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1、. . . .目录前言第一章 原始资料介绍1第二章 设计说明书2 第一节 路径的选择2 第二节 导线及避雷线部分2 第三节 导体的应力及弧垂4 第四节 杆塔的选择7 第五节 杆塔基础设计11 第六节 绝缘子及金具的选择13 第七节 防雷防振及接地保护装置的选择16第三章 计算任务书18 第一节 导线截面选择及校验计算部分18 第二节 导线的应力及弧垂计算20 第三节 导线的防振设计27 第四节 杆塔头部尺寸校验29第四章 结束语31参考资料31附录一 弧垂应力曲线图32附录二 杆塔一览图33附录三 杆塔基础34附录四 绝缘配合35第一章 原始资料介绍 一、设计情况 由于国民经济的高速发展，现有
2、城市电网难以满足工业用电及人民群众生活用电的需求，需新建一110kV架空线路,该输电线路采用单回输电方式，线路总长5km，输送功率20MW，功率因数0.8，最大利用小时数为6000小时。该地区用电量年增长率为18%。该地区处于平原，该输电线路经过的地势较平坦，相对高度较小，沿线耕地较少，多为居民区、工厂、道路等，沿线树木较少，土质含沙量大，地下水位较浅。 二、设计气象条件 表1-1 线路经过地区的自然条 气象条件 类别气 温（C）风 速(m/s)覆冰厚度(mm)最高气温+4000最低气温-2000最大风速-5300覆冰情况-51010年平均气温+1500外过电压+15100内过电压+15150
3、安装情况-10100冰的比重0.9g/cm3 第二章 设计说明书 第一节 路径的选择 该线路从110kV（A站）构架出线至110kV（B站）进线构架线路全长5km，全线经过的地区地势较平坦，相对高度较小，沿线耕地较少，多为居民区，工厂，河流，道路等，沿线树木较少。沿途有公路到达，交通运输方便，有利于施工、运行、维护。经工作人员对本地地形反复考察绘制出的路径图如下所示。 全线导线对地最小距离为7.0米，线路与其他设施交叉跨越规定要满足下表中的要求。表2-1 交叉跨越一览表 跨越物跨越次数与跨越物的安全距离（m）河流1610kV线路33低压线路43通讯线路43道路17第二节 导线及避雷线部分 电力
4、线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务，从电源向电力负荷中心输送电能的线路称作输电线路，输电线路按照结构可以分为电缆线路和架空线路，架空线路由杆塔、导线、避雷线、绝缘子、横担及金具构成。一、导线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、冰、雨、雪以及温度变化的影响，同时还受空气中化学杂志的侵蚀，所以导线的材料除了应有良好的导电率以外，还应有足够的机械强度和防腐性能。合理的选择导线截面积，对电网安全运行和电能质量有重大意义。随着经济的快速发展，对电力的需求越来越大，35kV及以上电压等级的线路要按经济电流密度选择导线截面积，然后再校验其他技术条件。我们在选择导线
5、的时候还应该考虑线路投运后5年的发展需要。计算公式为： -线路的最大负荷电流 -经济电流密度本设计选用的导线型号为LGJ-30040。(具体计算详见计算书)表2-2 LJG-300/40钢芯铝绞线的相关参数根数/直径计算界面积外径直流电阻计算拉断力计算质量铝钢铝钢合计24/3.997/2.663003833823.940.096922201133 二、避雷线 避雷线作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接地体泄入大地，从而减少雷击导线的几
6、率，起到防雷保护作用。35kV线路一般只在进、出发电厂或变电站两端架设避雷线，110kV及以上线路一般沿全线架设避雷线，避雷线常用镀锌钢绞线。避雷线根据与导线配合的原则我们选择的型号为GJ-50型。表2-3 常用导线避雷线配合表导线型号LGJ-3570LGJ-95185LGJQ-150185LGJ-240300LGJQ-240400LGJ-400LGJQ-500及以上避雷线型号GJ-25GJ-35GJ-50GJ-70第三节 导体的应力及弧垂架空线路的导线和避雷线，周期性的遭到外部荷载的作用，在导线和避雷线上产生不同的应力。这些荷载来自自身重力、冰重和风压。这些荷载可能是不均匀的，但为了方便计算
7、一般按沿导线均匀分布进行处理。在架空线路机械计算时，常把导线受到的机械荷载用“比载”表示。 一、导线的比载 1.自重比载 导线本身重量所造成的比载称为自重比载 按下式进行计算 式中 m-每公里导线的重量； S-导线截面积。 2.冰重比载 导线覆冰时由于冰的重量所造成的比载称为冰重比载，假设冰层沿导线均匀分布成一个空心的圆柱体，冰重比载可按下式进行计算 式中 b-覆冰厚度； d-导线直径； s-导线截面积。 3.导线自重和冰重总比载 4.无冰风压比载 无冰时作用在每米每平方毫米导线上的风压荷载称为无冰时风压比载可按下式进行计算 c-风载体型系数当导线直径d17时c=1.2；当导线直径d17时c=
8、1.1 v-设计风速； d-导线直径； s-导线截面积； a-风速不均匀系数，采用表2-4所示值。表2-4 各种风速下的风速不均匀系数设计风速m/S20以下2030303535以上a1.00.850.750.70 5. 覆冰风压比载 导线覆冰时作用在每米每平方毫米导线上的风压荷载称为无冰时风压比载可按下式进行计算 c-风载体型系数当导线直径d17时c=1.2；当导线直径d17时c=1.1 v-设计风速； d-导线直径； s-导线截面积； a-风速不均匀系数，采用表2-4所示值。 6. 无冰有风时的综合比载 无冰有风时导线上作用着垂直方向的比重和水平方向的比重按相量合成可得综合比载。 7. 覆冰
9、有风时综合比载 导线覆冰有风时，导线上作用着垂直总比载，覆冰风压比载。按相量合成可得覆冰有风时综合比载。 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可以根据状态方程进行计算。悬挂于两杆塔间的一档导线，弧垂越大导线的应力越小，反之弧垂越小应力就越大。因此从导线强度安全角度考虑应加大弧垂从而减小应力，以提高安全系数。但是，若要片面的强调增大弧垂，为保证对地安全距离，在档距相同的条件下则必须增加杆塔高度，或在同等杆塔高度下减小档距，结果使基建投资费用大大增加，同时，增大弧垂导线固定不稳，也就增大了相间短路的机率。通常的处理方法是，在机
10、械强度允许的范围内尽量减小弧垂。 二、临界档距 临界档距是指最大应力同时出现在最大比载和最低气温时的档距，凡小于此临界档距的实际档距导线的最大应力的控制气象条件必定是最低气温；凡大于此临界档距的实际档距导线的最大应力的气象控制条件必定是最大比载。可能出现最大应力的气候情况一般有三种：最低气温时；覆冰时；最大风速时，除上述三种情况外，再加上平均气温时最大应力为年平均运行应力的上限。根据比载控制应力，将有关数据按的值由小到大列出表格，遇到的值相同时可取较小者编入序号，舍弃较大者。表2-5 可控条件排列表出现控制应力的气象条件控制应力比载温度（）比值顺序代号最低气温108.81732.754-200
11、.301A最大风速108.81748.967-50.450B年平均气温68.01132.754150.482C覆冰108.81761.123-50.562D 其它档距根据上面的算法即可求出，判定有效临界档距，列出有效临界档距判别表，即可求出临界档距。（计算见计算书）表2-6 临界档距控制条件判别表ABC253.269(m)i366.784(m)219.116(m)164.639(m)0177.088(m) 档距在0164.639（m）范围内由编号A所代表的条件控制；档距在164.639219.116范围内由编号C所代表的条件控制；当档距大于219.116时有编号D代表的条件控制。三、计算各种气
12、象条件下的应力和弧垂导线的架设安装是在不同气象条件下进行的，施工时需对照事先做好的表格，查出对应的弧垂，以确定松紧程度，使其在任何气象条件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。利用状态方程求出最低气温、最高气温和平均气温三种气象条件下的应力和弧垂，并作出表格。 表2-7 各温度下的应力弧垂 温度档距50100150165200220250300350400500t= -20应力108.817108.817108.817106.69102.30999.71693.58684.77678.14973.46868.806弧垂0.09410.3760.8471.0441.61.9872.7344.3476.4188.91714.876t=
