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《GB51096风力发电场设计规范》疑难条文解读(四)

北极星风力发电网  来源:北极星风力发电网  作者:刁书广 周文涛 彭冬宇  2018/5/29 11:56:36  我要投稿  

北极星风力发电网讯: 《GB51096风力发电场设计规范》自颁发并实施已将近三年,主要内容包括:风能资源及发电量计算、电力系统、风力发电机组、电气、辅助及附属设施、建筑结构、环境保护与水土保持、消防、海上风电场等等章节,内容多但精炼,条文杂但精简,鉴于部分从业人员对本规范部分条文不甚了了,笔者不才,根据多年工作设计经验,愿就所知,以表己见,如有不当,烦请指正。

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《GB51096风力发电场设计规范》疑难条文解读(三)

7.13.3 应根据风力发电场所在地气象站历年气象记录资料,确定最高气温、最低气温、年平均气温、平均年雷暴日数、最大风速、最大覆冰、最大冻土深度、地下水深度等数据,并应按现行国家标准《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061中的气象条件规定,选择适当的风力发电场架空线路的气象组合。

解读:为使送电线路的结构强度和电气性能能够很好的适应自然界的气象变化,以保证集电线路的的安全运行,在设计过程中,必须对沿线的气象情况进行全面的了解,详细搜集设计所需的气象资料。然后再根据该地区的气象资料进行集电线路载荷、比载设计、档距计算、杆塔设计等等。线路设计所选用的气象组合条件,除应合理地反映一定程度的自然变化规律外,还要适合整个结构上的技术经济合理性及设计计算上的方便性。因此,必须根据线路设计运行中可能遇到的情况,慎重的调查原始气象数据,合理地概括出“组合气象条件”。举例如下:γ7、δ7为线路覆冰时的综合比载及应力,γ1、δ1为线路最高气温时的自重力比载及应力,当时,最大弧垂发生在覆冰时,反之则发生在最高气温时,而最大弧垂则会影响导线最低点至地面的安全净距,安全净距则又会涉及到塔架的高度。电线上的应力随着气象情况而变化的。可以毫不避讳的说,未进行气象条件分析而进行的集电线路设计都是错误的,是必须摒弃的。

选择组合气象条件的要求:

(1)线路在大风、覆冰及最低气温时仍能正常运行。

(2)线路在断线及不平和张力情况下,不使事故范围扩大,即杆塔不致倾覆。

(3)线路在安装过程中不致发生人身或设备损坏事故。

(4)线路在重冰区及大跨越等特殊区段的稀有气象验算条件下,不致发生杆塔倾覆及断线。

(5)线路在正常运行情况下,在任何季节里,导线对地面或其他地物保持足够的安全距离。

(6)线路在长期运行中,应保证导线或地线有足够的耐振动性能。

笔者根据《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061 第4大条款,总结的气象条件组合表详见表1。

表1:气象组合条件组合

7.13.9 导线、地线截面选择及防振措施应符合下列规定:

3 应按技术经济条件选取导线、地线的安全系数、最大使用应力和平均运行应力,并应结合风力发电场内的地形、地貌及使用档距情况,确定导线、地线的防振措施。

解读:

1、电线最大使用应力的选定。

电线发生最大应力时(如最大风,冰荷载或最低气温),应具有一定的安全系数。以安全系数F除电线的破坏强度σts (或破坏强度),即得电线最大使用应力(指电线最低点的水平应力),以下式表示

σm=σts/F

σm—最大使用应力,N/mm2

σts—电线的破坏强度,N/mm2

F—电线的安全系数

设计规程规定,电线的安全系数不应小于2.5,地线的安全系数宜大于导线的安全系数。悬挂点应力可较弧垂最低点高10%。

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