整理110kV架空输电线路设计开题报告Word文件下载.docx

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学生姓名魏清泉

学号0941201011

系、专业电气工程系、输电线路工程

指导教师王晓芳

2012年12月30日

一、课题的来源、目的意义（包括应用前景）、国内外现状及水平

1、课题来源：

毕业设计是教学计划的最后一个教学环节,也是最重要的教学环节之一,是学生获得学士学位的必要条件。

本课题来源于某地区110kV线路工程。

2、设计目的：

本次设计的目的在于我们在指导教师的指导下，通过毕业设计受到一次综合运用所学理论和技能的训练，进一步提高分析问题和解决问题的能力；

学会阅读参考文献，收集、运用原始资料的方法以及如何使用规范、手册、产品目录，选用标准图的技能，从而提高设计计算及绘图的能力。

毕业设计前，我们必须认真阅读毕业设计任务书，复习教材的有关章节,熟悉所用规范、手册、标准图等有关文献资料。

设计应符合国家的方针政策、满足设计原则的要求、力求方案最优、论证合理、计算正确、图面整洁、文理通顺、简明扼要、插图插表得当；

并在规定的时间内保质保量地完成所规定的设计任务。

每人一份，16开纸按目录装订成册。

3、应用前景：

（1）目前110kV电压等级造价比220kV小得多，但是输送容量却依然较大，因此,在今后110kV线路依然是我们国家电力线路中最重要的部分.

（2）110kV线路的施工难度及其技术要求比220kV低得多，很多电力建设单位都能参与建设，因此在今后将会有越来越多的新建线路。

国内外现状:

（1）110kV是我国区域电力网的主要电压等级之一，输送距离在50~300km的电力网.它可以将较大范围内的发电厂联系起来，通过较长的高压输电线路向较大范围内的各种类型的用户输送电能.目前我国县市主杆电网是采用110kV的电力网.

（2）110kV的线路电压等级较高，杆塔荷载较大。

目前一般采用双杆门型电杆、带叉梁门型电杆带、叉梁V型拉线门型电杆、V型拉线撇腿门型电杆以及铁塔.（3）为了提高110kV输电线路的耐雷水平，实际工程中常常采用一根避雷线，防雷保护角为25°

左右这样防止雷击线路及杆塔造成停电事故；

自动重合闸是减少雷击跳闸而造成供电中断的有效措施；

增加绝缘子的片数也可以提高耐雷水平。

但是随着绝缘子片数的增加杆塔所受的荷载增加，要求杆塔强度提高，不能满足经济要求所以实际工程中一般采用7片绝缘子。

目前国内架空线路设计领域尚未成熟,特高压输电及其大跨越输电还在探索中前进。

同时，也仅有为数不多的几所高校开设了输电线路工程学科，其中三峡大学和华北电力大学的输电线路工程走在国内前列.在一些发达国家，如美国和加拿大拥有较为成熟的线路设计流程和技术，特别是在特高压和大跨越上,值得我们新一代输电线路人去学习、探索。

二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施

1、课题主要研究内容：

课题主要研究架空线路设计用气象条件和架空线机械物理特性、安全系数的选择、比载的计算；

架空线的悬链线方程式计算；

架空线控制气象条件、临界档距的判定；

了解架空线的水平档距、垂直档距、极大档距、允许档距、极限档距等基本概念；

代表档距的计算;

断线不平衡张力的计算；

架空线的防振、防雷等。

2、工程技术方案:

路径选择是本次课题的重点。

现场选线时，要兼顾杆塔位的经济合理性,对特殊点应该反复比较，做到“以线为主,线中有位"

。

在整个线路的走向中，最好是两变电站之间以近乎直线的方式连接。

（1）转角电杆选择

转角选择不宜选在高山顶或深沟、河岸、堤坝、悬崖边缘以及易被洪水冲刷、淹没和低洼积水之处。

转角点应选在公路、铁路用地之处.转角点还应该照顾到前后相邻档的塔位，避免出现过大或过小档距。

（2）跨河点选择

跨河点必须力求选择在河道最窄、河床平直、河岸稳定、两岸地形较高、不被冲刷、地质较好的地段,线路与河流尽量垂直。

跨河方案一般可采取耐张杆塔—直线杆塔—直线杆塔—耐张杆塔的方式，金具采用独立挂点的双悬垂串。

（3）覆冰区路径选择

避免从重冰区通过。

如必须通过时应该选择有力地形，尽量避免大档距,并要注意交通情况，尽量创造抢修条件.

（4）山区路径选择

山区线路，应避免通过陡坡、悬崖峭壁、滑坡、崩塌区、泥石流等不良地质带，与山脊交叉时，应该避免从平缓处通过。

山区间歇性河流多,流速大，冲击力大，应该避免从干河沟通过，必要时，该在最高洪水位以上.山区交通运输困难，应从技术经济与施工运行条件上做好方案比较，既保证线路安全可靠的运行,又降低线路投资。

杆塔是线路投资的主要影响因素，杆塔的选用直接影响线路设计的经济性。

杆塔选择尽可能使用经济的杆塔型式和杆塔高度，充分发挥杆塔的使用条件，注意尽可能避免使用特殊杆塔和特殊设计的杆塔;

耐张杆塔应尽可能地使用呼称高度低的,但在山区要特别注意跳线对地的距离,尤其是边线的跳线；

导线布置方式不同的杆塔、不同结构的杆塔（有无拉线、铁塔和钢筋混凝土杆）应结合运输、塔位条件使用。

在人口密集区和重要交叉跨越处不采用拉线塔。

输电线路由于分布面积广，易受雷击，是引起线路跳闸的主要起因。

同时，雷击以后雷电波将沿输电线路侵入变电所,给电力设备带来危害,因此对输电线路的防雷保护是线路设计的主要内容之一.输电线路的防雷设计应从四个方面考虑：

（1）防止雷直击导线。

可以沿线架设避雷线,有时还可以装避雷针与其配合。

在某些情况下可改用电缆线路，使输电线路避免受直接雷击;

（2）防止雷击杆塔或避雷线后引起绝缘闪络。

输电线路的闪络是指雷击杆塔或避雷线时，使塔顶电位升高。

为此，降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数，适当加强线路绝缘，在个别杆塔上采用线路型避雷线等，是提高线路耐雷水平，减少绝缘闪络的有效措施；

（3）防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧。

当绝缘子串发生闪络后，应尽量使它不转化为稳定的工频电弧。

不建立这一电弧，则线路就不会跳闸。

适当增加绝缘子片数,减少绝缘子串上工频电场强度，110kV中采用直接接地或经消弧线圈接地方式，防止建立稳定的工频电弧；

（4）防止线路中断供电.可采用自动重合闸,或双回路、环网供电等措施,即使线路跳闸,也能不中断供电.

降低接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平，防止反击,防止雷击闪络的有效措施。

因此,接地装置的设计是线路设计的重要工作之一。

接地装置由接地体和接地引下线组成。

在位于土壤电阻率ρ≤100Ω•m的居民地、潮湿淤泥地和水田土的接地体，可采用围绕杆塔基础底层敷设闭合环形深埋接地体的方式；

在土壤电阻率100＜ρ≤500Ω•m的黏性地区的接地体，可围绕杆塔基础底层敷设闭合环形深埋接地体，并在基础四角打入垂直体（钢管或圆钢）。

在500＜ρ≤1000Ω•m的山岳地区，可围绕杆塔基础底层敷设闭合环形深埋式接地体，并在基础四方敷设水平放射形接地体，其深埋深度为0。

6m；

在1000＜ρ≤2000Ω•m的山丘地带，宜在杆塔基础外围敷设水平环形及4到6跟水平放射组合的浅埋接地体，埋设深度为0.5m到0。

6m；

在ρ＞2000Ω•m地带时，宜在杆塔基础外围敷设水平放射线浅埋接地体，埋设深埋为0.5m。

3、准备采取的措施:

本课题研究主要采取计算和CAD绘图的方式进行。

（1）计算主要包括：

导线比载的计算、临界档距的计算、抗倾覆基础的计算等。

（2）CAD绘图主要包括绘制导线的应力弧垂曲线图和安装曲线图。

如果有条件,可以尝试绘制线路的平断面图。

三、现有基础和具备的条件:

具备的条件：

已系统的学习了《架空输电线路设计》、《输电杆塔及基础设计》、《输配电线路施工技术》、《工程力学》、《工程测量》、《高电压》、《CAD》等专业课,已经经历了架空线路课程设计、杆塔基础课程设计、输电线路施工课程设计、生产一线的实习等技能的学习，以及拥有王晓芳教授的指导。

现有参考资料：

［1］孟遂民，李光辉编著，架空输电线路设计，中国三峡出版社，2000。

10.

[2]邵天晓,架空送电线路的电线力学计算，水利电力出版社，1987.

［3周振山，高压架空送电线路机械计算，水利电力出版社,1987。

［4东北电力设计院，电力工程高压送电线路设计手册，水利电力出版社,1991。

[5孟遂民,孔伟编著.架空输电线路设计.北京：

中国电力出版社，2007年8月。

[6董洁谔编。

电力金具（第二版）。

北京:

中国电力出版社，2001年6月。

［7陈祥和、刘在国、主编。

输电杆塔及基础设计。

北京：

中国电力出版社，2008年5月。

[8］刘鸿文主编.材料力学。

高等教育出版社，2004年1月

[9］陈希哲.土力学地基基础.北京：

清华大学出版社，2004.

[10］黄宵宁.输配电线路施工技术。

中国电力出版社，2007.

[11]李博之.500kV输电线路施工技术.北京:

中国电力出版社,2002.

［12］钢结构设计规范。

GBJ17_1988。

中国计划出版社，1990.

[13］陈祥和编著.输电杆塔设计，中国三峡出版社，2000。

7。

［14］西南电力设计院。

架空送电线路杆塔结构设计技术规定（DL/T5154—2002），1999.

［15]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册。

中国电力出版社,2002。

[16]孟遂民.架空输电线路设计。

[17］陈祥和.输电杆塔及基础设计。

中国电力出版社，2008.

［18]陈慈萱.电气工程基础.北京:

中国电力出版社,2003。

[19]王明邦。

架空配电线路防雷设计与应用.北京:

中国电力出版社，2012.

［20]文远芳。

高电压技术.武汉:

华中科技大学出版社，2001。

四、总的工作任务，进度安排以及预期结果

工作任务：

完成110KV线路设计,包括线路电气计算、基础计算、防雷计算等

进度安排：

1、2012年12月1日—2013年1月10日，完成开题报告及设计任务书

2、2013年1月11日—3月23日，全面收集和整理有关毕业设计的资料。

3、2013年3月24日—3月31日，完成架空导线的选择和线路路径的选择以及杆塔的定位。

4、2013年4月01日—4月14日，完成杆塔形式的选择和导线的应力弧垂计算。

5、2013年4月15日-4月21日，完成杆塔荷载的计算与杆塔基础的设计。

6、2013年4月22日-4月28日，完成导线和避雷线的防震设计.

7、2013年4月29日—5月10日，撰写论文，完成毕业论文的初稿。

8、2013年5月11日—5月25日，修改论文，完成论文的撰写并送教研室评审。

9、2013年5月25日-5月31日，准备论文答辩。

预期结果：

（1）设计说明书1份，

（2）设计计算书1份,

（3）送电线路路径经过图、大跨越设计的平、断面图、全线杆塔一览图、全线基础一览图各一份

（4）熟悉高压架空线路的国家电网设计规程,能独立完成线路设计。

（5）已完成的110KV线路设计成果只需稍加修改能够直接应用于相应气象区、相应电压等级、相应地形的工程中。

五、指导教师审查意见

指导教师（签名）

年月日

六、教研室审查意见

教研室主任（签名）

七、系审查意见

系主任（签名）

备注