220kV构架
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计算书
设计阶段：施工图阶段
工程名称： 220kV(20kV)变电站标准化设计户外AIS方案计算书名称： 220kV构架及基础计算书
工程检索号： TW865A1-2010 卷册号： T0301
批准人：
审核人：
校核人：
计算人：
浙江省电力设计院
2010年 1 月杭州
220kV构架及基础计算书
一、设计资料
1. 220kV构架资料
220kV连续跨10跨构架，构架高度14.5m，构架梁跨度13m，地线柱高为4m；构架梁为3相挂点，导线挂点高度为14.5m，平面外计算时偏角按5°考虑；地线挂点高度为18.5m，偏角按0°考虑。详见图一、图二、图三所示：
图一：220kV构架轴测图
图二：构架梁展开图
图三：挂线点位置示意图2. 220kV构架荷载资料
220kV主变间隔导线： LGJ-800/55,L=62m,v=38m/s（W
0=0.9kN/m2）,最大弧垂2.0m。
3. 场地条件
地震抗震烈度6度，建筑场地类别Ⅰ类；地面粗糙度为B 类，基本风压为0.90kN/㎡(地面粗糙程度按B 级考虑)。
二、 风荷载计算
1. 避雷针风荷载计算
避雷针详图见图四所示，据《变电构架设计手册》（以下简称《手册》）公式3-2 风荷载标准值： K ω=Z βS μZ μ0ω （kN/㎡）
图四：避雷针受力示意图
1) 第一段计算：
a) Z β=2.0 （查《手册》3.1.3.5条 5.风振系数，下同）
b) 中心标高H=28.5+2.5/2=29.75m ，按B 类场地粗糙度查得风压高度变化系数（查《手册》表3-5，
下同）：
Z μ=1.34+
)34.142.1(25
302575.29---=1.416
c) Z μ0ωd 2
=1.416³0.9³0.0422=0.002；故体形系数S μ=1.2（查《手册》表3-2，下同）
d) K ω=Z βS μZ μ0ω=2.0³1.2³1.416³0.9=3.06 kN/㎡ e) 沿高度方向线荷载：q1=K ω³d=3.06³0.042=0.13 kN/m f) 第一段中点处集中力：Q1=q1³2.5=0.33 kN 2) 第二段计算：
a) Z β=2.0
b) 中心标高H=26.0+2.5/2=27.25m ，按B 类场地粗糙度查得风压高度变化系数
Z μ=1.34+
)34.142.1(25
302525.27---=1.367
c) Z μ0ωd 2
=1.367³0.9³0.0832=0.008∈[0.002,0.015],
故体形系数S μ=1.2-
)6.02.1(002
.0015.0002.0008.0---=0.92
d) K ω=Z βS μ
Z μ0ω=2.0³0.92³1.367³0.9=2.26 kN/㎡
e) 沿高度方向线荷载：q2=K ω³d=2.26³0.083=0.19 kN/m f) 第二段中点处集中力：Q2=q2³2.5=0.48 kN 3) 第三段计算：
a) Z β=2.0
b) 中心标高H=23.5+2.5/2=24.75m ，按B 类场地粗糙度查得风压高度变化系数
Z μ=1.25+
)25.134.1(20
252075.24---=1.336
c)
Z μ0ωd 2=1.336³0.9³0.1272=0.019>0.015,
故体形系数S μ=0.6 d)
K ω=Z βS μZ μ0ω=2.0³0.6³1.336³0.9=1.44 kN/㎡
e) 沿高度方向线荷载：q3=K ω³d=1.44³0.127=0.18 kN/m f) 第三段中点处集中力：Q3=q3³2.5=0.45 KN 4) 第四段计算：
a) Z β=2.0
b) 中心标高H=21.0+2.5/2=22.25m ，按B 类场地粗糙度查得风压高度变化系数：
Z μ=1.25+
)25.134.1(20
252025.22---=1.291
c) Z μ0ωd 2
=1.291³0.9³0.1682=0.032>0.015故体形系数S μ=0.6 d) K ω=Z βS μ
Z μ0ω=2.0³0.6³1.291³0.9=1.39 kN/㎡
e) 沿高度方向线荷载：q4=K ω³d=1.39³0.168=0.23 kN/m f) 第四段中点处集中力：Q4=q4³2.5=0.58 KN 5) 第五段计算：
a) Z β=2.0
b) 中心标高H=18.5+2.5/2=19.75m ，按B 类场地粗糙度查得风压高度变化系数
Z μ=1.20+
)20.125.1(5
.17205.1775.19---=1.245
c) Z μ0ωd 2=1.245³0.9³0.1942
=0.042>0.015故体形系数S μ=0.6 d) K ω=Z βS μ
Z μ0ω=2.0³0.6³1.245³0.9=1.34 kN/㎡
e) 沿高度方向线荷载：q5=K ω³d=1.34³0.194=0.26 kN/m f) 第四段中点处集中力：Q5=q5³2.5=0.65 kN 6) 避雷针各段风荷载参数一览表：
7) 避雷针第五段底端弯矩、轴力、剪力值(均为标准值)：
M 针K =Q1³11.25+ Q2³8.75 +Q3³6.25+ Q4³3.75+ Q5³1.25
=0.33³11.25+ 0.48³8.75 +0.45³6.25+ 0.58³3.75+ 0.65³1.25=13.71 kN m N 针K =2.9 kN （自重）
V 针K =∑Qi=0.33+ 0.48 +0.45+ 0.58+ 0.65 =2.49 kN
2. 地线柱风荷载计算
a) Z β=2.0
b) 标高为14.5+4/2=16.5m ，按B 类场地粗糙度查得风压高度变化系数
Z μ=1.14+)14.12.1(15
5.17155.16---=1.176
c) Z μ0ω d
2
=1.176³0.9³0.273
2
=0.08>0.015故体形系数S μ=0.6
d) K ω=Z βS μZ μ0ω=2³0.6³1.176³0.9=1.27 kN/㎡ e) 沿高度方向线荷载：q 地柱K =K ω³d=1.27³0.273=0.35 kN/m f) V 针K =0.35³4 =1.40 kN
3. 人字柱风荷载计算
a) Z β=1.2
b) 标高14.5-4.5/2=12.25m ，按B 类场地粗糙度查得风压高度变化系数
Z μ=1.00+
)00.107.1(10
5.121025.12---=1.06
c)
Z μ0ωd 2=1.126³0.9³0.2732=0.076>0.015故体形系数S μ=0.6
d) 标高10.00m 以上时：
K ω=Z βS μZ μ0ω=1.2³0.6³1.06³0.9=0.69 kN/㎡ 标高10.00m 以下时：K ω=Z βS μZ μ0ω=1.2³0.6³1 .00³0.9=0.65 kN/㎡
e) 沿高度方向线荷载：