第4章 主要设计原则和方法
4.1 设计气象条件
按照安全可靠、通用适用的原则,结合GB 50545—2010《110~750kV架空输电线路设计规范》(简称“设计规范”)典型气象区气象参数进行适当归并、制定。
4.1.1 气象条件重现期
依据设计规范“4.0.1 110~330kV输电线路及其大跨越重现期应取30年”规定,本标准化气象条件重现期按30年设计。
4.1.2 最大风速取值
根据河南省各地市气象站气象资料汇总统计分析,气象记录最大风速在24~26m/s之间的气象站占90%以上。依据GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》全国基本风压分布图,河南省大部分区域位于基本风压0.3~0.4kN/m2区间内,换算出河南省最大风速在24~25.5m/s之间。
依据设计规范“4.0.4 110~330kV输电线路基本风速不宜低于23.5m/s”设计规定,本标准化设计基本风速按27m/s选取(距地10m高度)。
4.1.3 覆冰厚度取值
依据《河南省30年一遇电网冰区分布图》(2013年)可知,河南省0~10mm覆冰地域约占85%,10mm以上覆冰地域约占15%(多位于河南省西部和南部山区)。河南省冰区分布详见图4.1。
根据河南省30年一遇电网冰区分布图,结合调研情况,本标准化设计覆冰厚度取10mm。
图4.1 河南省30年一遇电网冰区分布图(2013年)
4.1.4 最高气温
参照河南省气象日照站的实际观测数据,全省最高气温月平均气温在36~38℃之间,参照设计规范典型气象区参数,本标准化设计最高气温取40℃。
4.1.5 年平均气温
河南省年平均气温一般在12.8~15.5℃之间,且南部高于北部,东部高于西部。豫西山地和太行山地因地势较高,气温偏低,年平均气温在13℃以下;南阳盆地因伏牛山阻挡,北方冷空气势力减弱,淮南地区由于位置偏南,年平均气温均在15℃以上,成为全省两个比较稳定的暖温区。
全省冬季寒冷,最冷月(多为1月、2月)平均气温在0℃左右(南部在0℃以上,如信阳为2.3℃;北部在0℃以下,郑州为-0.3℃)。春季4月气温上升较快,豫西山区升至13~14℃,黄淮平原可达15℃左右。夏季炎热(多为7月、8月),平均气温分布比较均匀,除西部山区因垂直高度的影响,平均气温在26℃以下外,其他广大地区都在27~28℃之间。秋季气温开始下降,10月平均气温山地下降到13~14℃,平原下降到15~16℃,而南阳盆地和淮南地区都在16℃以上。河南省各地年平均地温悬殊不大,一般为15~17℃。北部略低,南部稍高。
依据设计规范“4.0.10 当地区年平均气温在3~17℃时,宜取与年平均气温临近的5的倍数值”规定,本标准化设计年平均气温取15℃。
4.1.6 结论
综上分析,本标准化设计气象条件重现期按30年一遇、设计风速取27m/s、覆冰厚度取10mm。各子模块操作过电压和雷电过电压的对应风速按设计规范中的规定进行取值。具体设计气象条件组合,详见表4.1。
表4.1 标准化设计气象条件
续表
注 杆塔地线支架按导线设计覆冰厚度增加5mm工况进行强度校验。