500kv输电线路 课程设计.docx

1、500kv输电线路 课程设计专业课程设计（线路）设计报告500kV架空输电线路设计班级： 机械0807班 姓名：日期： 2011-9-3 华北电力大学机械工程系1.概述1.1课程设计的目的1）综合运用有关先选秀课程的理论和生产实际只是进行输电架空线路设计训练，使理论和实际结合起来，是这些只是得到进一步巩固、加深和拓展。2）学习和掌握架空输电线路设计的一般方法和步骤，培养设计能力和实际解决问题的能力。3）进行基本技能的训练，对计算、运用设计资料以及进行经验估算的方面的基本技能得到一次综合训练，提高技能水平。1.2课程设计任务1）架空线路设计部分：绝缘配合设计；比载计算；绘制应力弧垂曲线表；地线应

2、力的选配方法；计算架空线对杆塔的作用力；2）铁塔结构设计部分：铁塔外形尺寸校核；铁塔荷载计算；铁塔选材；螺栓设计；铁塔基础作用力计算；3）铁塔基础设计部分：铁塔的配筋计算；铁塔基础上拔稳定性验算；铁塔基础承载里验算；铁塔基础强度验算。2设计题目及要求2.1设计题目500kV架空输电线路设计2.2设计参数气象条件B表2-1 气象条件B 气象条件气温（）风速（m/s）冰厚（mm)最高气温4000最低温度-4000覆冰-51010最大风速-5320安装情况-15100雷电过电压15100操作过电压-5160导地线型号B：LGJ-630/45地线型号：JLB40-150表2-2 导地线参数型号LGJ-

3、630/45LJB40/150结构(股数/直径mm)铝股45/4.2钢（铝包钢）19/3.15钢芯7/2.8铝 截面积()铝股632.45钢（铝包钢）/铝56.27/91.8钢芯43.1总截面积666.55148.07外径（mm）33.615.75单重(kg/km)2060696.7计算拉断力(kN)148.790.62弹性模量(Mpa)65000109000线膨胀系数()20.513直流电阻0.046330.295最大使用应力(Mpa)85183.60年平均运行应力(N/)53年平均运行应力占抗拉强度25%25%安全系数3级污秽区水平档距B：500m5A-ZM2塔形设计条件、单线图、司令图见

4、附录。1）工程地质条件：土壤为一般粘性土，粘性土为可塑状态，土的计算容重，上拔角，计算摩擦角，承载力特征值。2）基础作用力见铁塔设计结果。3）材料：混凝土强度等级采用C20，取钢筋混凝土的容重约为。3.设计方法和步骤3.1线路设计部分根据经验选择悬式绝缘子型号：XWP-160，污秽等级，爬电距离h=400mm，查指导书表3-1，a=1.822.0，本次计算取a=2，爬电比距a=2.5cm/kv 公称高度 155mm，确定绝缘子片数，按照绝缘配合条件确定，其公式如下：取n=25。根据上式可以得到绝缘子的总长：3.1.2导线和地线的比载计算a)根据地线型号，查表确定地线参数.导线型号：LGJ-63

5、0/45，截面积A=666.5mm2 ，外径d=33.6mm，单重q=2060kg/km，计算拉断力148.7KN，弹性模量 E=65000Mpa，线膨胀系20.5 （10-6/），最大使用应力85Mpa，年平均应力53N/ mm2，年平均运行应力抗拉强度（25）。地线型号：LJB40-150，总截面积A=148.07mm2,外径d=15.75mm,单重q=696.7kg/km，计算拉断力90.62KN，弹性模量E=109000Mpa，线膨胀系数13（10-6/），最大使用应力183N/ mm2， 年平均应力 (25)。b)计算导线和地线的并给出下列条件下的比载值：公式如下:表3-1 导线比载

6、项目比载(Mp/m)备注自重比载(0,0)30.30785冰重比载(10,0)18.137垂直总比载(10,0)48.445无冰风压比载计算最大风速(0,32)31.939=1.2, =0.75, =1.1校验最大风速(0,32)25.977=1.2, =0.61, =1.1计算安装、外过电压情况(0,10)3.4656=1.0, =1, =1.1内过电压(0,16)6.654=1.0, =0.75, =1.1覆冰风压比载(10,10)6.031=1.0, =1,0, =1.2无冰综合比载计算最大风速(0,32)44.03校验最大风速(0,32)39.917安装、外过电压(0,10)30.50

7、53内过电压(0,10)31.03覆冰综合比载 电气(10,10)48.819表3-2 地线比载：项目比载(Mp/m)备注自重比载(0,0)46.1423冰重比载(10,0)48.2202垂直总比载(10,0)94.3625无冰风压比载计算最大风速(0,32)73.522=1.2, =0.75, =1.2校验最大风速(0,32)57.7979=1.2, =0.61, =1.2计算安装、外过电压情况(0,10)7.9523=1.0, =1.0, =1.2内过电压(0,16)12.4579=1.0, =0.61, =1.2覆冰风压比载(10,10)18.108=1.0, =1,0, =1.2无冰综

8、合比载计算最大风速(0,32)86.802校验最大风速(0,32)73.957安装、外过电压(0,10)46.823内过电压(0,10)47.794覆冰综合比载 电气(10,10)96.084a)导线有关参数：LGJ-630/45截面积A(mm)导线直径d（mm）弹性系数E（MPa）温膨系数（1/C）计算拉断力Tj(N)单位长度质量q(kg/km)强度极限p(MPa)安全系数K许用应力o(MPa)年均应力上限p(MPa)666.5533.66300020.910-61487002060211.932.584.77452.98其中：可能控制成为气象条件的是：最低气温、最大风速、覆冰有风、年均气温

9、。整理改非典型气象区四种可能控制条件的有关气象参数，列于表3-3。b)列出导线控制条件参数表表3-3 导线控制条件参数表最低气温最大风速覆冰有风年均气温温度t()-40-5-5-5比载（Mpa/m）30.30844.0348.81930.308许用应力(Mpa)84.77484.77484.77452.98/(1/m) 0.3575 0.5190.57590.57206排序a/cb由于最大风速和覆冰气象的气温相同，二者的许用应力相同，因此二者中比载小的不起控制作用，故不再把最大风速作为控制气象条件。c)计算临界档距，按等高悬点考虑，确定控制条件，给出各个气象控制条件的控制范围；公式：表3-4

10、有效临界档距判别表可能控制条件abc临界档距根据列表法可知，无高差的时候有效临界档距为1.当档距0l1664.448m时控制条件为d气象（覆冰有风）d)以控制条件为已知条件，列已知参数表，以各气象条件为待求条件，列出待求条件的已知条件:表3-5 已知条件及参数已知条件最低气温年均气温最大风速控制区间052.2352.231023.21023.2温度（）-101515覆冰厚度（mm）000风速(m/s)01835比载(Mpa/m)30.3130.3149.1水平应力(Mpa)8553.1385 表3-6 待求条件的已知参数参数t（）b(mm)v(m/s)比载（Mpa/m）最高气温400030.3

11、0785最低气温-400030.30785年均气温-50030.30785事故-150030.30785外过有风1501030.5053外过无风150030.30785内过电压-501631.03安装-1501030.503覆冰无风-510048.445覆冰有风 -5101048.819最大风（计算）-503244.03最大风（校验）-503239.917 e)利用状态方程，求得各待求条件下的应力和弧垂，并绘制曲线；应力弧垂曲线：表3-7 应力弧垂计算气象条件 档距lr(m)最高气温最低气温年均气温事故外过有风外过无风fv(m)fv(m)5013.170 0.7192 84.774 40.97

12、6 52.825 22.773 22.773 0.4187 10022.757 1.6649 84.774 46.287 55.948 32.256 32.256 1.1824 15030.513 2.7938 84.774 51.475 59.490 39.695 39.695 2.1617 165.21732.685 3.1867 84.774 52.984 60.581 41.743 41.743 2.5116 20035.692 4.2460 79.799 52.984 59.228 43.696 43.696 3.4911 25039.140 6.0500 73.228 52.984 57.671 45.860 45.86