电力系统中架空输电线路的作用与特点分析
摘要：电力系统随着社会的发展而逐渐完善扩大，输电线路在运行过程中要求更具有稳定性与可靠性。输电线路是电力系统中最重要的组成部分，其稳定而又可靠的运行为整个电力系统提供一个良好的工作环境。本文就架空输电线路在电力系统中的作用以及特点进行主要分析，以供参考。
关键词：架空线路；电力系统；特点
架空输电线路是输电线路中的重要组成部分，也是电力系统稳定运行的保证。架空输电线路是由杆塔、导线、拉线、接地装置等构成的设备，它是架设在地面之上的线路装置，其主要任务就是输送电力电流，通过交换、分配等各种方式进行。但是在日常生活当中，由于架空输电线路是处于外界环境之下，其很可能受到外界自然因素和外界作用力的影响，致使架空输电线路出现各种事故和故障。当架空输电线路出现了故障之后，就会很大程度上影响到大面积的居民的用电，甚至会给经济带来巨大的损失，更大的会影响到社会的健康发展。所以，目前在进行架空输送过程中，必须要对将架空线路的作用以及特点进行综合分析，在设计过程中，将其考虑在其中，从而有利于避免造成更大的损失。
1架空输电线路的作用
随着社会的不断发展，电力电流的输送可以通过架空输电线路来实现，这种方法具有以下几点作用：1）可以在节省经济成本的基础上为大面积居民供电。2）能够使电力电流在电力系统或者电网
TECHNOLOGY AND MARKET Ｖｏｌ．１９Ｎｏ．５，２０１２ 0引言 在国民经济飞速发展的大背景下，国家用于建设电力电网，尤其是高压输电线路的资金日益增多。输电线路的设计是输电线路建设工程的灵魂，它的好坏直接影响着整个电网的运行，如何对输电线路进行合理设计是保证电网可靠安全运行的一大关键问题。然而，由于我国幅员辽阔，各地环境气候、地质条件相差甚多，因此，所使用的输电线路也不尽相同，这种差异性使得目前的输电线路设计存在很多问题。本文结合多年的工作经验，对输电线路的设计，分析了其应注意的地方，以供相关从业人员参考。 1输电线路概述 电力系统由发电厂、输电线路、变电站和配电设备以及用电设备所构成。电厂发出的电能由输电线路输送到负荷中心，其主要任务就是输送电能，并联络各个发电厂与变电站，使之并列运行，从而实现电力系统联网。具体说来，高压输电线路是为了实现跨地区、跨流域，错开高峰，减少系统的备用容量以及增强整个系统的稳定性而存在的。 电力线路有低压、高压、超高压以及特高压线路之分。一般输送电能容量越大，线路采用的电压等级越高。目前，我国的输电线路的主要电压等级有１０ｋＶ、２０ｋＶ、３５ｋＶ、６０ｋＶ、１１０ｋＶ、２２０ｋＶ、３３０ｋＶ、５００ｋＶ等。２０ｋＶ及以下电压等级习惯上称为配电线路，３５ｋＶ～２２０ｋＶ称为高压线路，３３０ｋＶ及以上电压等级称为特高压输电线路。而其中１１０ｋＶ～２２０ｋＶ输电线路是最常用的高压输电线路之一。按结构特点，输电线路可分为电缆线路和架空线路。电缆线路对电力电缆的要求高、费用昂贵，需较高的施工及检修技术，但因其受外界环境小，且对周边环境影响较小，因此，目前常用于城市稠密区及跨海输电等特殊场所。架空线路具有结构相对比较简单、施工方便、建造费用低、散热性能好、检修维护较容易以及技术要求不高等优点，从而得到广泛使用。鉴于这两点，将重点对１１０ｋＶ～２２０ｋＶ架空输电线路的设计要点提出一些看法与建议。 2110kV～220kV架空输电线路设计要点 架空输电线路是将多股裸导线用绝缘子和其他金具悬空架设在支持杆塔上。每个事物有利必有弊，架空输电线路的特点除了以上提到的几个优点，也包含以下几个缺陷：①由于其所处环境，因而容易受自然因素的影响与外力的破坏，发生事故的几率较大；②由于导线裸露在外，因此，对地面与建筑物以及其他设施都需要保持一定的安全距离，导致占地面积与空间大，影响土地的充分利用。针对架空输电线路的特点，其设计包括：选择所要使用的导线种类；设计输电线路的线路路径；杆塔设计；其他相关注意点。 2.1导线选择 导线是用于传导电流、输送电能的设施，是线路的关键部分之一。导线通常被架设于电杆上，需承受自身重量以及雨、风、日照、冰雪、以及温度的变化，因而需要导线有足够的机械强度和良好的电气性能。导线的种类多种多样，但钢芯铝绞线被应用得最多，钢芯铝绞线外部由多股铝线绞制而成，传输大部分电流，内部几股是钢线，机械强度较好。 在高压电网中，电压等级较高，输送容量大，为提高输送质量，减少电晕和对高频通讯的干扰，２２０ｋＶ及以上输电线路一般采用每两根或多跟导线组成的分裂导线。导线的截面选择由经济电流密度、容许电压的损耗量、发热条件以及电晕损耗来决定。对导线的一般要求有：①导线产品必须符合ＧＢ／Ｔ１１７９－２００８的规定；②导线绞合的紧密度应满足机械张力的放线要求，绞合紧密应均匀一致；③导线表面应平滑圆整，不得有腐蚀斑点与夹杂物等。 对于１１０ｋＶ～２２０ｋＶ输电线路，如若采用４００ｍ２导线，建议设计覆冰小于１０ｍｍ的地区采用ＬＧＪ－４００／３５钢芯铝绞线，覆冰小于１５ｍｍ地区建议采用ＬＧＪ－４００／５０钢芯铝绞线。 2.2线路路径设计 输电线路的路径设计是整个设计的基础，该阶段设计的恰当与否直接关系着整个设计的质量，包括该工程的可行性、经济性、技术性以及系统运行的可靠性。路径设计的目的就是在保证运行的可靠性与稳定性的前提下，应尽可能地降低整个工程的造价。线路路径的设计包括两个方面，图上选线和现场选线。 １）图上选线。该部分的工作主要是收集输电线路所在地区的地形图、航测图。根据经验，将起点、终点与其中的必经点标出，并根据收集的资料（包括交通、民航、水文、地质、通信、气象以及林业等）避开一些大的设施与影响区域，同时考虑当地的交通条件等相关因素，依据线路路径最短原则，得出几个方案，将这几个方案进行技术上与经济上的比较，选出一个相对合理 110～220kV架空输电线路设计要点分析 刘鹏飞 （广西广晟电力设计有限公司，广西南宁530031） 摘要：输电线路承担着输送和分配电能的任务，是电力系统的一个重要组成部分,其设计的恰当与否直接影响整个电网运行的安全性和可靠性。文章结合多年的工程设计经验，在考虑设计方便可行、降低造价以及利于运行的角度，提出了110kV～220kV输电线路在导线选择、线路路径设计、杆塔设计等阶段的一些设计要点。 关键词：输电线路；线路路径；杆塔；施工技术 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１２．０５．０５０ 技术研发 92
题目110KV架空输电线路初步设计 并列英文题目Preliminary Design Of 110KV Overhead Transmission Line 系部专业 姓名班级 指导教师职称副教授 报告提交日期
摘要 本设计说明书中的主要内容包括有:首先，通过输送容量及功率因数利用经济电流密度来进行到县级避雷线型号的选择；在选出导线以后，利用已知的气象条件，计算出导线在各种气象条件时的应力及弧垂，进而绘制导线安装曲线图；利用最大弧垂计算出呼称高，选出合适的杆塔及对应的基础形式；最后进行绝缘子的选型以及防雷防振和保护和接地装置。
Abstract The main content of the instruction of this design includes:First, carries on the wire through the transportstion capacity and the power factor use economical current density and the line model choice; In selects after the wire, use the known meteorological condition, calculates the wire hangs in each kind of meteorological condition, time stress and the arc, tenth plan wire installs the diagram of curves; Using most hangs calculates shouts calls high, selects the appropriate pole tower and the corresponding foundation form; Finally is carries on the insulator the shanping as well as anti-radar quakeproof and the protetive earthling installment.
浅谈现代城市紧凑型110kV架空输电线路设计 发表时间：2015-12-03T14:43:50.193Z 来源：《电力设备》2015年4期供稿作者：李彩侠 [导读] 上海衡能电力设计有限公司随着生活水平的提高，人们对电能质量尤其对可靠性提出了更高的要求。 李彩侠 （上海衡能电力设计有限公司） 摘要：紧凑型110kV架空输电线是当前我国各大城市普遍采用的一种电网建设形式，其目的是压缩架空输电线路走廊占地宽度，降低线路架设成本，提高线路的输电能力，并且减少线路对环境的电磁污染。对此，笔者就现代城市紧凑型110kV架空输电线路设计略谈了自己的几点看法和体会，以供参考。 关键词：现代城市；紧凑型；110kV架空输电线路；设计 随着生活水平的提高，人们对电能质量尤其对可靠性提出了更高的要求。提高单位走廊面积传输的电力容量，减少线路走廊的占地面积，以节约线路投资，应用新技术提高设备的可靠性．以适应电力系统发展的新变化，是电力规划设计面临和一个新课题。 一、路径与杆型 （1）路径的选择 随着我国各大城市建筑物数量的不断增多，不断减少的土地资源占用量是导致城市线路走廊变得紧凑的主要原因。就目前而言，我国城市线路走廊多采用双回路和多回路方式，并且在线路的中心两侧设置宽度相等的半走廊，这样的设置方式避免了对土地资源的有偿和大量占用，在一定程度上降低了线路成本。因此，城市紧凑型110kV架空输电线路也依然可以采取双回路和多回路方式，沿着城市的河渠、绿化带以及道路架设，这种架设方式不仅可以方便紧靠道路、绿地一侧的半走廊线路的自由使用，而且还可以满足城市规划建设要求。（2）杆型的选择 沿着河渠、绿化带或道路进行线路架设是城市紧凑型110kV架空输电线路在路径选择上的特点。一般来说，由于各大城市所处的地理环境不同，所以部分城市在进行输电线路架设时难免会遇到一些特殊情况，必须采用单侧三相垂直排列的杆型，但就算是这样，既使输电线路只在其杆型上架设了一回，其与普通电缆线路比起来，仍然具有较为可观的经济效益和实用价值。 二、相导线布置 （1）三相导线应置于同一塔窗内，相间只有空气间隙而没有接地构件，从而在根本上压缩了相间距离。三相导线在空间上按等边倒三角形布置，使任意两相之间的距离都压缩到同一长度，从而使得三相导线的几何均距（GMD）就等于相间距离。这是三相导线最紧凑的布置形式。 （2）三相导线应全部采用V 形绝缘子串悬挂，使导线在塔窗中的位置固定，不因风力或电动力而摆动。考虑到安全，3个V形串各自独立，2个上相V 型串夹角均约900，下相V 形串夹角约 1400。但对于某些垂直档距较大的铁塔，下相导线垂直荷载较大，夹角为1400的V形绝缘子即使采用300kN 大吨位的绝缘子，其张力仍然不能满足要求。采取再增加一个垂直绝缘子串，专门用来承担导线的垂直荷载。此时夹角1400的V 形串只起到防止导线摆动的作用。由于垂直串中间的连接金具处于三相导线中间，金具上产生的悬浮电位对塔窗内电场分布的影响，尤其是对相间操作冲击绝缘强度的影响问题，是超高压线路中从未遇到过的。为此进行了专题计算研究，并通过1：1模拟塔头及试验线段进行试验，结论是令人满意的。只要连接金具尺寸不大，即使在此处不加设屏蔽环的情况下，影响极小，措施可行。 （2）在大档距中间位置的水平两相之间加装相间绝缘间隔棒。这是我国特有的一项紧凑化技术。紧凑型线路的相间距离为6.7m，远小于常规线路，比设计规程的要求也小得多，在塔窗处用V 形绝缘子串固定了位置。 三、走廊宽度设计 线路的走廊宽度由塔头尺寸、风偏、安全距离三部分组成。减少线路走廊宽度的关键在于控制塔头尺寸和风偏。采用固定挂点的直线杆塔以及固定跳线的耐张塔，是减少塔头尺寸和限制导线风偏的有效措施，也是控制走廊宽度的有效措施。按相关《规程》，塔头尺寸要满足以下三组数据的要求： （1）在内外过电压以及运行电压情况条件之下带点部分跟杆塔构件之间所存在的最小间隙。 （2）导线之间的距离，用字母D进行表示，则D= 0.4Lk+ U／110+ 0.65 ，其中，Lk表示的悬垂绝缘子串长度，单位m；U 表示的是线路电压，单位是kV；表示的是导线最大弧垂，单位是m。 （3）实施带点作业杆塔上的带电部分跟接地部分之间存在的最小间隙。一般城市架空线路的档距较小，弧垂也不大导线的线间距离比较容易满足规程要求。就拿110kV双回路杆塔来说，若塔头根据“不同回路的不同相导线间的最小线间距离”四米进行设计，同时直线杆塔运用V 形串或组合式横担或横担型绝缘子，耐张塔跳线采用固定方式的情况下，Lk =0，可以充裕地满足上述第一、二点要求。基于带点作业方式的多样化，且其具备有较好的灵活性，结合相应的运行设计经验，通常来说，不建议出于对带点作业的考虑而将塔头尺寸实施增大。在《电业安全工作规程》中有着这样的规定，即需在天气情况良好的条件开展带电作业，若是遭遇雪雾雷雨天气则不建议实施带电作业，同时，还规定在进行110kV 带电作业的时候带电体跟人身体之间的安全距离需大于等于一米，处于对人体活动范围3O至50厘米活动范围的合理考虑，该种塔头设计能够满足相应的带电作业需求。风偏涵盖导线弧垂与悬垂串的风偏，如果运用实施挂点固定的直线塔杆，风偏只剩下导线弧垂风偏这一项内容的时候，走廊宽度B 则能够用下列公式表示：B =｛2bh +fsin[arctg（g4／g1）]+s｝ 其中，bh表示的是最宽横担的宽度，单位为m；f表示的是导线最大风时的弧垂，单位为m；g表示的是导线的自重比载，单位为N/（m.mm2），g4表示的是大风时的水平比载，单位为N／（m.mm2）；s表示的是《规程》要求的安全距离，单位为m。 四、防雷接地设计 （1）输电线路中要架设避雷线。避雷线又称架空地线，架设在杆塔顶部，一根或二根，用于防雷。通常当雷电击中输电线路时，在输电线路上将产生远高于线路额定电压的“过电压”，有时甚至达到几百万伏。它超过线路绝缘子串的抗电强度时，便会引起线路跳闸，甚至造成停电事故。然而，使用避雷线可以遮住输电线路，使雷只落在避雷线上，并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置，使雷电流导人大地。 （2）要降低杆塔的接地电阻。对于平原地带的杆塔来说，任何一根杆塔都要配备接地装置，并且要与避雷线连接，来提高输电线路防
架空输电线路电气参数计算
一、提资参数表格式 二、线路参数的计算: 导线的直流电阻可在导线产品样本中查到。 当线路的相导线为两分裂导线时,相当于两根导线并联,则其电阻应除以2。多分裂导线以此类推。Array 1)单回路单导线的正序电抗: X1＝0、0029f lg(d m/r e) Ω/km 式中f－频率(Hz);
d m－相导线间的几何均距,(m); dm＝3√(d ab d bc d ca) d ab d bc d ca －分别为三相导线间的距离,(m); r e－导线的有效半径,(m); r e≈0、779r r－导线的半径,(m)。 2)单回路相分裂导线的正序电抗: X1＝0、0029f lg(d m/R e) Ω/km 式中f－频率(Hz); d m－相导线间的几何均距,(m); dm＝3√(d ab d bc d ca) d ab d bc d ca －分别为三相导线间的距离,(m); R e－相分裂导线的有效半径,(m);
n＝2 R e＝(r e S)1/2 n＝4 R e＝1、091(r e S3)1/4 n＝6 R e＝1、349(r e S5)1/6 S－分裂间距,(m)。 3)双回路线路的正序电抗: X1＝0、0029f lg (d m/R e) Ω/km 式中f－频率(Hz); d m－相导线间的几何均距,(m); a 。c′。 dm＝12√(d ab d ac d a b′d ac′‵d ba d bc d ba′d bc′d ca d cb d ca′d cb′) b 。b′。 d ab d bc ……分别为三相双回路导线间的轮换距离,(m); c 。a′。 R e－相分裂导线的有效半径,(m); R e＝6√(r e3 d aa′d bb′d cc′) 国内常用导线的线路正序电抗查《电力工程高压送电线路设计手册》第二版 P18～P19
架空输电线路设计要点 一、线路路径的选择与杆塔的定位 1 路径选择应采用卫片、航片、全数字摄影测量系统等新技术，必要时可采用地质遥感技术，综合考虑线路长度、地形地貌、城镇规划、环境保护、交通条件、运行和施工等因素，进行多方案技术比较，使路径走向安全可靠，经济合理。 2 路径选择应尽量避开军事设施、大型工矿企业及重要设施等，符合城镇规划，并尽量减少对地方经济发展的影响。 3 路径选择应尽量避开不良地质地带和采动影响区，当无法避让时，应采取必要的措施；路径选择应尽量避开重冰区及影响安全运行的其他地区；应尽量避开原始森林、自然保护区、风景名胜区。 4 路径选择应考虑对邻近设施如电台、机场、弱电线路等的相互影响。 5 路径选择宜靠近现有国道、省道、县道及乡镇公路，改善交通条件，方便施工和运行。 6 应根据大型发电厂和枢纽变电所的总体布置统一规划进出线，两回或多回路相邻线路通过经济发达地区或人口密集地段时，应统一规划。规划中的两回或多回同行线路，在路径狭窄地段宜采用同杆塔架设。 7 耐张段长度，单导线线路不宜大于5km；两分裂导线线路不宜大于10km；三分裂导线及以上线路不宜大于20km。如运行、施工条件许可，耐张段长度可适当延长。在耐张段长度超出上述规定时应考虑防串倒措施。在高差或档距相差非常悬殊的山区或重冰区等运行条件较差的地段，耐张段长度应适当缩短。 8选择路径和定位时，应注意限制使用档距和相应的高差，避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距，当无法避免时应采取必要的措施，提高安全度。 9与大跨越连接的输电线路，应结合大跨越的选点方案，通过综合技术经济比较确定。 二、导线与避雷线的选择 1 输电线路的导线截面，宜按照系统需要根据经济电流密度选择；也可按系统输送容量，结合不同导线的材料进行比选，通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。 2 输电线路的导线截面和分裂型式应满足电晕、无线电干扰和可听噪声等要求。海拔不超过1000m地区，采用现行国标中钢芯铝绞线外径不小于表1所列数值，可不必验算电晕。 3 大跨越的导线截面宜按允许载流量选择，其允许最大输送电流与陆上线路相配合，并通过综合技术经济比较确定。 4 距输电线路边相导线投影外20m处，80%时间，80%置信度，频率0.5MHz 时的无线电干扰限值不应超过表2的规定。
浅谈架空输电线路防雷与接地的设计 发表时间：2018-09-06T15:40:24.040Z 来源：《河南电力》2018年5期作者：周启波 [导读] 随着人们生活水平的提高，供电需求不断上涨，电力系统运行面临诸多的挑战。 周启波 （惠州电力勘察设计院有限公司 516023） 摘要：随着人们生活水平的提高，供电需求不断上涨，电力系统运行面临诸多的挑战。架空输电线路作为电能传输的重要部分，对电力企业供电质量与服务水平有着重要作用。架空输电线路具有易于施工，易于检修，成本低和工期短等一系列优点，是电力供应所采用的最主要的输电方式，由于架空输电线路处于暴露的大气环境中，经常会受到气象条件的直接影响，特别是高等级电压的架空输电线路会因高度较高而产生雷击跳闸的事故，因此，应该加强对架空输电线路防雷接地工作的研究和探讨。本文主要对架空输电线路防雷与接地设计进行探讨，提出合理的设计措施，希望能够提高电力系统的运行水平，为人们提供更加安全可靠的用电条件。 关键词：架空线路；输电线路；防雷接地；接地设计 引言 新时期发展下，各种电气设备、智能产品出现在人们生活、工作中，在提高人们生活质量的同时对供电服务也提出更高的要求，电力能源逐渐成为人们赖以生存的基础保障，如果没有了电，那也就没有了当前的美好生活。架空输电线路是电力供应所采用的最主要的输电方式，在电力系统中起到非常重要的作用。但架空输电线路通常设置在露天环境中，容易受到雷击等气候条件的影响，使得架空输电线路出现雷击跳闸的事故，导致输电线路无法正常运行，相应的电力系统也受到一定影响。输电线路的运行质量不仅对人们生活造成很大影响，还具有高空化、大型化、分布广的特点，为了实现最初的目标效果，优化输电线路设计，提高架空输电线路的防雷接地水平具有重要意义。 1 架空输电线路受雷击跳闸的因素分析 通常情况下，架空输电线路雷击跳闸有下面两种形式：首先，雷电在输电线路附近产生作用，加剧了电磁干扰，给输电线路的正常运行带来影响，从而产生跳闸现象。另外，雷击直接击中架空输电线路或塔杆，造成线路内部电压急剧升高，增加了线路的电阻值，从而对线路的安全性和稳定性造成影响。造成架空输电线路受雷击跳闸的因素主要有以下几方面： （1）线路设计因素。线路设计是输电线路得以正常运行的首要条件，选择最佳的线路路径不仅可以提高电力传输效率，还能降低安全故障的发生。线路路径充分论证了导线、地线、绝缘、防雷设计等各方面的正确性，合理选择塔杆及基础形式，确保各种电气设备之间的有效距离，加强通信保护设计是促进架空输电线路安全有效运行的关键所在。随着电网建设的不断完善，线路设计逐渐呈现时间紧、工作量大的状态，由于线路通过的地理地形和土壤结构比较复杂，给线路设计工作带来很大影响。由于电力工作人员没有结合现场情况对塔杆接地合理设计，就会影响架空输电线路对雷击的耐受性，从而产生跳闸故障。 （2）自然因素。架空输电线路处于室外的露天环境中，容易受到各种自然环境的影响，我国是一个地大物博的国家，各地区自然环境差异也有很大不同，针对不同区域的架空输电线路所面临的环境特点、地质条件也不尽相同。由于自然因素的原因对输电线路的安全性、稳定性、有效性造成影响。 （3）施工因素。架空输电线路本身具有高危险性和复杂性特点，在施工过程中必须结合现场的实际情况，严格按照施工图纸及标准要求进行作业。由于输电线路施工现场处于土壤电阻高的山区或者岩石区域，给正常的施工作业带来很大影响，经常会出现不按图纸施工的情况，最终导致输电线路施工的质量问题。另外，一些施工人员没有足够的责任心和技术水平，在施工中填土不规范、接地装置不合理、细节处理不到位，导致输电线路设置不合理，容易受到雷击现象。 2 架空输电线路的防雷与接地技术 我国对于输电线路的防雷设计有明确的要求，其主要以耐雷水平与雷击跳闸率为标准，输电线路绝缘所能承受的最大直击雷电流幅值就是架空输电线路所具备的耐雷水平。对于耐雷水平与雷击跳闸率有一套完整的计算公式，设计人员在进行防雷与接地设计的时候应该严格按照计算要求优化设计。另外，除了上面所说的耐雷水平与雷击跳闸，接地电阻是架空输电线路防雷性能的另一个重要指标。在输电线路运行状态下，接地电阻能够准确的表达金属接地电阻和三流电阻。而金属接地电阻是输电线路冲击电流与电压共同作用下形成的。散流电阻主要是雷电波形和幅值变化所形成的。对于架空输电线路来讲这两种数值的测量，能够让设计人员准确的了解架空输电线路的接地电阻，根据相关的数据确保输电线路设计的合理性，提高整个设计的水平。图一为架空地线。 3 架空输电线路的防雷与接地设计措施 （1）做好塔杆的接地设计。塔杆作为架空输电线路的支撑条件，自身所具备的接地情况对线路整体防雷性能产生影响。为了降低架空输电线路受到雷击的可能性，对线路塔杆实施有效的接地设计非常重要，设计人员需要做好地形条件及气候条件的调查，分析雷电活动区域及雷击发生的频率，合理布置塔杆位置。与此同时，测量该区域土壤电阻率，确保塔杆接地设计的合理性。 （2）降低接地电阻。除了做好塔杆的接地设计以外，降低接地电阻的影响也是非常重要的一方面，这对输定线路发生雷击和跳闸
目录 情况说明书 一、问题重述 (1) 二、模型假设与符号说明 (1) 三、问题分析 (2) 四、数据预处理与分析 (3) 五、判定控制条件 (5) 六、判定最大弧垂气象 (6) 七、计算各气象条件下应力和弧垂 (7) 八、计算安装曲线 (9) 九、应力弧垂曲线与安装曲线·················错误!未定义书签。 十、感言··························错误!未定义书签。十一、参考文献·······················错误!未定义书签。十二、附录·························错误!未定义书签。
一、问题重述 问题背景 《架空输电线路设计》这门课程是输电专业大三的第一门专业课，其内容繁复，需要通过输电线路课程设计这门课来巩固相关知识。 应力弧垂曲线表示了各种气象条件下架空线应力和有关弧垂随档距的变化，而安装曲线表示了各种可能施工温度下架空线在无冰、无风气象下的弧垂随档距变化情况，此两类曲线极大方便了工程上的使用。同时，其求解过程涉及到状态方程式求解、临界档距求解、控制气象判别及降温法等主干知识，能够起到较好复习、夯实基础知识，进一步熟悉两类曲线绘制的流程。 题设条件 设计任务书给出了设计条件，具体如下： 1) 气象条件：全国典型气象Ⅵ区； 2) 导线规格：LGJ-210/50(GB1179—1983)； 3) 电压等级：110KV。 需解决的问题 根据设计任务书，本文需解决如下问题： 问题1：计算临界档距，判定控制条件及其作用档距范围； 问题2：判定最大弧垂气象； 问题3：计算各种气象条件下的导线应力和弧垂，计算档距范围50——800，间隔50，必须计算有效临界档距处的值并绘制导线应力弧垂曲线； 问题4：计算导线安装曲线（考虑初伸长）。温度范围：最低气温至最高气温，间隔5o C，并绘制百米弧垂曲线。 二、模型假设与符号说明 模型假设 假设1：该设计档两悬挂点等高，即高差为零。 假设2：作用于导线的荷载沿斜档距均布。 假设3：架空线为柔性索链，即导线刚度为零。 符号说明
毕业设计＜论文） 题目 110KV架空输电线路初步设计 并列英文题目Preliminary Design Of 110KV Overhead Tran smissi on Line 系部专业 姓名班级 指导教师职称副教授 论文报告提交日期
摘要
密度来进行到县级避雷线型号的选择；在选出导线以后，利用已知的气象条件，计算出导线在各种气象条件时的应力及弧垂，进而绘制导线安装曲线图；利用最大弧垂计算出呼称高，选出合适的杆塔及对应的基础形式；最后进行绝缘子的选型以及防雷防振和保护和接地装置。 Abstract The main content of the instruction of this design includes: on First, carries the wire through the transportstion capacity and the power factor use
economical current density and the line model choice。 In selects after the wire, use the known meteorological condition, calculates the wire hangs in each kind of meteorological condition, time stress and the arc, tenth plan wire installs the diagram of curves。Using most hangs calculates shouts calls high, selects the appropriate pole tower and the corresponding foundation form 。Finally is carries on the insulator the shanping as well as anti-radar quakeproof and the protetive earthling installment. 目录 内容摘要
浅谈架空输电线路测量技术的发展 发表时间：2018-07-26T11:52:55.943Z 来源：《电力设备》2017年第35期作者：杨博何建刚高梓瑞陈方荣刘明 [导读] 摘要：测量技术对于架空输电线路工作而言起到至关重要的作用，传统的测量工具和方法已经大量应用到输电线路的建设和运行维护工作当中。 （云南电网有限责任公司大理供电局云南大理 671000） 摘要：测量技术对于架空输电线路工作而言起到至关重要的作用，传统的测量工具和方法已经大量应用到输电线路的建设和运行维护工作当中。随着科技进步和技术发展，应用在电力行业中的工程测量技术也不断发生变化，先进的测量技术正不断崛起，并与传统测量方法结合各自取长补短进行应用。本文以应用于电力行业架空输电线路测量工作中的工具和技术为重点进行介绍，从输电线路测量工作的应用场景、传统测量工具以及新型测量方法等方面进行阐述，为线路工作者开展测量工作提供思路。 关键词：线路；测量；GPS；无人机 1. 引言 架空输电线路作为连接发电侧与用电侧的电能输送大通道，是整个电力系统的大动脉，也是电力系统网架结构的重要组成部分。无论线路电压高或低，无论线路距离远或近，在输电线路的设计、建设、运行和维护过程中，每一个环节均离不开测量。不同的测量工具或方法往往具有不同测量精度，选择适当与否也会影响到测量最终结果的准确性，甚至危及电网的安全稳定运行。本文将结合架空输电线路的实际测量工作，梳理线路测量方法的发展过程，对比分析传统测量工具与新型测量方法的优势和不足，给出架空输电线路测量工作未来的发展方向。 2. 输电线路测量应用场景 在架空输电线路工程的规划、设计、施工和验收等各个环节，均离不开工程测量。线路规划阶段，首先要依据地形图确定出线路的大致路径，通过调研得到线路长度、沿途地形等基本数据；设计阶段，首先依据地形图和输电线路测量规程选择并确定线路的路径方案，并用测量仪器对路径中心进行测定，然后进行测距、高程测量等工作，得到线路所经地带的地物和地貌，再根据测量记录详细绘制线路的平断面图；施工阶段，还要根据线路设计阶段得到的平断面图对杆塔位置进行复核和定位，再依据杆塔中心桩位置准确地测量出杆塔基础位置，同时精确测量架空线路的弧垂；验收阶段，也需要采用相应测量手段对基础、杆塔、架空线弧垂的质量进行再次测量核查[1]。架空输电线路的日常运行维护和巡检工作，同样离不开测量，例如测量杆塔呼高、导线弧垂、线路通道内树木与导线的垂直距离等。通过测量，线路工作者可以有效判别线路存在缺陷，采取相应措施进行消缺，为线路安全稳定运行提供保证。可以看出，无论是线路的前期设计、施工，还是后期的运行维护，都离不开测量工作。 3. 输电线路常用测量手段 传统的线路测量工作中，根据测量对象和内容不同，通常使用的是钢尺、全站仪、经纬仪、水准仪等测量工具进行勘测，伴随着测量技术的不断发展, “3S”技术、无人机测量及其组合测量等先进测量技术也越来越广泛地被线路工作者应用到线路测量工作当中[2]。输电线路的测量工作正由传统的测量工具逐渐演变为更加先进、精确的新型测量技术，输电线路的测量工作正在发生着日新月异的变化。 3.1 传统测量方法 （1）经纬仪 经纬仪在输电线路测量工作中应用非常广泛，可用来测量距离和角度，目前投入到实际应用中的经纬仪主要有光学经纬仪和电子经纬仪两种。电子经纬仪是在光学经纬仪的基础上发展而来的，由于其精度高、易操作等优势而得到了广泛的应用。对于输电线路的地形测量工作而言，较常使用的方法是利用经纬仪对导线至导线底部物体测量，但在使用经纬仪测量输电线路的悬高时，需要在线路的下方放置塔尺，这就要求有一个较好的测量环境和良好的线路地况。因此，在使用经纬仪测量时，常由于地形复杂、通视情况不良等原因，需要通过多次搬站测量才能完成任务，速度较慢、劳动强度大、安全隐患多，有时甚至无法进行。虽然，有线路工作者对这个问题进行过研究和思考，例如文献[3]提出的一种采用经纬仪在通视条件较差以及人力无法到达线路的情况下解决测量问题，在传统测量方法的基础上提出革新，扩大了经纬仪的使用范围，但使用经纬仪进行测量依然存在其一定的局限性。 （2）全站仪 全站仪是在电子经纬仪的基础上研制出的一种可以测量角度、高程、距离等参数，并通过计算得出地面点的三维空间坐标的新型测绘仪器，它利用机械、光学、电子等高科技元件组合而成，可以在一个测站上同时完成多项测量和数据处理工作。普通的全站仪在测量时都需要棱镜，这就要求在使用时常要求有较好的通视环境，一般情况下应用在线路测量中都可满足工程测量的要求。但若在高山区、密林区等通视条件不好的场景下工作时，架设棱镜就显得较为困难，此时普通的测量方法既繁琐又难以保证精度，常需耗费大量时间、人力成本去清理通道，若路径设计不合适时需要反复清理，造成了环境的破坏和人力的浪费。为解决上述问题，文献[4]提出可采用对边测量的方法。对边测量指的是用全站仪测量时，在不搬动仪器的情况下直接测量出某一起点与任一个其他点之间的斜距、平距和高差的方法。对边测量主要有以下几个特点：测站不需对中；不需量取仪器高；降低作业强度，提高作业效率等。目前，全站仪在测量工作中的应用已经非常普及，精度也越来越高。用全站仪配合其他工具的测量方法也正在投入应用。 （3）水准仪 水准仪常用于地面点高程的测量工作。目前地面点高程的测量有水准测量、三角高程测量、气压高程测量和GPS高程测量等方法，其中气压高程测量和GPS高程测量等方法的精度较低，对于某些需要高精度高程值的工作还是需要采用几何水准测量的手段[5]。水准测量应用最多的仪器是水准仪，其基本原理是利用水准仪提供“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。目前，水准测量已成为高程测量的基本方法之一。然而，几何水准测量在坡度较大的地势条件下难以实现，精度也较难保证，故有线路工作者就如何在此种环境下进行高程测量提出尝试，文献[6][7]就提出了用全站仪代替水准仪进行高程测量的方法。研究显示，在一定特殊测量环境下，运用三角高程测量方法不仅可以简化程序步骤，还能达到一定的精度，不失为一种替代水准仪测量的选择。 3.2 新型测量方法 （1）GPS技术 随着计算机技术和测绘科学的发展，逐渐形成了一种新型的“3S”测量技术。所谓“3S”即是指全球定位系统（GPS）、遥感（RS）和地
2011 年春季学期《输电线路设计》课程考试试卷( A 卷) 注意：1、本试卷共 2 页； 2、考试时间:110分钟； 3、姓名、学号、网选班级、网选序号必须写在指定地方。 一、填空题 (每空1分，共30分) 1、 输电线路的主要任务是 ，并联络各发电厂、变电站使 之并列运行。 2、 镀锌钢绞线 1×19-12.0-1370-A YB/T5004-2001中，1×19表示 ， 12.0表示 ，1370表示 。 3、 某线路悬垂串的绝缘子个数为 13片，该线路的电压等级是 kV 。 4、 线路设计的三个主要气象参数是 、 、 。 5、 输电线路设计规范规定，导线的设计安全系数不应小于 ；年平 均气象条件下的应力安全系数不应小于 。 6、 导线换位的实现方式主要有 、 、 三种。 7、 架空线呈“悬链线”形状的两个假设条件是 、 。 8、 档距很小趋于零时， 将成为控制气象条件；档距很大趋于无限 大时， 将成为控制气象条件。 9、 判定架空线产生最大弧垂的气象条件，常用方法有 和 。 10、状态方程式建立的原则是 。 11、已知某档档距为 498 m ，高差为40 m ，相同条件下等高悬点架空
线的悬挂曲线长度L h=0=500 m，则该档架空线悬挂曲线长度为______________ m。 12、孤立档的最大弧垂位于相当梁上剪力的地方，最低点位于相当 梁上剪力的地方。 13、排定直线杆塔位置时需使用____________________模板，校验直 线杆塔上拔时需使用_____________________模板。 14、在杆塔定位校验中，摇摆角临界曲线的临界条件是 _____________；悬点应力临界曲线的临界条件是_________________；悬垂角临界曲线的临界条件是________________。 15、发生最大弧垂的可能气象条件是_______ _________或_____ _________。 二、判断题(每题2分,共10分) 1、架空线上任意两点的垂向应力差等于比载与相应高差的乘积。 （） 2、架空线的平均应力等于平均高度处的应力。（） 3、如果临界档距，则两者中较小者对应的气象条件不起 控制作用。 ( ) 4、导线只有在最低气温时产生最大张力。（） 5、在连续倾斜档紧线施工时，各档的水平应力不等，山上档比山下 档大。（） 三、简答题 (共24分)
课程设计(论文) 题目名称制作导线的应力弧垂曲线和安装曲线 课程名称架空输电线路设计(LGJ-185/45,VIII区) 学生姓名刘光辉 学号1041201185 系、专业电气工程系电气工程及其自动化 指导教师尹伟华 2013年1月6日
邵阳学院课程设计（论文）任务书 年级专业10输电线路学生姓名宁文豪学号1041201185 题目名称制作某线路导线的应力弧垂曲线和安装曲线。设计时 间 18、19周 课程名称架空输电线路设计课程编号设计地 点 一、课程设计（论文）目的 结合所学的线路设计知识，要求学生掌握线路设计中各项参数的查表发放，并结合工程实际，掌握具体线路的导线应力弧垂曲线和安装曲线做法，从中对线路设计中所涉及到的导线的比载计算，架空线弧垂、线长和应力的计算，架空线的状态方程式，临界档距，最大弧垂的判定，导线应力弧垂曲线和安装曲线做法有深刻的了解。最终加强学生的线路设计认识及动手能力 二、已知技术参数和条件 气象条件：全国线路设计气象条件汇集ⅤIII区 电压等级110kV 导线型号LGJ-185/45 三、任务和要求 a)学生应该完成课程设计说明书的内容，同时还包括导线应力弧垂曲线和安装曲线的绘 制图 b)为简明起见，各计算结果应尽量采用表格形式表示 c)每一计算过程应列出所用公式，并带入一组实际数据示范 d)各系数的取值应说明出处和理由 注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效； 2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等） 1、孟遂民，李光辉编著，架空输电线路设计，中国三峡出版社，2000.10 2、邵天晓，架空送电线路的电线力学计算，水利电力出版社，1987 3、周振山，高压架空送电线路机械计算，水利电力出版社，1987 4、东北电力设计院，电力工程高压送电线路设计手册，水利电力出版社，1991 五、进度安排 16周（1）查找相关资料，整理和收集数据（2）根据气象区确定气象参数计算相关比载（3）确定临界档距（4）档距的控制气象条件 17周（5）根据已知条件，利用状态方程式计算不同档距，各种气象条件下架空线的应力和弧垂值（6）按一定的比例绘制出应力弧垂曲线（7）绘制安装曲线图（8）按照有关规定，制作论文，打印成稿。 六、教研室审批意见 教研室主任（签字）：年月日 七、主管教学主任意见 主管主任（签字）：年月日 八、备注 指导教师（签字）：学生（签字）：
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
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-185/30 GB1179-83稀土钢芯铝绞线 地线：GJ-35：1×7-2.6
导地线参数表
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：L I （其中S指导线截面；J指经济电流密度； s J I指线路最大负荷电流） L 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。
标准架空输电线路电气 参数计算 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
架空输电线路电气参数计算
一、提资参数表格式 二、线路参数的计算： 导线的直流电阻可在导线产品样本中查到。 当线路的相导线为两分裂导线时，相当于两根导线并联，则其电阻应除以2 。多分裂导线以此类推。
1）单回路单导线的正序电抗： X1＝0.0029f lg(d m/r e) Ω/km 式中 f－频率（Hz）; d m－相导线间的几何均距，（m）； dm＝3√（d ab d bc d ca） d ab d bc d ca －分别为三相导线间的距离，（m）； r e－导线的有效半径，（m）； r e≈ r－导线的半径，（m）。 2）单回路相分裂导线的正序电抗： X1＝0.0029f lg(d m/R e) Ω/km 式中 f－频率（Hz）; d m－相导线间的几何均距，（m）；
dm＝3√（d ab d bc d ca） d ab d bc d ca －分别为三相导线间的距离，（m）； R e－相分裂导线的有效半径，（m）; n＝2 R e＝（r e S）1/2 n＝4 R e＝（r e S3）1/4 n＝6 R e＝（r e S5）1/6 S－分裂间距，（m）。 3）双回路线路的正序电抗： X1＝0.0029f lg (d m/R e) Ω/km 式中 f－频率（Hz）; d m－相导线间的几何均距，（m）； a 。c′。 dm＝12√（d ab d ac d a b′d ac′‵d ba d bc d ba′d bc′d ca d cb d ca′d cb′） b 。 b′。
第一章架空输电线路基本知识 1、输电线路的任务是输送电能，并联络各发电厂、变电站使之并列运行，实现电力系统联网。 2、输电线路的分类：输电线路按电压等级分为高压、超高压、特高压线路；按架设方式分为架空线路和电缆线路；按输送电流的性质分为交流线路和直流线路；按杆塔上的回路数目分为单回路、双回路和多回路线路；按相导线之间的距离分为常规型和紧凑型线路。 3、架空输电线路的组成：架空输电线路主要有导线、地线、绝缘子（串）、线路金具、杆塔和拉线、基础以及接地装置等部分组成。 4、架空线结构及规格：输电线路用架空线基本都由多股圆线同心绞合而成；在现行国家标准中，导线用型号、规格号、绞合结构及本标准号表示。型号第一个字母均用J，表示同心绞合；例如JG1A-40-19表示19根A级镀层普通强度镀锌钢线绞制成的镀锌钢绞线，相当于40mm2硬铝线的导电性；JL/G1B-500-45/7表示由45根硬铝线和7根B级镀层普通强度镀锌钢线绞制成的钢芯铝绞线，硬铝线的截面积为500mm2. 5、导线的接截面选择：导线的截面选择应从其电气性能和经济性能两个方面考虑，保证安全经济地输送电能。一般先按经济电流密度初选导线截面，再按允许电压损失、发热、电晕等条件校验。大跨越的导线截面宜按允许载流量选择，并应通过技术经济比较确定。 6、地线架设及选择：输电线路是否架设地线，应根据线路电压等级、负荷性质和系统运行方式，并结合当地已有线路的运行经验、地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等来决定。110kv输电线路宜全线架设地线，在平均雷暴日不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区可不架设地线。无地线的输电线路宜在变电站或发电厂的进线段架设1～2km的地线。在平均雷暴日超过15日的地区的哦220～330kv输电线路应沿全线架设地线，山区宜采用双地线。500kv输电线路应沿全线架设双地线。 7、导线的排列方式：单回路的导线常呈三角形、上字形和水平排列，双回路有伞形、倒伞形、六角形和双三角形排列，在特殊地段还有垂直排列、斜三角形排列等。 8、导线的换位方法：直线杆塔换位、耐张杆塔换位和悬空换位。 9、绝缘子片数公式：n≥a·Un/h 绝缘子联数确定公式：N≥G/[Tj] 第二章设计用气象条件 1、主要气象参数对线路的影响：风作用于架空线上形成风压，产生水平方向上的荷载。风荷载使架空线的应力增大，杆塔产生附加弯矩，会引起断线、倒杆事故。微风会引起架空线的振动，使其疲劳破坏断线。大风引起架空线不同步摆动，特殊条件下会引起舞动，造成相间闪络，甚至产生鞭击。风还使悬垂绝缘子串产生偏摆，可造成带电部分与杆塔构件间电气间距减小而发生闪络；覆冰增加了架空线的垂直荷载，使架空线的张力增大，同时也增大了架空线的迎风面积，使其所受水平风载荷增加，加大了断线倒塔的可能。覆冰的垂直荷载使架空线的弧垂增大，造成对地或跨越物的电气距离减小而产生事故。覆冰后，下层架空线脱冰时，弹性能的突然释放使架空线向上跳跃，这种脱冰跳跃可引起与上层架空线之间的闪络。覆冰还使架空线舞动的可能性增大；气温的变化引起架空线的热胀冷缩。气温降低，架空线线长缩短，张力增大，有可能导致断线。气温升高，线长增加，弧垂变大，有可能保证不了对地或其他跨越物的电气距离。在最高气温下，电流引起的导线温升可能超过允许值，导线因温度升高强度降低而断线。 2、重现期：气象条件重现期是指该气象条件“多少年一遇”。 3、最大设计风速：最大设计风速，应按最大风速统计值选取，山区输电线路的最大设计风速如无可靠资料应比附近平原地区的统计值提高10%；大跨越的最大设计风速如无可靠资料，宜将附近平地相同电压等级输电线路重现期下的风速设计值，换算成历年大风季节平均最低水位以上10m处的风速并增加10%，然后再考虑水面影响增加10%后选用。由收集来的非设计高度的4次定时2min平均年最大风速得到最大设计风速，一般应经过风速的次时换算，风速的高度换算和风速的重现期计算三个步骤