110~750kV大风的重现期及基准高度取值分析

110～750kV架空输电线路设计技术导则

专题报告

110~750kV大风的重现期及基准高度取值分析

国 家 电 力 公 司 华 东 电 力 设 计 院

工程设计甲级090001-sj 工程勘察综合类甲级090001-kj

2006年10月 上 海

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110~750 kV大风的重现期及基准高度取值分析

前言：《110~500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092-1999)与《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)对风的基准高度不一致，相差10m。增加了许多计算工作，与国际通用标准也不一致。另外国标“66kV及以下架空电力线路设计规范”(GB 50061-97)制定标准时已将基准高统一为10m高，110kV—330kV线路的安全度明显低于66kV线路。为此有必要对110~750 kV大风的重现期及基准高度进行修正。 1. 我国设计的大风重现期与IEC中标准比较

输电线路杆塔的荷载主要是塔身风荷载、导线风荷载、导线张力、导线复冰、杆塔自重、导线自重等。除耐张塔由导线张力、转角度数控制之外，直线塔多数杆件由大风工况控制，合理确定风的重现期，对输电线路安全运行和降低工程造价有十分重要的意义。

2002年1月10日，中华人民共和国建设部发布了《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)，新的荷载规范把风荷载基本值的重现期由30年一遇已改为50年一遇。

从国际上来看，IEC标准中，对大风风速的选取取决于所设计线路的安全等级，并分别规定了1、2、3级重现期取值：分别为50、150、500年。同时，IEC认为，高于230kV、且是电网中主干的或者供给特殊负荷的唯一电源线路，应归于3级可靠性水平。

美国《输电线路结构荷载导则》（1991，ASCE）对大风重现期对应不同的可靠性水平分别取50、100、200、400年一遇，而且只有临时线路的重现期小于50年一遇。前苏联、英国、加拿大等许多国家的500kV等级以下的输电线路，大风重现期多为50年一遇。

我国送电线路设计，大风重现期采用15年一遇(220kV及以下线路)，30年一遇(500kV一般线路和220～330kV大跨越线路)和50年一遇(750kV线路、500kV~750 kV大跨越)。

从上面可以看出，我国现有输电线路风荷载的重现期明显要比IEC标准低，按IEC确定风荷载重现期情况见表1-1：

表1-1 按IEC确定风荷载重现期

电压等级

线路种类 IEC标准重现期 中国标准重现期 2

500kV 500kV 110~330kV 110~330kV 大跨越线路 一般线路 大跨越线路 一般线路 500年 150年 150年 50年 50年 30年 30年 15年 如果仅从上表看，我国的输电线路安全运行的水平应该很低，但是目前我国已建成投运500kV线路近4.4万公里，从30多年的运行情况来看，出现因大风造成杆塔倒塔事故的概率极小。到1992年止的统计资料表明，我国500kV线路的倒塔频率大致在（2~5）×10-3（倒塔次数/100km·年），量度在（2.5~8）10-5（倒塔基数/总基数·年），与国际上先进水平基本相当。

现行的《110～500kV架空送电线路设计技术规程》中有关于500kV线路设计风速的最小值的规定为500kV线路最大设计风速对地20m基准时不能低于30m/s，这个风速归算到对地10m基准高时相当于26.85m/s。

表1-2以河南省鲁山县为例其统计结果如下表。 重现期 （年） 50 150 500 IEC标准 （m/s） 23.24 25.56 28.09 26.85 我国规程情况执行情况 由上可知我国现行规程中规定的最大设计风速最小值，已经超过了IEC中的2类标准。

由此可知虽然我国将风速统计的重现期取值较小，但是有了最大设计风速的规定，实际上的设计风速基本上超过了IEC的2类水平。

以往国内的750kV及以下输电线路的风速重现期、计算基准高度和最大设计风速的取值如表1-3

表 1-3 750kV及以下输电线路的最大设计风速的取值表 线路类别 重现期（年） 50 基准高度（米） 风速（m/s） 20 30 最小设计备注 750kV架空送电线路设计暂行技术规定 750kV线路 3

距历年大风季500kV大跨越 50 节平均最低水位以上10米 110kV—330kV大跨越 500kV线路 110kV—330kV 线路 66kV及以下线路 距历年大风季节30 平均最低水位以上10米 30 15 20 15 30 25 110kV—500kV架空送电线路设计技术规程 66kV及以下架空电力线路设计规范 25 30 架空送电线路大跨越设计技术规定 15 10 25 从上表来看：国标“66kV及以下架空电力线路设计规范”(GB 50061-97)制定标准时已将基准高统一为10m高，110kV—330kV线路的安全度低于66kV线路。 2．对风荷载重现期由30年一遇提高到50年一遇后风荷载增加值的评估。

统计129个地区，V50/V30在1.0~1.9之间，平均为1.05，V50/V30重现期风速比值见表2-1

表2-1 V50/V30风速比值 重现期 风速比值 V50/V30 1.05 由此可见，重现期由30年一遇提高到50年一遇的结果一致：风速值提高了5%左右，风压值提高了11%左右，经杆塔初步计算耗钢约增加5%。增加的工程量不大，但杆塔的抗风能力提高了很多，对保证杆塔安全运行有很大的意义。同时，从统计资料来看，绝大部分地区50年一遇的风速小于27 m/s，因此，最小设计风速取值27 m/s对全国工程不会造成工程量较大的增加，但更科学地反映了杆塔结构的抗风水平。

西北电力设计院对750kV线路不同重现期之间的风速进行了换算，关系表2-2： 表2-2 不同重现期关系表

重现期 风速比值 V50/V30 1.045 750kV输电线路设计风荷载的重现期已由500kV输电线路的30年一遇提高到

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