110kV输电线路设计毕业论文.doc

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毕业设计（论文）

课题名称110kV输电线路设计

（1）

学生姓名

学号0941201005

系、专业电气工程及其自动化

指导教师

2013年05月15日

60

目录

内容提要

英文摘要

1原始资料………………………………………………………………1

1.1地形与地貌…………………………………………………………1

1.2气象条件……………………………………………………………1

2导线与避雷线的选型及其特性………………………………………4

2.1导线与避雷线型号…………………………………………………4

2.2导线与避雷线的应力弧垂计算……………………………………4

2.3导线悬链线解析方程………………………………………………9

2.4导线的状态方程式………………………………………………15

2.5导线的临界档距的判断…………………………………………16

2.6线路的代表档距…………………………………………………19

3线路路径的选择和杆塔的定位……………………………………20

3.1对路径选择的明确要求…………………………………………20

3.2地形断面图绘制…………………………………………………21

3.3杆塔定位…………………………………………………………21

4导线的机械物理特性与荷载的计算………………………………25

4.1杆塔的荷载………………………………………………………25

4.2杆塔的荷载计算…………………………………………………25

5导线的防振设计……………………………………………………33

5.1微风振动的形成…………………………………………………33

5.2导线的振动方程…………………………………………………33

5.3影响导线振动的因素……………………………………………33

5.4主要的防振措施…………………………………………………35

5.5防振锤选取与安装…………………………………………………35

6杆塔型式的选择……………………………………………………38

6.1杆塔塔型选择的要求……………………………………………38

6.2杆塔在线路中的分类和用途……………………………………38

6.3钢筋混凝土电杆…………………………………………………38

6.4杆塔荷载的计算…………………………………………………39

7杆塔的基础设计……………………………………………………42

7.1杆塔基础基本要求………………………………………………42

7.2杆塔基础的材料…………………………………………………43

7.3杆塔基础形式……………………………………………………43

7.4基础的上拔计算…………………………………………………44

8绝缘子串和金具……………………………………………………46

8.1绝缘子串的选取…………………………………………………46

8.2挂线金具…………………………………………………………47

8.3空气间隙…………………………………………………………47

9防雷和接地…………………………………………………………48

9.1防雷设计…………………………………………………………48

9.2接地设计…………………………………………………………48

9.3避雷线绝缘设计…………………………………………………49

10导线对地和交叉跨越距离…………………………………………50

结论……………………………………………………………………52

参考文献………………………………………………………………53

附录……………………………………………………………………64

致谢……………………………………………………………………69

内容提要

本设计讲述了110KV架空输电线路设计的一部分，主要设计步骤是按《架空输电线路设计》书中的设计步骤。

本设计包括导线、地线的比载、临界档距、最大弧垂的判断，力学特性的计算，定位排杆，各种校验，代表档距的计算，杆塔荷载的计算，接地装置的设计，金具的选取。

在本次设计中，重点是线路设计，杆塔定位和基础设计，对杆塔的组立施工进行了简要的设计，还简单地设计基础并介绍基础施工。

关键词：

导线避雷线比载应力弧垂杆塔定位

Summary

Inthistext,itincludesallthestepsinofoverheadpowertransmissionlinedesign,：

whichisAccordancewith《thedesignofoverheadpowertransmissionline》,butitisnotthesamewiththereality.thisarticlediscussedtheconductorandthegroundwire'scomparingloadcriticalspan.themaximumarc-perpendiculerjudgement.mechanicsproperty'sfixedpositionofshaft-tower.variouschecking.representativespan'scalculating.loadpppliedonirontowercalculating.equipmentusedinthegroundconnectiondesign.metalappliancechoose.Inthispaper,itisthefocalpointoflinedesign.irontowerdesignandfundamentdesign,atlast,itissimplyintroducedtheirontowererecting'sdesignandfundamentdesignfollowedwithfundamentconstruction.

Keywords:

conductor;overheadgroundwire;comparingload;stressarc-perpendiculerfixed;positionofshaft-tower

1原始资料

1.1地形与地貌

本线路为檀合—桃花变电站110kV线路，沿线地形以丘陵为主，地质以硬塑粘性土为主，夹杂有少量的软塑粘土和风化岩石，海拔在210米～310米之间，线路附近有320国道和207国道以及农村简易公路穿插其中，交通比较方便，便于施工与运行；各种地形所占比例如：

表1.1地貌情况

地形

山地

丘陵

平地

比例（%）

37.2

53.5

9.3

1.2气象条件

根据气象局提供的该地区气象资料以及本工程邻近送电线路（檀合-桃花110千伏线路）运行情况，设计气象条件取值如下：

最高气温：

+40℃,最低气温：

-10℃，最大风速：

25米/秒，最厚覆冰:

15毫米。

各设计气象条件组合如下表所示:

表1.2设计气象条件一览表

项目

计算条件

气温（℃）

风速（M/S）

冰厚（MM）

最高温度

40

0

0

最低温度

-10

0

0

年平均气温

15

0

0

设计覆冰

-5

10

15

最大风速

-5

25

0

内部过电压

15

15

0

大气过电压

15

10

0

安装情况

-5

10

0

事故情况

0

0

0

冰的密度（KG/）

0.9

雷电日/年

60

由于高压输电线路常年露置于大气中，经常承受自然界各种气象情况的影响。

为了保证在长期运行中高压送电线路的安全，就必须使送电线路的结构强度和电气性能很好地适应自然界的气象变化，特别是这些自然界现象随季节变化的各种组合对线路的影响。

一般来说，雨雪对线路危害不大，雷电活动可以用防雷保护的方法解决。

因此，风、覆冰和大气温度变化影响较大，这是输电线路设计时应考虑的主要问题。

输电线路周围空气温度的变化使导线和避雷线的拉力和弧垂也随着发生变化。

风力作用在导线上，在水平方向造成附加的机械荷载，使导线拉力增加，在垂直平面内使导线产生振动和舞动。

在进行输电线路的机械荷载计算或设计时，其影响的条件是:

空气的最高温度、最低温度、覆冰温度和覆冰厚度、最大风速，以及在这些条件下的温度、风速、覆冰厚度之间的相应组合。

1.2.1设计最大风速

根据沿线气象站多年风速资料、风压计算并结合大风调查和大风成因及海拔高度、地形等综合分析，推荐全线离地15米高15年一遇10min平均最大风速为25米/秒。

在风口等大风集中处铁塔强度适当加强。

1.2.2覆冰厚度的选择

本线路所经地区无导线覆冰实测资料，导线覆冰设计冰厚的推算，是根据沿线及其附近地区已建电力、通信线路的电线覆冰调查和设计及运行情况，结合沿线地形、海拔、植被、线路走向、气候等因素，经综合分析,本次设计所有线路均为10mm冰区。

但是按照设计覆冰厚度要比实际覆冰厚度高一个等级，所以本次设计的设计覆冰厚度为15mm。

1.2.3设计气象条件

本次设计采用全国典型气象区第Ⅴ区典型气象条件进行设计，各项设计气象条件组合如表1.3所示。

表1.3典型气象区Ⅴ区气象条件

典型气象区

Ⅴ

大

气

温

度

（℃）

最高温

+40

最低温

-10

覆冰

-5

最大风

-5

安装

-5

外过电压

+15

内过电压

+15

年平均气温

+15

风

速

（）

最大风

25

覆冰

10

安装

10

外过电压

10

内过电压

15

覆冰厚度（）

15

冰的比重（）

0.9

年平均雷暴日数

60

2导线与避雷线的选型及其特性

2.1导线与避雷线的型号

根据系统论证资料，本线路工程导线采用JL/LB20A—240/30型钢芯铝绞线，避雷线采用JLB20A-50型锌铝合金镀层钢绞线；其机械物理特性见表3.1所示。

表2.1导线与避雷线机械物理特性表

导线及霹雷线型号

JL/LB20A-240/30

JLB20A-50

计算截面（mm2）

铝股

244.29

/

钢股

31.67

49.48

综合

275.96

49.48

计算外径（mm）

21.60

9.0

股数及每股直径（mm）

铝股

24×3.60

/

钢股

7×2.40

7×3.0

单位重量（kg/km）

922.2

423.7

制造长度不小于（m）

2000

2000

瞬时破坏应力（MPa