7727型双回路铁塔补强分析研究与实践应用

7727型双回路铁塔补强分析研究与实践应用
发表时间：2016-07-04T10:12:11.023Z 来源：《电力设备》2016年第7期作者：马玉忠
[导读] 7727型双回路铁塔是20世纪80年代至90年代110千伏国内输电线路典型设计主力塔型。

马玉忠
（国网宁夏电力公司吴忠供电公司宁夏吴忠 751100）
摘要： 2015年，国网A供电公司发生一起7727型双回路铁塔倒塔事故，对电网的安全运行构成严重威胁。

因此，有必要对目前在运的7727型双回路铁塔的安全性和可靠性进行分析，提出合理的补强加固措施，消除倒塔安全隐患，以此提高线路运行可靠性。

关键词：线路运维 7727型铁塔
一、引言
7727型双回路铁塔是20世纪80年代至90年代110千伏国内输电线路典型设计主力塔型，被广泛应用于110千伏双回输电线路工程中。

由于该塔型遵照《架空送电线路设计规程》SDJ3-79标准设计，仅考虑了90度风工况，未能考虑现实中杆塔所受的45°和60°风工况条件，也未能考虑不均匀覆冰等要求，因此7727型杆塔整体强度偏弱。

以国网A供电公司为例，在2015年发生一起倒塔事故，对电网的安全运行构成严重威胁。

因此。

有必要对目前正在运行的7727型铁塔的安全性和可靠性进行分析，提出合理的补强加固措施，以此提高线路运行可靠性[1]。

二、问题提出及分析
（一）、倒塔事故简介
2015年××月××日××时××分，国网A供电公司110千伏××甲线（同塔××乙线）故障跳闸，重合不成。

经现场巡视发现110千伏××甲线（同塔××乙线）××铁塔中段塔身（离地9~15m）发生横线路方向折段，导致线路发生跳闸故障。

（二）、倒塔事故分析
1、杆塔破坏形式分析
以现场7727-21双回路铁塔倒塔为例，对该塔实际使用条件下各构件应力进行校核，详情见表一
1）在45°大风工况下，9.4m 处1370-1410构件承受应力为最大。

2）由于导线对杆塔在顺线路方向形成牵拉支撑，所以铁塔发生横线路方向折段现象。

3）节点板连接强度校验
受力最大杆件1370-1410在节点处与下段主材连接，开断点设在节点中心，采用正侧面连接板719#，732#连接，如下图一。

图一 719#，732#节点连接板
节点处上下段最大内力为178kN（45°大风），123kN（0°大风），考虑正侧面节点板未焊接而存在受力不均匀，假设内力分配比例为3：7（45°大风），单块节点板受力124.6 kN，节点板受力有效宽度Bn=120*tan30°+25-17.5=77mm。

单块节点板强度计算：节点板应力=124600/（77×8）=202mpa≈215mpa
从节点强度核算结果看，节点板受力已经达到极限。

结论：发生倒塔事故的主要破坏原因为45°大风工况条件下1370-1410（离地9.4m）主材及与下段主材连接的节点板受力达到极限，导致线路发生倒塔事故。

2、气象条件分析
根据气象服务中心提供的气象数据得知：2015年××月××日，××自动气象站观测到当日出现27.7m/s（离地10m标准高度）的极大风速，瞬时风力达到10级，折算到110千伏风速计算高度15m（离地）风速为29.6m/s，接近7727-21型双回路铁塔最大设计风速30m/s条件[2]。

结论：现实风速达到29.6m/s时，接近最大设计风速30m/s条件，也是线路发生倒塔事故的主要原因。

三、补强措施方案分析及实践应用
解决7727型双回路铁塔安全隐患已是刻不容缓。

为此，提出三种方案：大规模更换塔材、更换整个铁塔、对铁塔进行补强。

经讨论，采用大规模更换塔材和更换整个铁塔方案，需要大量的人力、物力、时间，是不可行的。

必须经过计算和分析，找到合理的边界条件，对现在运行的铁塔进行加固，这样即可以提高铁塔强度、节省费用，又可以在短时间内有效解决线路存在的安全隐患。

为提高线路运行可靠性，决定在铁塔各个主材连接处，采用外贴包钢的方式进行加固，即不影响线路正常运行，又可达到加固补强的效果，如图二。

横担正面处理塔身正、侧面节点处理
图二外贴包钢加固示意图
根据以上补强方案，国网A供电公司仅用两个月的时间，高效完成在运90基7727型双回路铁塔加固补强工作，及时消除了线路安全隐患。

四、应用实效分析
2015年3月-2016年3月，在近一年的时间里，国网A供电公司所辖线路区域，先后两次又出现了风速接近30m/s的气象条件，但再未发生倒塔跳闸故障，大大提高线路运行可靠性。

五、结语
国网A供电公司通过对7727型双回路铁塔结构、气象条件进行分析和讨论，采用外贴包钢方式对其塔型进行加固补强，大大提高了线路运行可靠性，在同行业输电线路运维管理中具有重要的推广价值。

参考文献
[1]《架空输电线路运行规程》.
[2]《110kV-750 kV架空输电线路设计规范》.
作者简介
马玉忠（1971-8-5），回族，宁夏吴忠人。

国网宁夏电力公司吴忠供电公司运维检修部，送电线路高级技师。