35KV架空输电线路初步设计方案.docx
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35KV架空输电线路初步设计方案
35KV架空输电线路初步设计方案
第二部分工程概况
－、设计情况
随着经济发展，负荷增加，近年来，用户对供电可靠性的要求不断提高，为避免因线路故障及检修造成对XX变电站停电及线路网架要求，该线路的建设必要性非常大。
本工程线路全线经过地带为平原，沿线植被主要是农田、粮林间作带。
根据通许县城城市整体规划，经过与县城规划部门实地查看，规划部门允许该线路走径。
电压等级：
35KV
线路回数：
本期采用单回路架设
线路长度：
35KV输电线路工程单回5.98kM。
导地线型号：
导线LGJ-185/30；
二、气象条件
根据本地区高压输电线路多年运行经验。
本工程线路所选气象条件为线路所通过地区30年一遇的数值（其值详见下表）。
气象条件一览表
气象条件
类别
气温
（℃）
风速
（m/s）
覆冰厚度
（mm）
最高气温
+40
0
0
最低气温
-20
0
0
最大风速
-5
28.12米/秒（基准高离地面10米）
0
覆冰情况
-5
10
导线10
地线15
年均气温
+15
0
0
外过电压
+15
10
0
内过电压
+15
15
0
安装情况
-10
10
0
安装情况
0.9g/cm3
雷暴日
≤40
第三部分设计说明书
第一章．导线及避雷线部分
导线是固定在杆塔上输送电流的金属线，由于经常承受着拉力和风、冰、雨、雪及温度变化的影响，同时还受空气中化学杂质的侵蚀，所以导线的材料除了应有良好的导电率外，还有足够的机械强度和防腐性能。
导线和地线：
根据规划，新建线路全部采用LGJ-185/30。
导线：
按GB1179-83标准推荐用LGJX-185/30钢芯铝（稀土）绞线。
地线：
根据Q/GDW179-2008）《地线采用镀锌钢绞线时与导线配合表》选用GJ-35（1×7）镀锌绞线。
导地线定货标记：
导线：
LGJX-185/30GB1179-83稀土钢芯铝绞线
地线：
GJ-35：
1×7-2.6
导地线参数表
项目
参数
参数
型号
LGJX-185/30
GJ-35
标称截面铝/钢（mm2）
185/30
37.15
结构根数/直径（mm）
铝
28/2.88
钢
7/2.50
7×2.6
计算截面（mm2）
铝
181.34
钢
29.59
37.15
合计
210.93
37.15
外径（mm）
18.88
7.8
直流电阻不大于（欧姆/千米）
0.1592
计算拉断力（N）
64250
43688
计算质量（kg/千米）
732.6
318.2
弹性系数（N/mm2）
78400
181300
线膨胀系数（1/℃）
18.8×10-6
11.5×10-6
交货长度不小于（m）
2000
1000
注：
拉断力取计算拉断力的95％。
线路设计规程规定，35kV线路设计气象条件，应根据沿线的气象资料和附近已有线路的运行经验考虑。
在确定最大设计风速时，应按当地气象台（站），10min时距平均的年最大风速作样本，并宜采用极值I型分布作为概率统计值。
35kV线路的最大设计风速不应低于28m/s。
合理的选择导线截面，对电网安全运行和保障电能质量有重大意义，随着经济的高速发展，对电力的需求越来越大，我们在选择导线的时候，还要考虑线路投运后5年的发展需要。
本设计中我们按照经济电流密度进行导线截面选择
公式如下：
（其中S指导线截面；J指经济电流密度；
指线路最大负荷电流）
导地线使用条件
导线：
全段导线设计安全系数为3.0，导线综合拉断力为61104N，最大使用张力为20368N。
地线：
地线采用GJ－35镀锌钢绞线，综合拉断力为43688N，安全系数按规定宜大于导线安全系数K=3。
导地线布置：
导线采用上字形及平行排列方式。
地线全线采用水平排列方式。
导线与导线间，导线与地线间的最小水平距离和最垂直距离满足规程要求，导线与导线间，导线与地线间的水平偏移满足0.5米的规程要求。
第二章．导线的应力及弧垂
架空线路的导线和避雷线，周期性的遭受外部荷载的作用，在导线和避雷线上产生不同的应力。
在架空线路机械计算时，应用“比载”计算机械荷载比较方便。
架空线路中相邻两直线杆塔中心线间的水平距离，称档距L。
导线悬挂点到导线最低点的垂直距离，称为弧垂。
当气象条件变化时，导线受温度和荷载的作用，导线材料的应力，弧垂及线长也将随着变化，不同的气象条件下导线的应力。
也可以根据状态方程进行计算。
查表及资料可知，导线计算截面S=167．37ｍ㎡，导线计
算直径d=16．72mm单位质量q=589Kg/Km最大风速Vmax=30m/s覆冰厚度b=10mmTmax=40℃Tmin=-20℃覆冰风速V=10m/s
一、计算比载
1.自重比载
2.冰重比载
3.垂直总比载
4.无冰风压比载
5.覆冰风压比载
6.无冰综合比载
7.覆冰综合比载
二、计算各气象条件下的应力及弧垂
导线的假设安装是在不同条件下进行的，施工时需对照事先做好的表格，查处对应的弧垂，以确定松紧程度，使其在任何条件下都不超过允许值且满足耐振条件，并且导线对地和被跨物之间的距离符合要求，保证运行的安全。
利用以下公式求出最低气温和做高气温两种气象条件下的应力弧垂并作表格：
最高和最低气温条件下的应力弧垂关系表（如下表所示）
档距（m）
50
100
128.8
150
200
250
300
350
500
应力
-20℃
113.6
113.6
113.6
106.7
89
75.98
66.64
61.8
59.06
40℃
32.8
42.9
48.1
48.2
48
48.71
48.84
48.92
48.98
弧垂
-20℃
0.096
0.39
0.64
0.92
1.9
3.6
5.91
8.68
11.33
40℃
0.33
1.02
1.5
2.04
3.6
5.62
8.1
11.0
14.6
第三章．杆塔的选择
1、杆塔的作用
架空线路的杆塔是用来支持导线和避雷线的，并使导线与导线，导线与避雷线，导线与大地及其它被跨越物间保持一定的安全距离。
杆塔
本工程杆塔结构与基础型式的设计，《35KV输电线路典型设计技术规定》并参照该地区已运行的35kV线路运行经验结合本工程的实际情况而编制的。
杆塔
DJ2终端角钢塔。
呼称高为12米，单回路耐张角钢塔，导线上字形排列，用于线路终端处。
JJ3转角耐张角钢塔
呼称高为12米，单回路转角角钢塔，导线上字行排列，用于线路转角耐张处。
。
35A06-Z1（18米不带接地）
呼称高为11.8米，单回路直线杆，导线上字形排列,用于直线。
35A06-Z3（18米带接地）
呼称高为10.75米，单回路直线杆，导线上字形排列,用于直线。
ND5°耐张杆（15米接地）
呼称高为10.95米，单回路耐张杆，导线水平排列，用于线路耐张处。
第四章．基础的选择
一、基础作用
在送电线路中，杆塔底下部分的总体称为基础，它的作用是使杆塔在各种受力情况下不倾覆，下陷和上拔。
因此对基础施工的质量要求必须严格，工程数据，资料的记录必须齐全，以利于长期安全运行。
二、基础的选择
本工程杆塔结构与基础型式的设计，《35KV输电线路典型设计技术规定》并参照该地区已运行的35kV线路运行经验结合本工程的实际情况而编制的。
本期工程拟建线路途径地区为平原地带，地形平坦、100％为平原，砼杆基础的底、卡、拉盘，采用方型和矩型予制砼构件，根据杆型及地质条件，底盘使用DP-8方型予制钢筋砼底盘。
拉线盘使用LP-10T型予制钢筋砼拉线盘。
卡盘使用KP-12型予制钢筋砼卡盘。
本工程铁塔的基础依据规程规定进行设计，钢管塔采用现浇阶梯式混凝土基础，现浇基础混凝土标号为C15，基础保护帽混凝土标号为C7.5，水泥采用325普通硅酸盐水泥；石子采用人工碎石，粒径2～4cm；砂子为中、粗砂。
材料性能及技术要求和其他
钢材：
钢材系Q235和Q345。
其强度、物理特性指标必须符合国家及有关部颁技术规范。
基础：
基础采用普通硅酸盐水泥。
其质量必须符合现行国家及有关部颁规范。
防腐：
所有铁构件（底脚螺栓和其他混凝土预埋件除外）均采用热镀锌防腐。
基础型式选择
拟采用大块现浇混凝土基础。
第五章．金具及绝缘子的选择
一、金具及绝缘子作用
绝缘子是用来支撑和悬挂导线，并使导线和杆塔绝缘，它应具有足够的绝缘强度和机械强度，同时对化学物质的侵蚀具有足够的抵御能力，并能适应大气条件的变化。
二、金具及绝缘子的选择
本工程金具按电力工业部一九九七年修订的《电力金具产品样本》选用，金具的强度安全系数按设计规程规定取值，运行情况不小于2.5，事故情况不小于1.5，导线耐张管及导地线接续管采用液压管，主要金具如下表：
导线规格
悬垂线夹
耐张线夹
接续管
防振锤
导线LGJX－185/30
XGU－4
NX-4
JT－185
FD-4
地线GJ－35
XGU-1
NX-1
JT－35G
FG-35
绝缘子型号和绝缘配合
绝缘子型号
根据《河南电网外绝缘污秽区域分布图》（HN-2007）及运行经验，本工程线路经过地段为e级污秽区。
按省公司绝缘配置设计原则，为提高线路安全运行的可靠性和减轻投运后维护工作量，本工程耐张、悬垂及跳线绝缘子串均选用合成绝缘子，具体如下：
1）悬垂串：
悬垂串选用FXBW4-35/70型，重要跨越为双串；
2）耐张串：
耐张选用FXBW4-35/70型；
3）跳线串：
FXBW4-35/70型合成绝缘子。
合成绝缘子主要技术参数如下表：
根据设计规程（Q/GDW179-2008）的规定，本工程选用的复合绝缘子的安全系数见下表：
复合绝缘子机械强度的安全系数
情况
最大使用荷载
断线
断联
安全系数
3.0
1.8
1.5
绝缘子技术特性一览表
绝缘子
特性
FXBW4-35/70
额定工作电压（kV）
35
盘径（mm）
120/90
高度（mm）
650±15
泄漏距离（mm）
450
工频湿闪电压（kV）
95
雷电全波冲击闪络电压（kV）
230
额定机械负荷（kN）
70
重量（kg）
4
绝缘配合
根据现行规程，选定带电部分在各种计算情况风速下与杆塔构件的最小相对地间隙列于下表：
工作情况
最小空气间隙（m）
相应风速（m/s）
外过电压
0.45
10
内过电压
0.25
15
工作电压
0.25
28.12
带电检查
1.5
10
第六章．防雷防振及接地保护装置的选择
一、防雷保护措施
根据电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620—1997）及《设计规程》规定，本工程采用以下措施防雷：
1、防雷本线路全线架设两根地线；
2、塔头布置两根地线之间的距离不超过地线与导线垂直距离的5倍，地线对边导线的保护角不大于20度；
3、在外过电压15度无风时，在档距中央，导线与地线间的距离满足下式要求：
S>=0.012L+1；式中S--档距中央导线与地线间的距离（m）；L—档距（m）（计算条件为±15℃、无冰、无风）。
二、防振措施
导线的振动和舞动对导线的危害较大，引起导线振动的主要原因是风的作用，架空输电线路的导线受稳定的微风作用时，便在导线的背面形成以一定频率上下交替变化的气流涡流，从而使导线受到一个交替的脉冲力作用，当频率与导线固有频率相等时，导线垂直平面产生共振，引起导线舞动。
导线振动的波形为驻波，即波节不变，波腹上下交替变化。
在一年中，导线振动的时间达全年的30％－35％，无论导线以什么频率振动，线夹出口总是为一波节点，所以导线振动使导线在线夹出口反复扭折，使材料疲劳，最终导致导线断线或断股事件发生，对导线的运行安全危害很大。
鉴于导线振动的起因及危害，我们必须采取相应的措施来保护线路安全运行，在该设计中主要从下面两方面来保护：
1、采用防振线夹，利用设备本身对导线的阻尼作用，减少导线的振动；
2、采用防振锤（导线使用FD-3避雷线使用FG-35型）
安装防振锤的原则：
最大波长和最小波长的情况下，防振锤的安装位置在线夹出口的第一个半波内。
三、导线防震、防雷、与接地装置选择
为防止雷直击导线，按规程规定在XX变电站的进出线段，架设大于一公里长的避雷线。
35kVXX变电站端出线1.5km处架空地线;35kVXX变电站出线段2km处架空地线。
根据本工程线路经过地区土壤电阻率按100＜ρ＜500欧米考虑，接地体采用φ10园钢，采用环形接地,埋深0.8米,且电阻应不大于10欧姆。
为防止微风振动对导地线危害，按规程规定全线装设防滑型防震锤。
导线采用FD-4型防震锤，地线采用FG-35型防震锤。
第五部分结束语
经过一个多月的努力，毕业设计接近尾声，通过这次毕业设计自己学到了很多知识，为以后的学习和工作打下了一定的基础，在一定程度上增加了自己的知识含量，也锻炼了自己的实际动手能力，也认识到了自己在知识上的匮乏和实际应用能力的不足。
在毕业设计的过程中得到了李芳老师和同学们的大力帮助，我在此表示感谢，在以后的学习和工作中我会更加努力的。
参考资料：
1、《电力工程高压送电线路设计手册》张殿生主编
2、《输配电线路设计》刘增良杨泽江主编
3、《35–110KV输电线路设计》许建安主编
4、《高压架空送电线路机械计算》周正山主编
5、《高压架空线路设计基础》云南工业大学曾宪凡主编
6、《送电线路金具的设计、安装试验和应用》
7、《电力金具手册》
8、《110KV–500KV架空送电线路设计技术规程》
9、《输配电线路设计》刘增良杨泽江主编
绝缘子及金具组装图
导线应力图
杆塔图1
杆塔图
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