750kV 构 架 设 计 优 化
公用工程设计I M‰UtErUs ‘I
Design Optimization for 750kV Gantry
白玉平
(国核电力规划设计研究院有限公司，北京 100095)
BAI Yu-ping
(StateNuclearElectricPowerPlanningDesign&ResearchInstituteCo．Ltd．，Beijing 100095，China)
【摘 要】对750kV出线构架2种结构形式进行受力分析，控制主材应力比，采取如下优化措施：从结构选型出发，选用合理的钢管
格构式构架；控制主要构件材料应力比，使其不小于0．75，尽量接近0．90。达到安全可靠的基础上，减少用钢量、节约投资，指导工程
实践的目的。
【Abstract】Inthispaper，accordingtotheforceanalysisoftwokindsofstructurefor750kVgantry，optimizationmeasurehavebeenreceived·
First，the steel consumption oflattice type steel tube is less than the steel tube ofcolumn．Second，when designing，the stress ratio is close to 0．9
insteadofO．7．Throughthesetwomethods，thesteelquantityandinvestmentwillbesaved．
【关键词】钢管格构式；构架；应力比
【Keywords]latticetypesteeltube；gantry；stressratio
【中图分类号]TM753 【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467(2017)05-0051-03
【DoI】10．13616／j．cnki．gcjsysj．2017．05．125
1 工 程 概 况
某 750kV变电站位于青海省海西州 ，建
设规模为 2台 2100kW 主变压器 ，750kV出线
1O回。站址极端最高气温 33％，极端最低气
温一34．2℃，站址 50年一遇 10m高 10min平均
最大风速 28rrds，相应风压 0．49kN／m2。
750kV出线构架采用 6跨连续排架 ，单跨
长度 49m，挂线点高度 36m，地线柱距离地面高
度 54m。构架总长度为 294m。
2 构 架 计 算 荷 载
载+50℃。站内导线荷载如表 1所示，站外线路导线地线荷载
如表 2所示。
表 1 站内导线荷载
黧 ⋯ 一 ㈦
构架荷载主要包括自重 、风荷载、温度荷 注：R为垂直荷重；日为水平张力； 为水平风压； 为绝缘子串自重。
载 、地震作用、导和地线荷载 。站址最大风速 28 ，温度荷 表 2 线路侧导、地线荷载
【作者简介】白玉平(1975 )，女，北京人，工程师，从事变电站土建
设计及研究。
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3 构 架 设 计
本工程对 750kV构架等截面人字柱钢管结构和钢管格构
式结构 2种形式进行比较 ，采用 STAAD／CHINA(2012版)软件
对构架进行空1司杆系分析，对杆件依照设定的应力控制指标
进行满应力设计。
3．1等 截面 人 字柱钢 管构 架设 计
750kV构架柱采用 A型人字柱，人字柱为直焊缝普通钢
管 ，人字柱高 36m，根开 8m，端撑柱根开 9m。分别在柱标高
7m、13m、21m和 28m位置设横撑。构架梁采用三角形断面格
构式钢梁，梁主材采用无缝钢管 ，斜材采用角钢 ，梁的长度为
49m，高度 3m，宽度 3m。计算模型如图 1所示。
图 1 等截面普通钢管构架计算模型
对以上钢管构架进行空间分析，柱主材和梁上下弦采用
Q345钢材 ，其他杆件采用 Q235钢材 。柱钢管规格 d#630mmx
14mm，梁上下弦钢管规格 q5219mmx12mm。6跨出线构架总重
量为 333．86t。
3．2 钢 管格构 式构 架设 计
750kV构架柱采用矩形变截面钢管自立柱，格构柱底部
断面取 6．0m~2．5m，构架柱顶部断面取 2．5rex2．5m，格构柱主
杆的计算长度控制在 2．5m左右 ，沿构架柱高度方向每 5．0m
设 1道横隔。钢梁采用 2．5m~2．5m方形截面，梁上下弦杆采用
无缝钢管。构架计算模型如图 2所示。
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图 2 钢管格构式构架模型
为减弱温度产生的应力和变形，梁柱连接螺栓孔采用椭
圆孔 ，减弱温度影响。经构架空间分析 ，大风工况下构架内力
和变形最大。梁柱应力比控制在 0．9左右时，构架受力及应力
比如表 3、表 4所示。梁柱应力比控制在 0．75左右时，构架受
力及应力如见表 5所示。
表 3 柱内力计算结果(应力比 0．9)
表 5 柱内力计算结果(应力比0．75)
经以上分析计算，边柱受力较小 ，主材直径为 ~b300mm，截
面厚度由柱底向柱顶为 7mm、6mm。中柱受力较大，主材直径为
~b325mm，截面厚度由柱底向柱顶为 1 lmm、9mm、7mm和 6mm。
梁上下弦均选用 ~b159mm~6mm。由表 3、表4和表 5可知，梁柱
主材受力较饱满，主要构件材料应力比接近 0．9。6跨构架总质量
(下转第 55页)
4 环 境 效 益 与 经 济 分 析
4．1环 境效 益
岸电供电对于港口的实际意义在于废气减排。航运公司
运煤船停港期间平均功率消耗取 400kW，泊位利用率按照港
口工程技术确定取值范围，取折中值 0．58，全年停靠船舶 365~
0．58=212d，折成小时为 24h~212=5088h。
按 《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测
量方法(中国第三、四阶段)》(GB 20891--2014)关于第四阶段
的排放限值要求计算，单泊位年减排量为 1 1．63t，如表 1所示。
750kV构架设计优化（论文）.pdf
