直线转角杆杆型分类表。
表5-2直线杆杆型分类表
杆型
电杆全高(米)
导线排列型式
双回20kV
加0.4kV
四回20kV
加0.4kV
20PSZ23A-15
15.0
水平
0<L≤60
20PSZ23B-15
垂直
0<L≤60
20P4Z31-18
18.0
三角
0<L≤60
注:
L为水平档距。
表5-3直线转角杆杆型分类表
杆型
电杆全高(米)
导线排列型式
双回20kV
无0.4kV
双回20kV
加0.4kV
20PSJ31A-15
15.0
水平
0°<a≤8°
0°<a≤5°
20PSJ31B-15
垂直
注:
a为线路转角度数。
5.5混凝土电杆的选取和使用
部分预应力混凝土电杆有着较好的抗裂、抗剪、抗弯性能,填补了普通非预应力直线杆和转角钢管杆之间的空缺,减少了钢管杆在线路中的使用,具有良好的技术经济性能。
考虑到杆型分类表中对外荷载作了简化处理,使用者如需对特定的外荷载作进一步校验,可将计算的电杆根部弯距的标准值(计算时需考虑附加弯距的影响,将计算总弯距的标准值乘1.15得最终计算的电杆根部弯距的标准值)和下表提供的电杆根部(杆段组合最下节底部以上1.5米处)许用弯距的标准值数据进行比较(并严格控制在下表许用范围之内);或将计算的电杆根部弯距的设计值(计算时同样需考虑附加弯距的影响,将计算总弯距的设计值乘1.15得最终计算的电杆根部弯距的设计值)和下表提供的电杆根部(杆段组合最下节底部以上1.5米处)许用弯距的设计值数据进行比较(并严格控制在下表许用范围之内)。
表5-4混凝土电杆根部许用弯距一览表
电杆规格
电杆根部(杆段组合最下节底部以上1.5米处)许用弯距标准值(kN·m)
电杆根部(杆段组合最下节底部以上1.5米处)许用弯距设计值(kN·m)
φ230×15000
92.0
128.8
φ310×15000
171.0
239.4
φ310×18000
195.0
273.0
混凝土电杆的其它说明:
1)施工起吊、搬运
混凝土电杆采用两点起吊的方法,在起吊过程中,特别是开始起吊的过程中,电杆根部不得离地和冲击,以有效控制吊点处的抗裂强度。
2)钢箍接头的焊接
混凝土电杆的钢箍接头焊接时,除了按照有关规范排杆焊接外,必须在电杆接头处二侧钢箍的端部,采取有效的降温措施,以防止预应力钢筋退火和钢箍端部混凝土开裂。
3)标志
混凝土系列电杆应在杆段上标明该电杆的梢径、杆段长和生产日期。
如电杆的梢径为230mm,杆段长6m时,则应在该杆段上标明SP230×6000。
4)预偏
为考虑单电杆在受外力时保持直立,直线转角杆在施工时杆梢应向受力反侧预偏,并根据逐渐积累的施工运行经验(预偏值一般为1/2杆梢~1杆梢)确定预偏数值。
5.6基础
5.6.1混凝土电杆均采用套筒灌注桩基础。
5.6.2基础设计的地质条件
地下水位较高(考虑地面以下1.2米见地下水)。
土壤天然容重γ=16kN/m3、土壤浮容重γ’=9kN/m3。
回填土计算内摩阻角β=30°、回填土上拔角α=20°。
土压力系数m=48kN/m3、土的侧压力系数ξ=0.6、地基允许承载力[R]=100kN/㎡。
粘性土凝聚力c=30kN/㎡、粘性土内摩阻角φ=5°、桩周土单位面积加权平均极限摩阻力τp=30kN/㎡。
地面处最大允许位移为6mm、桩侧土的侧向比例系数(水平位移6mm)m=7500kN/m4、土壤性质为可塑粘性土。
土的计算容重γ0按地面~地面以下1.2米处取天然容重即γ0=γ、地面以下1.2米处以下取浮容重即γ0=γ’。
上述地质条件仅为参照案例,在工程使用中,请设计使用人员根据特定地质条件的实际情况、地下水位的实际高度(地下水位以上取土壤的天然容重、地下水位以下取土壤的浮容重作为计算容重)、套筒基础的桩径、桩深及配筋重新进行强度和稳定性的验算。
5.70.4kV线路的架设
本次标准化设计列出了与20kV线路同杆架设的各种规格0.4kV直线横担和组合角铁横担。
6.标准化设计使用总体说明
6.1标准化设计文件
本次20kV、0.4kV结构部分标准化设计中,主要按结构部分不同的设计内容分成了4个部分:
①杆段及组装图,②20kV铁附件,③0.4kV铁附件,④基础图。
在具体的工程设计中,可根据实际需要,有选择的选用。
6.2标准化设计施工图的编号
本着“唯一性、相容性、方便性和扩展性”的原则,对20kV、0.4kV结构部分标准化设计的施工图命名规定如下:
施工图编号由下述三部份组成:
[PW]-[设计内容]-[图纸序号]
PW:
配网线路。
设计内容:
混凝土电杆、20kV铁附件、0.4kV铁附件和基础图四部分,其对应编码为:
混凝土电杆编码为DG
20kV铁附件编码为FJ-20
0.4kV铁附件编码为FJ-04
基础图编码为JC
图纸序号:
阿拉伯数字。
例如:
PW-DG-01代表混凝土电杆杆段及组装图模块的第一张施工图。
6.3模块选用方法
根据20kV、0.4kV导线型号、回路数由PW-DG模块中选择杆段组装图,PW-FJ-20模块中选择铁附件加工图,PW-JC中选择基础施工图;若需要同杆架设0.4kV,可在PW-FJ-04模块中选择铁附件加工图。
7.PW-DG模块
7.1目录
表7-1混凝土电杆杆段及组装图目录
施工图编号
图名
PW-DG-01
SP230-6杆段制造图
PW-DG-02
SP310-6杆段制造图
PW-DG-03
SP310-9杆段制造图
PW-DG-04
SP390-9杆段制造图
PW-DG-05
SP430-9杆段制造图
PW-DG-06
20PSZ23A-15双回路直线杆组装图
PW-DG-07
20PSZ23B-15双回路直线杆组装图
PW-DG-08
20P4Z31-18四回路直线杆组装图
PW-DG-09
20PSJ31A-15双回路转角杆组装图
PW-DG-10
20PSJ31B-15双回路转角杆组装图
7.2附图
8.PW-FJ-20模块
8.1目录
表8-120kV混凝土电杆铁附件目录
施工图编号
施工图名称
PW-FJ-20-01
HD230-Z1角铁横担制造图
PW-FJ-20-02
HD230-Z2角铁横担制造图
PW-FJ-20-03
HD230-Z3角铁横担制造图
PW-FJ-20-04
HD230-Z4角铁横担制造图
PW-FJ-20-05
HD310-Z1角铁横担制造图
PW-FJ-20-06
HD310-Z2角铁横担制造图
PW-FJ-20-07
HD310-J1角铁横担制造图
PW-FJ-20-08
HD310-J2角铁横担制造图
PW-FJ-20-09
HD310-J3角铁横担制造图
PW-FJ-20-10
HD310-J4角铁横担制造图
PW-FJ-20-11
GBY18扁铁抱箍制造图
PW-FJ-20-12
XC-1斜撑制造图
PW-FJ-20-13
斜撑抱箍制造图
PW-FJ-20-14
拔梢杆角钢爬梯制造图1
PW-FJ-20-15
拔梢杆角钢爬梯制造图2-1
PW-FJ-20-16
拔梢杆角钢爬梯制造图2-2
PW-FJ-20-17
拔梢杆角钢爬梯制造图2-3
PW-FJ-20-18
拔梢杆爬梯组合安装图
PW-FJ-20-19
边相避雷器安装支架制造图
8.2附图
9.PW-FJ-04模块
9.1目录
表9-10.4kV混凝土电杆铁附件目录
施工图编号
施工图名称
PW-FJ-04-01
直线横担制造图1
PW-FJ-04-02
直线横担制造图2
PW-FJ-04-03
直线横担制造图3
PW-FJ-04-04
DYNHD-1耐张横担制造图
PW-FJ-04-05
DYNHD-2耐张横担制造图
PW-FJ-04-06
DYNHD-3耐张横担制造图
PW-FJ-04-07
DYNHD-4耐张横担制造图
PW-FJ-04-08
DYNHD-5耐张横担制造图
9.2附图
10.PW-JC模块
10.1目录
表10-1混凝土电杆基础图目录
施工图编号
施工图名称
PW-JC-01
D900*4000基础套筒图
PW-JC-02
D1000*5000基础套筒图
PW-JC-03
D1000*5500基础套筒图
10.2附图
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