变电构架设计技术知识

山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司一、变电构架综述山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司毕综述山东电力工程咨询院有限公司N毕综述1)环形截面钢筋混凝土构架5)格构式角钢(钢管)结构山东电力工程咨询院有限公司1)环形截面钢筋混凝土构架山东电力工程咨询院有限公司2)薄壁离心钢管混凝土环形杆构架山东电力工程咨询院有限公司3)普通钢管人字柱构架组成，梁柱采用铰接，纵向设置端撑，结构山东电力工程咨询院有限公司4)高强度多边形钢管结构山东电力工程咨询院有限公司5)格构式角钢(钢管)结构山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司二、变电构架设计一般规定TTUT(一)一般规定(四)荷载及荷载组合山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定(一)一般规定件，合理确定结构型式和设计使用年限。山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定表1变电站构架及设备支架最低设计使用年限注：临时性结构设计使用年限不低于5年。山东电力工程咨询院有限公司零杨架设计一般规定山东电力工程咨询院有限公司围家墨设计一般规定3、布置紧凑的变电构架宜采用全联合布置方案或局部联合布置方案，在满足联合受力的4、变电构架柱宜优先采用人字柱结构或空间桁架结构；在满足运行、安装和检修条件下,也可采用单杆或单杆打拉线(条)结构。人字柱构架的设计应对有侧移与无侧移两种结构方案进山东电力工程咨询院有限公司杨架设计一般规定6、变电构架、设备支架等露天结构，应根据大气腐蚀介质，采取有效的防腐措施。对通山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定构式钢梁不宜小于1/25;钢筋混凝土梁不宜小于1/20;单钢管梁直径与跨度之比不宜小于1/40,10、构架设计应设有便利维护检修人员上下的设施。对构架梁应合理设置必要的维护检修和山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定置应满足带电检修的上人条件，梯宽不宜小于山东电力工程咨询院有限公司杨架设计一般规定山东电力工程咨询院有限公司(二)、内力分析2、由钢筋混凝土环形杆或钢管混凝土构按拉压杆不等刚度的刚架进行内力分析(刚度比山东电力工程咨询院有限公司S胸架设计一般规定3、人字柱在满足柱头连接构造要求的规定时，人字柱平面内可按图2.1(a)所示的刚时，人字柱压杆在平面外稳定验算可按图2.1(b)所示的一端固定，一端为弹性支承柱分山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定山东电力工程咨询院有限公司熙设计一般规定杆的人字柱，当横杆与主柱的连接为刚性时，在析；平面外的受压柱可按图2.2(b)所示的一端固定，一端简支，中间具有弹性支承柱分析。当图2.2(d)所示计算简图进行平面内和平面外的山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定图2.2带端撑有水平横杆人字柱计算简图山东电力工程咨询院有限公司零杨架设计一般规定山东电力工程咨询院有限公司零希扬架设计一般规定(三)、计算参数(1)型钢结构构件的长细比，不宜超过下山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定土和实心钢管混凝土受压柱的长细比不宜超过山东电力工程咨询院有限公司零泽橡架设计一般规定平面内12山东电力工程咨询院有限公司泽杨架设计一般规定平面内1平面内2下段：H₀=0.50H3 4 山东电力工程咨询院有限公司零桥架设计一般规定(四)荷载及荷载组合(1)永久荷载(2)可变荷载风荷载(构架风压、导线侧向风压及其产生的水平张力)、覆冰荷载(结构覆冰荷载、导线和绝缘子上覆冰所产生的垂直及水平张力)、安装及检修荷载、地震零绛堡设计一般规定i)带端撑的人字柱门型构架1.0山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定b.避雷针格构式钢塔架结构1.5其他设备支架1.5山东电力工程咨询院有限公司修架设计一般规定两端设有刚性支撑的总长>150m的连续排架,或总长>100m连续刚架，需考虑温度作用效应的影变电构架的多跨连续排架或刚架结构，当温度作用与最大风工况的风荷载组合时，荷载组合值系数取山东电力工程咨询院有限公司零桥架设计一般规定(3)偶然荷载短路电动力、验算(稀有)风荷载和冰荷载注：对软导线一般可不考虑短路电动力对构架的影响，对挂线板和节点需满足短路电动力的要求,可取3倍导线荷载标准值作为挂线板和节点的验算条件，荷载分项系数取1.0。对硬管母线应根据工艺变电构架应根据电气布置、工作情况可能产生的最不利受力情况，分别按终端构架和中间构架进山东电力工程咨询院有限公司果设计一般规定运行工况：最大风、最大覆冰、温度凡顺风方向的导线张力一律取相应于安装条件的安装工况：安装气象条件下的导线张力计算风速取v=10m/s,计入紧线产生的垂直荷重，无特殊要求时，仅按单相紧线计算山东电力工程咨询院有限公司零架设计一般规定山东电力工程咨询院有限公司零桥架设计一般规定1)、正常运行情况出线构架按终端构架设计，在线路侧不计山东电力工程咨询院有限公司零杨架设计一般规定山东电力工程咨询院有限公司零杨架设计一般规定(1)承载能力极限状态荷载效应组合考虑荷载效应的基本组合，必要时考虑偶山东电力工程咨询院有限公司零希扬架设计一般规定1.运行工况：(1)大风工况：(2)覆冰有风工况：(3)温度作用工况：1.2Gk+1.3D₁2.安装工况：山东电力工程咨询院有限公司3.检修工况：1.0G+1.2D₃1k+1.4W1ok(仅母线才考虑三相上人检修且一个挡距内只有一个回路的三相导线上人检修)1.2G₆+1.2D₃+1.4W¹₀(仅母线才考虑三相上人检修且一个挡距内只有一个回路的三相导线上人检修)1.0Gk+1.2D₃2(上人检修相)+1.2D₂₂(未上人检修相)+1.4W¹ok1.2Gg+1.2D₂k(上人检修相)+1.2Dz(未上人检修相)+1.4W¹0k4.地震作用效应组合：5.荷载效应的偶然组合。对于硬连接的管母构架等需按偶然组合考虑短路电动力山东电力工程咨询院有限公司零希扬架设计一般规定正常使用极限状态可取安装工况(10m/s风速，无冰及相应环境温度)条件作为山东电力工程咨询院有限公司零系果设计一般规定在验算以承受风荷载为主的设备支架、避雷针以及中间构架的柱顶变形时，可取最大风工况条件下的标准组合(其中风荷载乘以系数0.5)山东电力工程咨询院有限公司三、变电构架设计要点山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司曼楼架设计要点1)构支架应根据变电站电压等级、制作水平、运输条件、施工条件以及当地气候条件，经过技术经济比较选用合适的结构型式，其外形应做到相式；构架梁宜采用单钢管梁、三角形或矩形断面的山东电力工程咨询院有限公司用钢管支架、角钢或钢管格构式支架、钢筋混凝土环行电力行业标准《输变电钢管结构制造技术条件》山东电力工程咨询院有限公司所有钢构件(包括钢管内壁)均采用酸洗除锌附着量应不低于460g/m²,即锌层厚度不应低于山东电力工程咨询院有限公司12.8钢管部件的防腐处理宜采用热浸镀锌。当部件较大，采用热浸镀锌有困难时，可采用热喷涂进行防腐处理，其技术要求见表19。项目名称锌层厚度丸后应立即进行喷涂处理，放置时间不应超过2h表面粗糙度应达到Rz40μm~80μm之间的粗糙度的要求涂层的封闭处理部件热喷锌结束后的6h内应进行封闭处理涂层外观山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司染设计要点山东电力工程咨询院有限公司6)构架应在正常使用极限状态下采用荷载的标构架类别1220kV及以下L/200(跨中),L/100(悬臂)L/300(跨中),L/150(悬臂)L/400(跨中),L/200(悬臂)2构架平面内构架平面外(带端撑)构架平面外(无端撑)3构架单柱(无拉线)一般用于500kV及以下456构架柱顶避雷针(地线柱)山东电力工程咨询院有限公司7)构架梁预起拱大跨度构架梁计算时，挠度较大，为满足要求，需山东电力工程咨询院有限公司及以下变电站宜采用"I"字型爬梯。装置，每隔8m宜设置梯间平台。护笼设计可参山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司《固定式钢梯及平台安全要求第1部分：小于7m,但梯子顶部在地面、地板或屋顶之上高度大于7m时，也应设置安全护笼。山东电力工程咨询院有限公司2009[664]号)并无明确要求垂直爬梯宜设置人员上下作业的防坠安全自锁装置，仅在线路。”同时，国家电网公司安监一[2010]59号文已要求暂缓执行上述7.10条规定。山东电力工程咨询院有限公司家染设计要点设施，一般人员无法攀登，使用人员均为专业变电站内构架爬梯一般无需设置护笼。对特高压等高度高且为格构式结构的构架，可结合第一级踏棍距基准面距离应不大于450mm。踏棍直径应不小于20mm,便于抓山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司曼楼架设计要点山东电力工程咨询院有限公司2)根据以往工程经验，10.9级镀锌螺栓性能不3)在变电构架结构中的螺栓通常要求热镀锌处山东电力工程咨询院有限公司,无试验依据时，可参考《110~500kV架山东电力工程咨询院有限公司1)构架斜材与主材之间的夹角不得小于3)尽量减少连接的偏心，各构件的重心线山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司图3.9端撑与人字边柱采用销钉连接山东电力工程咨询院有限公司曼楼架设计要点6)主、斜材尽可能使用多排(二排或三排)7)节点板较大时，宜将节点板卷边(或增设加劲板)增加刚度，不宜将节点板加至太大。山东电力工程咨询院有限公司何2a四、Staad软件设计学山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司教件设计学习STAAD.ProY8i(SELECIseriesQ真板单元!梁单元真板单元!梁单元插捉节点/梁单元Y方向相对网格线距离；□局部坐标□参考坐标□同时捕捉已有节点捕捉节点/梁单元使用鼠标添加节点/梁单元到直线交叉点，按下Ctr1键重设。Zstaad-pro设计总结通STAAD培训蔓STAAD.FroviG..本地磁盘0:)”我的电胞”山东电力工程咨询院有限公司的后处理钢结构设计温凝土设计基础设计】RAM连接设计桥面板|高饭平板设计管道|地震不规则坐标X方向捕捉节点/梁单元关闭要获取帮助，请按F1:0.000Y:10.0山东电力工程咨询院有限公司最最nF日文件①编辑(E)查看工具(T)选择S几何G)命令C分析状态胆)窗口Y帮助0H)?踏踏指定方式指定到视图V)◎用鼠标指定C)◎指定到编辐列表()品呪邵爆山东电力工程咨询院有限公司方法：a、截面库中选择山东电力工程咨询院有限公司截面数据库①)定义...STAAD.ProY8i(SELECTseries2截面表钢结构冷弯型钢术材美国英国加拿大槽钢00(外径)ID(内径)要获取帮助，请按F¹山东电力工程咨询院有限公司编辑参考坐标捕捉节点/粱单元Ci)支座：柱脚通常为固定支座山东电力工程咨询院有限公司件设计学习件设计学习消倾料支座倾料支座重命名重命名关闭关闭建模模式建模模式山东电力工程咨询院有限公司特殊构件一般指桁架构件、约束释放构件、偏心构件、山东电力工程咨询院有限公司教件设计学习主从节点命令可使用户模拟结构体系中的刚性连接。山东电力工程咨询院有限公司件设计学习作用于结构的风荷载可简化为均布荷载或线性变化荷两端设有刚性支撑的连续排架，当其总长度超过山东电力工程咨询院有限公司SSC山东电力工程咨询院有限公司ii)正常使用极限状态组合(标准组合)山东电力工程咨询院有限公司诮后处理钢结构设计湿凝土设计基础设计RAM连接设计桥后处理钢结构设计新建.要获取帮助，请按要获取帮助，请按F1山东电力工程咨询院有限公司C查看计算的过程也是应用力学概念判断结果对错的过山东电力工程咨询院有限公司件设计学习品呪品呪蚁额裆钢结构设计温凝土设计|基础设计RAM连接设计桥面板高级平板设计管道|地袁≤□Str1-梁单元内力详细信息：□口×mⅢ>山东电力工程咨询院有限公司后自行进行规范检验(建议2种方法同时采用);基础、注意规范检验时，材料、构架参数应严格按照相应规山东电力工程咨询院有限公司STAAD/CHINA—SSDD78iSELECTseries2钢结构设计与绘图系统-[结构图形窗口(网格图)]文件F)查看(V)图形G选择(⑤)建模旭)分析()设计(①)详图L)报告(区)选项Q)工具T窗口道帮助0H)□指定构件设计参数④四2Bm中段构件类型材料拉(压Q345自变形参数|稳定系数计算长度|构造要求|净截面系数抗震等级：山东电力工程咨询院有限公司教件设计学习③计算结果(包括内力和位移)④规范检验后的满足程度山东电力工程咨询院有限公司④销钉连接计算⑥构架基础计算山东电力工程咨询院有限公司山东电力工程咨询院有限公司《变电站构支架计算工具包》变电站构支架计算工具包梁节点板及螺栓计算梁柱连接螺栓验算承压构架总厚度最小值(mm):B级8.8级山东电力工程咨询院有限公司参数输入参数输入螺栓个数：验证结果：螺栓验算螺栓等级：螺栓的抗剪计算():构架总厚度最小值(mm):螺栓的抗剪计算():验算结果：腹杆端面至弦杆的距离：验证结果：控制内力M):计算完成!山东电力工程咨询院有限公司构架基础计算-->梁结点板及螺栓验算构架基础计算-->梁结点板及螺栓验算板材厚度(mm):螺栓个数：两螺栓间距(m):钢材型号：正在保存计算书，请稍后..螺栓验算螺栓等级：受剪面数目：承压构架总厚度最小值(mm):螺栓的抗剪计算(ǐ):局部承压计算Cǐ):验算结果：承压构架总厚度最小值(mm):螺栓等级：满足要求B级8.8级满足要求腹杆端面至弦杆的距离：验证结果：局部承压计算(H):验算结果：节点板在斜腹杆压力作用下稳定计算梁柱连接螺栓验算参数输入两螺栓记录编码：受螺栓的抗剪计算0:301592.895验算结果：满足要求蟠龙(彩石)500kV变电站新建节点板强度验算山东电力工程咨询院有限公司五、变电构架设计注意事项山东电力工程咨询院有限公司参珍架设计注意事项山东电力工程咨询院有限公司S珍架设计注意事项装要求，以后设计时应把柱法兰板上移或直接采用法图5.2挂线板与法兰板过近影响金具安山东电力工程咨询院有限公司国家核电S树架设计注意事项1)关于爬梯护笼的设置《固定式钢梯及平台安全要求第1部分高度大于7m时，也应设置安全护笼。国标相关爬梯安全护笼设置要求主要针对建筑物爬梯，对变电站内构架爬梯，下部一