电力线路设计2

《电力线路设计2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力线路设计2（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电力线路设计,1-2 架空线路设计气象条件及换算,为使输电线路的结构强度和电气性能能够适应正常情况下的气象变化，以保证线路施工安装、运行安全和不浪费线路建设投资，在线路设计时需要收集的沿线的自然环境资料。还应参照附近已有线路的运行经验，选取合适的设计气象条件，作为线路设计的依据。 一、气象条件的收集和用途：,1-2 架空线路设计气象条件及换算,气象资料内容及用途包括：历年最高气温，用于计算架空线最大弧垂；历年最低气温，用于计算架空线应力，检查绝缘子串是否倒拔上扬；历年平均气温，平均气温时的应力用于架空线防振设计；历年最大风速及最大风速月的平均气温，用于计算架空线及杆塔强度时的风荷载;地区最多风

2、向及其出现频率，用于防污设计；架空线覆冰厚度，用于计算覆冰时架空线的应力、弧垂以及杆塔的垂直荷载；雷电小时数，用于防雷设计；雨、雪、及雾凇的持续小时数，用于计算线路电晕损失；土壤冻结深度，用于杆塔基础设计。,1-2 架空线路设计气象条件及换算,二、气象条件三要素 对线路影响较大的主要有：风速、覆冰、气温，称设计气象条件三要素。 1、风速： 影响主要有三方面： 风吹在导线、杆塔及其附件上，增加导线和杆塔上的荷载。 导线在由风引起的垂直线路方向的荷载作用下，将偏离无风时的铅垂面，从而改变了带电导线与横担、杆塔等接地的距离。 导线在稳定的微风作用下将引起振动；在稳定的中速风的作用下将引起舞动；,1-

3、2 架空线路设计气象条件及换算,输电线路设计中所采用的风速是离地15m高处连续自记10min平均风速，最大设计风速取15年一遇的最大值。配电线路的最大设计风速则采用10年一遇的离地10m高处连续自记10min平均最大值。因此，在线路设计时和运行过程中均需广搜集、积累沿线风速资料。但应注意，若气象台站的风仪高度及测记方法不一定符合输电线路采用的要求，就需经过一定方法，将其换算到输电线路的设计风速。另外，在离地不同的高度其风速大小是不同的，当导线高度较高，如跨越江河等地段，其风速还应计及高度影响。,1-2 架空线路设计气象条件及换算,2、覆冰厚度 威胁： 由于导线覆冰，荷载增大，引起断线、连接金具

4、破坏，甚至倒杆等事故； 由于覆冰严重，使导线弧垂增大，造成与被跨越物或对地距离变小，引起放电闪络事故等； 由于不同时脱冰使导线跳跃，易引起导线间以及导线与避雷线间闪络，烧伤导线或避雷线。发生冰害事故时，往往正是气候恶劣、冰雪封山、通信中断、交通受阻、检修十分困难之时，从而造成电力系统长时间停电。,1-2 架空线路设计气象条件及换算,3气温 气温的变化，引起导线热胀冷缩，从而影响输电线的弧垂和应力。显然，输电线路所经过地区的历年来最高气温和最低气温是我们特别关心的。因为，气温越高，导线由于热胀引起的伸长量越大，弧垂增加越多，所以需考虑导线对被交叉跨越物和对地距离应满足要求；反之，气温越低，线长缩

5、短越多，应力增加越大，所以需考虑导线机械强度应满足要求。另外，年平均气温、最大风速时的气温也必须适当选择。,1-2 架空线路设计气象条件及换算,三、气象条件换算 在进行架空线路设计时，需将收集到的风速、覆冰厚度等气象资料进行换算，经过换算确定出设计用气象条件。 1、最大风速的选取 设计风速指离地15m高处连续自记10min平均风速，最大设计风速取15年一遇的最大值。,1-2 架空线路设计气象条件及换算,1)次时换算： 将风速仪安装高度为h的四次定时，时距2min的平均风速V2，换算为高度仍为h时的 连续自记10min的平均风速Vh，其换算公式见表1-2。,1-2 架空线路设计气象条件及换算,2

6、)高度换算： 风速仪的安装高度不一定是15m，因此需将风速仪安装为h时的连续自记10min的平均风速Vh换算为离地面15m高度时的连续自记10min的平均风速V15,一般可按下式计算: k0可由表1-3查取。,1-2 架空线路设计气象条件及换算,3)最大风速的选定： 架空送电线路技术规程规定，对35110kV线路，应采用15年一遇；对220330kV线路，应采用30年一遇；对500kV线路，应采用50年一遇。重现期越长，说明该风速越稀少，即风速越大。 最大风速的选取，是根据搜集到的历年最大风速值(经过了次时、高度换算后)，用比较简单方便的“经验频率法”确定。其计算公式为 :,最大风速出现的频率

7、 如：15年一遇P=1/15,将统计年内出现的全部最大风速由小到大顺序编号的编号值,统计风速的总次数,1-2 架空线路设计气象条件及换算,2、覆冰厚度的选取 覆冰形成的气候条件：-2-10 ，空气相对湿度90%左右，风速在515m/s范围内。 冰密度0.9g/cm3，取15年一遇的最大值。 厚度换算： （1）测水重法 （2）测总重法,1-2 架空线路设计气象条件及换算,四、组合气象条件和典型气象区 在实际工程中，只要把握了对线路各部件起控制作用的几种气象条件，也就把握了所有气象条件对输电线路的影响。因此，结合实际情况，慎重地分析原始气象资料，对风速、覆冰厚度和气温进行合理的组合，概括出既在一定

8、程度上反映自然界的气象规律，又适合线路结构上的技术经济合理性及设计计算的方便性的“组合气象条件”。气象条件一般常用的组合有九种：最高气温、最低气温、年平均气温、最大风速、最大覆冰、内过电压(操作过电压)、外过电压(大气过电压)，以及安装情况和事故断线情况。,1-2 架空线路设计气象条件及换算,典型气象区 为了设计、制造上的标准化和统一，根据我国不同地区的气象情况和多年的运行经验，我国各主要地区组合后的气象条件归纳为九个典型气象区，其气象参数的组合见14页表1-6,1-2 架空线路设计气象条件及换算,适用于35110kV线路,1-3 架空线路设计及路径选择,架空线路设计的两个阶段： 初步设计和施

9、工图设计 一、初步设计 对不同线路方案进行综合经济技术比较，选择路径方案；导线、避雷线选择校验；各种电气距离确定；杆塔选择及定位；通信保护设计等。编写： 1、设计书及附图 2、设备材料清单 3、施工组织设计 4、概算书,初步设计流程,1-3 架空线路设计及路径选择,二、施工图设计 包括： 1、施工总说明书及附图 2、线路平断面图及杆塔定位明细表 3、机电施工图及说明书 4、杆塔施工图及说明书 5、基础施工图及说明书 6、大跨越设计施工图及说明书 7、通信保护施工图及说明书 8、预算书 9、勘测资料 10、工程技术档案资料,施工设计流程,1-3 架空线路设计及路径选择,三、输电线路路径方案选择

10、1、室内选线 可根据地图（1/10000或1/50000）、航摄片或GPS进行，拟定23条路径方案进行比较。 （1）室内选线的一般要求 选线前：了解线路工程概况及系统规划；明确线路起、止点及途必经位置；线路电压等级；输送容量；回路数；导线型号等有关设计依据。 准备：地图等,1-3 架空线路设计及路径选择,选线时：结合电力系统的远景规划考虑预留及线路通道等情况，在发电厂或变电所附近，要充分考虑发展远景规划，预留进出线走廊显得尤为重要。并且在技术上可行、经济上合理，且没有特殊要求的情况下，应尽量选择路径最短、转角少、转角度数小、交叉跨越少、施工及运输方便、地形及地质较好的路径方案。,1-3 架空线

11、路设计及路径选择,（2）室内选线方法 在地形图上选线时，根据发电厂或变电所的位置，将线路的起、止点(进、出线终端杆塔)分别标设在地形图上，用细线连成一直线并量其长度，作为路径的最短准线，或称为航空直线。然后将预先了解到的有关居民点等的城市规划，军事、水利、通信等设施的位置及其他已有或拟建的有关设施均标注在地形图上。待上述工作完成后，即可围绕线路直线，在避开各种障碍的同时，定出各条可能走向的转角点，用不同颜色的线条将转角点连接起来，绘出数条线路的路径方案。,1-3 架空线路设计及路径选择,2、现场勘测 在勘测过程中用罗盘或经纬仪初测路径转角，并在路径必须经过的地点留下标志，作为下次勘测的目标。对

12、特大跨越点，拥挤地段要用仪器测绘平面图。同时进行施工维护道路，影响范围内通信线路等调查工作。待路径方案确定，各方协议落实，再进行终勘定线量距、断面测量、杆塔定位工作。,1-3 架空线路设计及路径选择,3、路径选择的技术要求 总原则：符合规程外，尽量选取长度短、转角少且角度小、跨越少、拆迁少、交通运输和施工方便及地形地质条件好的方案。,1-3 架空线路设计及路径选择,地形地貌：应“线位结合”，即选择路径时考虑杆位的布置及档据的大小分布。尽量避免出现“大跨越、大高差”地段，也应避免档据过小的现象，同时还应避免出现相邻档据差过大，以减小沿线路方向的不平衡应力。 线路过山脊，应保证有足够的施工基面和施

13、工条件； 线路过河网，尽量与河道垂直交叉，避免斜接近交叉，尽量少用加高杆塔。 线路经过山坡或线路中心一侧有突出物时，要结合边导线的风偏影响以考虑路径方案，尽量减少土石方的开挖工作。,1-3 架空线路设计及路径选择,环境条件 线路从污源附近经过时，要查明其有害范围，分析其危害程度，应尽量远离或避开这些地区，并尽量使线路在这些污源的上风方向通过，以减少或避开其影响。沿海地区线路则要考虑盐污影响。 在平原开阔地区，线路应尽量避免靠近湖泊且位于结冰季节的下风侧走线，以免由于湿度大，造成严重覆冰现象。 雷电活动的强弱也与环境条件有关，应对沿线附近已有架空线路进行调查，了解沿线雷电活动情况，尽量避开雷电活

14、动强烈地段，以减少雷害事故。,1-3 架空线路设计及路径选择,水文地质 山区线路应避免通过陡坡、悬崖峭壁、滑坡冲沟等不稳定地带。应避免在山洪口、泥石流附近通过，应远离山沟干河道，以免遭受山洪冲刷；在平原地区应尽量避开沼泽地、水草地、已积水或易积水及盐碱地带；在黄土地区应尽量避开冲沟、陷穴及受地表水作用后产生强烈湿陷性地带；线路在水库放水口下游通过时，应注意放水的淹没范围和冲刷情况对杆塔可能造成的危害程度。,1-3 架空线路设计及路径选择,各种交叉跨越、接近物的影响 输电线路应避免与具有爆炸物、易燃物或可燃液体的生产厂房、仓库、储藏器等交叉跨越。必须接近时，应按有关部门的规定或通过协商办理。禁止

15、架空线路跨越易燃材料为屋顶的建筑，对其他建筑物亦应尽量不跨越，如必须跨越时，应取得当地政府的同意，并满足导线对建筑物的最小垂直距离要求。在平原地区房屋建筑密集，特别要注意线路与建筑物接近时，边导线在最大计算风偏时和建筑物凸出部分之间的距离必须满足规程要求。,输电线路与弱电线路的交叉角,1-3 架空线路设计及路径选择,二级：各省所在地与各地、县及其相互间的通信 线路；相邻两省各地、县相互间的通信线路；一般市内电话线路；铁路局与各站、段及站段相互间的线路。,三级：县至区、乡的县内线路和两对以下的城郊线路；铁路的地区线路及有线广播线路。,一级：首都与各省政府所在地及其相互联系的主要线路；首都至重要工

16、矿城市、海港的线路以及由首都通达国外的国际线路；邮电部指定的其他线路和国防线路；铁道部与各铁路局之间联系用的线路；铁路信号自动闭塞装置专用线路。,1-3 架空线路设计及路径选择,线路与无线设备接近时，应满足下表所列最小距离的要求。,1-3 架空线路设计及路径选择,转角点选择 转角点应尽量选在开阔平坦地带，除考虑拉线布置和拉线基础稳定等要求外，还应考虑转角杆在施工紧线时作为锚塔或紧线操作所必需的场地面积和便于施工机械的到达。 转角点选择应和耐张段长度结合在一起考虑，山区线路的转角点可选在山谷低处，以便杆塔上拔时兼作耐张杆塔使用。高山、河岸、堤坝、低洼积水处等不宜选作转角点。转角点也不得选在相邻两侧相差较大的地方，以免承受过大的不平衡张力。,1-3 架空线路设计及路径选择,跨河点选择 线路与河流交叉跨越时，档距受河面宽度和河流两侧的立杆塔条件控制。因而跨河点应选在河面最窄、河道顺直、河岸稳固且不受洪水冲刷、两岸地质条件较好的地方，尽量靠近摆渡和公路桥梁。在山区和丘陵地区线路，应尽量选择两岸地形较高的地方通过，以降低杆塔高度。,