110kV金新二回Ⅲ标段输电线路工程设计讲解.docx

1、110kV金新二回标段输电线路工程设计讲解110kV金新二回山标段输电线路工程设计第一章前言目前全国各大电网已初步建成为以 500kV为主网骨架的现代化电网。根据我国能源资 源分布和电力负荷增长的现实情况，大容量、远距离的西电东送和北电南送势在必行。在电 力工业管理体制深化改革的推动下，有关省、区电网的互联将进一步发展，全国规模的电网 互联也将逐步实现。随着电网不断扩大，线路继续向自然环境条件更加复杂的未开发边远地 区以及居民密集和经济高度发达地区两头延伸。我国国民经济的现代化需要巨大的电能， 现在各国各地对电的需要量日趋不平衡状态。 随着西部大开发的顺利进行，西部电量充盈， 但东南部随着经济

2、突飞猛进的发展，用电量越来越大最终导致缺电情况的出现。全国电力 联网实现西电东送，可以保持东部持续高速发展，减轻东部地区的环境污染，实现能源资 源的优化配置，促进西部地区的经济发展。要实现这一目标，线路设计和施工尤其重要。 线路设计、线路施工的优良将直接影响到线路的安全性、可靠性和稳定性问题。设计内容 包括：比载计算、临界档距计算、最大弧垂计算、导地线应力弧垂曲线绘制、导地线安装 曲线绘制、弧垂模板制作、杆塔定位、杆塔荷载计算、杆塔定位校验、防振设计、接地设 计等。1.1课题研究目的及意义架空输电线路设计研究的目的就是：配合电力系统其他部分，保证电力系统运行的安 全性、可靠性和稳定性，实现经济

3、调度，使各种能源得到充分利用，完成电力系统间的电 能交换和调节。通过对架空输电线路设计的研究，使输电线路的设计满足更加经济、安全、 更高效率的输送电能的要求，使塔型向小型化，更加美观。设计出更加安全、可靠、稳定、 经济、环保的输电网络。该课题是一个综合性设计与施工组合课题，设计过程中基本涉及 到本专业所学基础课程和专业课程。标段设计的过程，涉及到本专业所学到的基础课程和 专业课程，例如杆塔设计，线路设计基础设计等这也是对我们四年所学知识的一次综合利 用。通过本次设计，我们可以具体地了解一个工程技术人员在设计方面的基本技能，并且 将理论与实际更好地相结合，增加我们对线路结构的了解，加深巩固了学习

4、过程中掌握的 各种基本理论以及设计中的计算方法，为以后的工作奠定了一定实践基础。该课题研究目的 是向施工与监理单位提供原始的数据资料以及施工图纸。其意义是为当地的电力建设进行 援助，用以提高电网的稳定性，缓解周边城市供电压力，为城市经济发展做好坚强后盾。1.2本设计要完成的主要任务：根据老师提供的平断面图、地质勘测报告书、当地气象条件进行线路设计与施工技术研究:(1)线路设计部分(1).依据经济档距，导地线选型；(2).导线应力弧垂计算与地线应力弧垂计算;(3).线路分段、杆塔定位和杆塔选型及改型;(4).防风偏、防振、接地设计；(5).铁塔基础设计；(6).线路相关其它内容设计(2)线路施工

5、技术研究(1).线路复勘；(2).杆塔定位、基础分坑测量；(3).基础开挖与基础施工；(4).杆塔组立与检测；(5).放线技术研究(6).工地运输。第二章工程概况在该标段设计中，导线型号为单根钢芯铝绞线： LG300/50 ;地线根据规程选取镀锌钢绞线：GJ-50。本段线路位于沿海地区，经济发达，工业区较多，污染比较严重，线路 经过地区污秽等级为I级。设计气象条件为典型气象I区，最大设计风速为 35m/s，覆冰厚度为0mm最高气温为40 C，最低气温为-5 C。2.1导线基本参数表1 LGJ 300/40导线参数表截面积A (mm)导线直径d (mm)弹性系数E (Mpa)温度膨胀系数a (1

6、/C)抗拉强度CT p(Mpa)安全系数K计算拉断力(N)许用应力G(Mpa平均运行应力2cp计算重量Kg/km338.9923.947300019.60258.442.592220103.3864.611133上表中的抗拉强度用以下公式计算二。=0.95二0.95 92220 =258.44 MPap A A 338.99-抗拉强度，即架空线的瞬时破坏应力， MPap综合拉断力，NTj 计算拉断力，N 截面积，mm2安全系数：根据设计规程导线的安全系数 K 2.5许用应力匚由以下公式计算258.442.5-103.38MPa平均运行应力：在采取防震措施的情况下，不应超过 bP的25%因此平均

7、应力由以下公式计算二 cp 二二 p 25% 二 258.44 0.25 工 64.61 MPa2.2地线基本参数。应购6p A A 49.46= 1200 MPa表2 GJ 50避雷线参数表总截导线单位长度弹性系温度膨胀拉断应抗拉安全许用应年均面积直径重量数系数力 T(N)强度系数力运行A(mrn)d(mm)q(kg/km)E(Mpa)a (1/ C)6K心应力(Mpa)CTcp 49.469.0423.718500011.5汉10卫6247612003.5343300上表中的抗拉强度用以下公式计算一一抗拉强度，即架空线的瞬时破坏应力， MPa-p 综合拉断力，NTj 计算拉断力，N 截面积

8、，mm2安全系数：地线多采用钢绞线，易腐蚀，其设计安全系数应大于导线的设计安全系数，即K2.5，在本设计中取k=3.5。许用应力匚由以下公式计算 1200p 343 MPaK 3.5 a平均运行应力：在采取防震措施的情况下，不应超过 p的25%因此平均应力由以下公式计算二 cp 二二 p 25% 二 1200 0.25 二 300 MPa综上可得：地线在最低气温、最大风速时的许用应力为 343MPa，年均气温的许用应力为300MPa 。2.3典型气象I区的基本参数表3设计气象条件参数表、丁象最高最低最大安装外过外过内过年均事故项目气温气温风有风有风无风电压温气象气温C）+ 40-5+100+

9、15+15+ 20+ 20-5风速（m/s）00351015017.500冰厚（mm）000000000第三章导线与地线应力弧垂计算及曲线绘制3.1导线应力弧垂曲线的绘制步骤3.1.1导线比载计算比载是指单位长度上的荷载折算到单位面积上的数值， 根据架空线上作用荷载的不同,相应的比载有自重比载、冰重比载、风压比载等。根据作用方向的不同，比载可分为垂直 比载、水平比载、综合比载。由架空输电线路设计中的公式可计算比载。以下公式的符号如下：i(b,v) 比载，Mpa/mb覆冰厚度，mm ；v 风速,m/s ；q架空线单位长度质量，kg / km ；g 重力加速度，g = 9.80665m/s ；Wv

10、 风速V时的理论风压，Pa ；Use 风载体型系数，线径 d乞17mm时usc=1.2,线径d_17mm时usc =1.1 ；d架空线外径；对于低于500KV的线路取-e =1.0:f 风速不均匀系数，330KV及以下的数值见表4表4 330KV及以下线路用风速不均匀系数 ：f1D(0,0)=坐 10“A1133 9.80665338.9910= 32.7765 10(Mpa/m)设计风速(m/s)10及其以下1520-30以下30-35以下35及以上f计算杆塔荷载1.001.000.850.750.7校验杆塔电气间隙1.000.750.610.610.61(1)自重比载(2)冰重比载由于该地

11、区无覆冰，所以不存在冰重比载3)垂直总比载由于该地区无覆冰，垂直总比载就是自重比载(4)风压比载1)、安装有风4D(0,10)二afUscdsin= 10A=1.0 1.1 23.9420.625 10338.9910= 4.8552 10；(Mpa/m)2）外过电压4D(0,15afuscd W10sin = 10；A=1.0 1.1 23.940.625 152338.9910”= 10.9243 10，(Mpa/m)3）、内过电压4D(0,17.5afuscd W15sin2 10”A= 1.0 1.1 23.9420.625 17.5338.9910”= 14.8691 10(Mpa/

12、m)4）最大风计算强度时:4D(0,35) =afUscdW25si 10= 0.70 1.1 23.9420.625 35338.9910= 41.6336 10，(Mpa/m)计算风偏（校验电气间隙）时:4d(0,35) =afuscd W25sin2 二 10”A= 0.61 1.1 23.940.625 352338.9910”= 36.2807 10(Mpa/m)（5）覆冰风压比载由于该地区无覆冰，所以不存在覆冰风压比载（6）无冰综合比载1)、安装有风6D(0,10)- 12(0,0) 2(0,10)-(32.7765 10冷2 (4.8552 10)33.1342 1O(Mpa/m

13、)2)、外过电压6D(0,15)f、12(0,0) ：(0,15)=(32.7765 10冷2 (10.9243 10冷2 =34.5491 10“(Mpa/m)3）、内过电压6D (0,仃.5) =：(0,0) 2(0,17.5)(32.7765 10冷2 (14.8691 10；)2 =35.9915 10；(Mpa/m)4)最大风速计算风偏时：6d(0,35) 2(0,0) 2(0,35)=,(32.7765 10)2 (36.2807 10) 48.8936 1O(Mpa/m) 计算强度时：6d(0,35” 2(0,0) 2(0,35)(32.7765 10)2 (41.6336 10)2 =52.9873 10(Mpa/m)综合比载由于该地区无覆冰，所以不存在覆冰综合比载由以上计算可列表格5表5比载汇总表项目自重 (0,0)无冰综合?6D (0,10)无冰综合?6D (0,15)无冰综合%d(0,17.5)无冰综合（用于强度）瓷（0,35）无冰综合（用于风偏）和（0,35）数据p10)32.766533.134234.549135.991552.987348.8936备注otf =1.0Of =1.0Gf =1.0Of =0.7Off =0.6