用于500kV HGIS变电站的联合构架制造技术

本发明专利技术涉及变电站构架领域，具体涉及用于500kV HGIS变电站的联合构架，包括核心塔和设置在核心塔周边的钢管A柱组、单钢管柱，所述的核心塔位于整个HGIS构架体系中心位置，钢管A柱组位于整个HGIS构架体系中横向和纵向的中间位置，其余边缘构架均采用单钢管柱，所述的核心塔和钢管A柱组之间、钢管A柱组和单钢管柱之间，两个相邻单钢管柱之间均通过构架粱进行连接，所述的钢管A柱组由多个A柱单元依次间隔排列成一行，相邻两个A柱单元之间均通过构架粱进行连接。核心塔、钢管A柱组、单钢管柱和构架粱之间都进行刚性连接，构成整体刚接的构架受力体系，受力体系由排架结构转变为钢架，减小柱底弯矩，受力合理，节约钢材量。

Joint framework for 500kV HGIS substation

The invention relates to the field of substation frame, which involves the joint framework for the 500kV HGIS substation, including the core tower and the steel tube A column group and the single pipe column set around the core tower. The core tower is located at the center of the whole HGIS frame system, and the steel tube A column is located in the horizontal and longitudinal middle of the whole HGIS frame system. A single steel tube column is used for the rest of the frame, and between the core tower and the A column group of the steel tube, the steel pipe A column and the single steel tube column. The two adjacent single pipe columns are connected by the frame beam, and the A column of the steel pipe is arranged in one row by a number of A column units in turn and between the adjacent two A column units. Connect by the frame of the frame. The core tower, the steel pipe A column group, the single steel tube column and the frame beam all carry on the rigid connection, form the whole rigid connection frame force system, the force system is transformed from the row frame structure to the steel frame, reduces the bending moment of the bottom of the column, the force is reasonable and the steel quantity is saved.

【技术实现步骤摘要】
用于500kVHGIS变电站的联合构架
本专利技术涉及变电站构架领域，具体涉及用于500kVHGIS变电站的联合构架。
技术介绍
目前500kV变电站出线构架拉力通常≥50kN，出线构架的高度在26m左右。目前，当配电装置采用HGIS型式时，传统的构架方案通常采用设置端撑的受力体系。例如，《典型设计》中的构架柱全部采用钢管人字柱形式，构架在横向由3列人字柱形成抗侧力体系，在纵向由端撑提供抗侧力；《通用设计》中将横向边柱由人字柱改为单钢管柱，由中间人字柱提供抗侧力，在纵向由边柱端撑提供抗侧力。此外，国网2015年新技术，提出采用角钢塔抗侧移，此方案虽取消端撑，但存在以下缺点：角钢结构连接复杂，安装周期长；中间跨根开较大，土地资源浪费；导线均架设情况下，结构体系中心受力较大，钢材用量相比传统方案减少不明显。现有技术中的500kV出线构架均可看为梁柱铰接的空间排架结构，其中，人字柱或者端撑根开在6m左右。因此，常规500HGIS出线构架通过计算一般出线构架人字柱的上拔力在1000kN以上，受压力略大于上拔力。从受力上角度看，柱结构主材受力主要为轴力，抗弯能力没有得到合理利用；梁一般看做两端简支的桁架结构，最大弯矩集中在跨中位置，梁端抗弯能力也没有合理利用；从占地面积角度看，常规方案比无端撑体系要增加10％左右的用地面积，且由于端撑的存在不利于远景扩建。因此，如果研究出一种既节省占地，又节约钢材的构架体系是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种节省占地，节约钢材的用于500kVHGIS变电站的联合构架。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种用于500kVHGIS变电站的联合构架，包括核心塔和设置在核心塔周边的钢管A柱组、单钢管柱，所述的核心塔位于整个HGIS构架体系中心位置，钢管A柱组位于整个HGIS构架体系中横向和纵向的中间位置，其余边缘构架均采用单钢管柱，所述的核心塔和钢管A柱组之间、钢管A柱组和单钢管柱之间，两个相邻单钢管柱之间均通过构架粱进行连接，所述的钢管A柱组由多个A柱单元依次间隔排列成一行，相邻两个A柱单元之间均通过构架粱进行连接。由于采用以上技术方案，核心塔、钢管A柱组、单钢管柱和构架粱之间都进行刚性连接，构成整体刚接的构架受力体系，受力体系由排架结构转变为钢架，减小柱底弯矩，受力合理，节约钢材量；四周取消端撑，占地更小，且有利于扩建。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是核心塔的局部主视图；图3是图2的俯视图；图4是核心塔和构架粱装配状态图。具体实施方式一种用于500kVHGIS变电站的联合构架，包括核心塔10和设置在核心塔10周边的钢管A柱组20、单钢管柱30，所述的核心塔10位于整个HGIS构架体系中心位置，钢管A柱组20位于整个HGIS构架体系中横向和纵向的中间位置，其余边缘构架均采用单钢管柱30，所述的核心塔10和钢管A柱组20之间、钢管A柱组20和单钢管柱30之间，两个相邻单钢管柱30之间均通过构架粱40进行连接，所述的钢管A柱组20由多个A柱单元21依次间隔排列成一行，相邻两个A柱单元21之间均通过构架粱40进行连接。在整个HGIS构架体系中，在中心处搭建核心塔10，然后在核心塔10的周边搭建一行和一列钢管A柱组20，两组钢管A柱组20组成十字结构，核心塔10位于十字中心点，然后在钢管A柱组20的旁边根据需求搭建单钢管柱30，单钢管柱30的具体数量根据实际情况而定。核心塔、钢管A柱组、单钢管柱和构架粱之间都进行刚性连接，构成整体刚接的构架受力体系，受力体系由排架结构转变为钢架，减小柱底弯矩，受力合理，节约钢材量。同时，四周取消了纵向端撑，构架整体抗侧力构件横纵向分别为钢管A柱组20和核心塔10，整体刚度更加集中，整个构架长度和宽度均有所减少，占地更小，且有利于扩建。整个构架体系受温度影响较小，温度作用下变形主要由中间往两边扩，变形能力得到提升。综上所述，本专利技术中的联合构架体系，梁柱刚接连接，共同形成抗侧力体系。与传统500kV构架相比，取消了端撑，缩减了间隔宽度，节省了占地面积与用钢量；与角钢、钢管格构式全联合构架相比，具有分段少、连接快的优点，符合本站快速一体化施工的特点。所述的钢管A柱组20和其旁侧的构架粱40之间固定有斜向布置的拉杆50；单钢管柱30和其旁侧的构架粱40之间固定有斜向布置的拉杆50。所述的核心塔10包括支腿11和固定在支腿11上的柱顶板12，所述的支腿11由三根及三根以上的支腿单元111组成，各支腿单元111的顶端均固定在柱顶板12上，各支腿单元111的脚部向四周叉开分布，所述的柱顶板12的上端固设有立式布置的柱顶短柱13，柱顶短柱13上固接有水平布置的梁柱刚接连接接头14，梁柱刚接连接接头14包括焊接固定在柱顶短柱13上的钢管141和固定在钢管141上的刚性法兰142，所述的构架粱40的上主材41固接梁柱刚接连接接头14，构架粱40的下主材42固定在柱顶板12上。所述的支腿11和柱顶板12之间连接有加强板15。所述的核心塔10还包括十字交叉型剪力板16，十字交叉型剪力板16位于各支腿单元111之间区域，各支腿单元111均刚性固接十字交叉型剪力板16。所述的柱顶板12上端面上固设有连接法兰17，柱顶短柱13通过连接法兰17与柱顶板12进行连接。所述的柱顶板12上设有用于连接构架粱40的下主材42的条形孔，下主材42放置在柱顶板12上且两者通过螺栓进行固定。所述的核心塔10、钢管A柱组20和单钢管柱30组合呈矩阵状，其中核心塔10位于中心位置，钢管A柱组20构成中间行、中间列，其余构架采用单钢管柱30。为使对本专利技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：如图1所示，本专利技术所述室一种用于500kVHGIS站的刚接A柱-核心塔全联合构架，包括的主要由三种竖向支撑构件：核心塔10、钢管A柱组20和单钢管柱30。其中，核心塔10位于整个构架体系中心，而钢管A柱组20位于横纵向跨中间部位，其余构架竖向支撑均采用单钢管柱30。水平受力构件主要为三层不同高度的构架粱40，分别为母线梁高度一般为20m，出线梁高度一般为26m，侧出线梁高度34m。所有竖向支撑结构通过构架粱40和梁柱刚接连接接头14连接成全联合的整体构架受力结构。构架梁、柱采用现场装配式螺栓固定在构架柱顶板12上预留螺栓孔(条形孔)。整个体系取消端撑设置，梁柱采用刚接，侧向力完全依靠平面钢管A柱20或者核心塔10去抵抗。如图2所示，所述钢管核心塔包括柱顶板12、十字交叉型剪力板16、加强板15、柱顶短柱13，梁柱刚接连接接头14。其中，柱顶板12的厚度取常规A柱单元21的1.5倍，为保证柱头部分连接的稳定性，柱头处钢管间距宜选用支腿单元111直径的0.6～0.8。各支腿单元111与十字型交叉剪力板16焊接后，再与柱顶板12焊接，局部设置加强板15。柱顶板12通过螺栓与柱顶短柱13相连，柱顶短柱13根据梁高度水平焊接钢管结构形成梁柱刚接连接接头14。该梁柱刚接连接接头14可与构架粱40的上主材41连接。如图3所示，为了形成梁柱刚接作用，将构架粱40的上主材41与柱顶短柱13通过刚性法兰142连接，下主材42通过装配式螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于500kV HGIS变电站的联合构架，其特征在于：包括核心塔(10)和设置在核心塔(10)周边的钢管A柱组(20)、单钢管柱(30)，所述的核心塔(10)位于整个HGIS构架体系中心位置，钢管A柱组(20)位于整个HGIS构架体系中横向和纵向的中间位置，其余边缘构架均采用单钢管柱(30)，所述的核心塔(10)和钢管A柱组(20)之间、钢管A柱组(20)和单钢管柱(30)之间，两个相邻单钢管柱(30)之间均通过构架粱(40)进行连接，所述的钢管A柱组(20)由多个A柱单元(21)依次间隔排列成一行，相邻两个A柱单元(21)之间均通过构架粱(40)进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于500kVHGIS变电站的联合构架，其特征在于：包括核心塔(10)和设置在核心塔(10)周边的钢管A柱组(20)、单钢管柱(30)，所述的核心塔(10)位于整个HGIS构架体系中心位置，钢管A柱组(20)位于整个HGIS构架体系中横向和纵向的中间位置，其余边缘构架均采用单钢管柱(30)，所述的核心塔(10)和钢管A柱组(20)之间、钢管A柱组(20)和单钢管柱(30)之间，两个相邻单钢管柱(30)之间均通过构架粱(40)进行连接，所述的钢管A柱组(20)由多个A柱单元(21)依次间隔排列成一行，相邻两个A柱单元(21)之间均通过构架粱(40)进行连接。2.根据权利要求1所述的用于500kVHGIS变电站的联合构架，其特征在于：所述的钢管A柱组(20)和其旁侧的构架粱(40)之间固定有斜向布置的拉杆(50)；单钢管柱(30)和其旁侧的构架粱(40)之间固定有斜向布置的拉杆(50)。3.根据权利要求1或2所述的用于500kVHGIS变电站的联合构架，其特征在于：所述的核心塔(10)包括支腿(11)和固定在支腿(11)上的柱顶板(12)，所述的支腿(11)由三根及三根以上的支腿单元(111)组成，各支腿单元(111)的顶端均固定在柱顶板(12)上，各支腿单元(111)的脚部向四周叉开分布，所述的柱顶板(12)的上端固设有立式布置的柱顶短柱(13)，柱顶短柱(13)上固接有水平布置的梁柱刚接连接接头(14)，梁柱刚接连接接头...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓鸣，洪波，田静静，李涛，胡晨，盛金马，葛成，靳幸福，薛欢，朱灿，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司经济技术研究院，中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34