《架空输电线路设计讲座》第11章
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架空输电线路[110kV架空输电线路初步设计]110kV架空输电线路初步设计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(ºC)风速(m/s) 覆冰厚度(mm) 最高气温+40 0 0 最低气温-20 0 0 最大风速-5 30 0 覆冰情况-5 10 10 年平均气温+15 0 0 外过电压+15 10 0 内过电压+15 15 0 安装情况-10 10 0 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。
第十一章架空线路试验第一节概述新建高压架空输电线路投入运行之前,一般都要进行绝缘电阻测量、相序相色核对和工频参数测量等项目试验。
电力系统的发展,输电线路走廊也越来越拥挤,双回路同杆架设或在同一输电线路走廊平行走向的情况就难于避免.由于它们之间电磁耦合的作用,停电线路上会有感应电压产生,这给参数测量工作带来困难.为了测试的安全和准确,参数测试之前应测量线路的感应电压。
如果感应电压接近于试验电压的数量级时,测量的误差将大到不可允许。
输电线路工频参数是工频电压作用下线路的电阻、电抗、电导和电纳等数值,它们与线路的长度、导线型号、相间距离、对地高度、排列方式、有无避雷线以及杆塔类型等有关。
试验之前应事先参照同类型线路或设计资料对参数进行估算,以便合理地选择试验设备和制定正确的试验方案.第二节导线接头试验一、接触电阻测量架空线路的导线;引线和母线的接头是按照工艺规程的要求进行连接的,交接时要求进行质量检验,以保证运行中的安全。
导线的接头,要求其机械强度不低于导线本身抗拉强度的90%。
对接头的接触电阻要做电阻比测量,接头处的电阻不应大于导线本身等长段的电阻值。
电阻比测量通常采用电压降法,即在一段导线上通以大电流,测量接头段CD,和同一导线等长度段AB的电阻压降,如图11—1所示。
电压用0。
5级毫伏表测量,测量连接点必须在电流连接点的内侧,并要离开一定距离,避免电流连接点发热或接触电阻压降影响毫伏表的测量精确度。
电源采用交流或直流均可,必须有足够大的容量,可输出600—1000A以上(电压5—6V)或更大.电流回路的导线截面应足够大,连接要紧固。
通上电流后应先检查各接头的发热状况,选其温度较高的接头进行电阻比测量.如用交流电源,应防止大电流发生器的磁场和测量回路中电感的影响,导致测量的误差。
减小电压回路的包围面(见图11-2中的影线部分),将电压引线纽绕以尽可能减少磁通穿过电压回路引起附加的感应电压。
为了进行比较可在被测接头两侧的不同点进行测量(见图11—2中虚线),以便相互比较判断接头质量.二、温升试验接头的温升试验同样可以鉴定接头连接质量的好坏。
第十一章自动重合闸第一节自动重合闸在电力系统中的应用电力系统故障中,大多数是送电线路、特别是架空线路的故障。
运行经验表明,架空线路故障大都是“瞬时性”的,例如,阴雨天气由雷电引起的绝缘子表面闪络,大风引起的碰线,通过鸟类以及树枝等物掉落在导线上引起的短路等,在线路被继电保护迅速断开以后,电弧自行熄灭,外界物体(如树枝、鸟类等)也被电弧烧掉而消失,故障点的绝缘强度重新恢复。
这类故障称为“瞬时性故障”。
此时,如果把断开的断路器重新合上,即可恢复正常供电。
此外,也可能发生“永久性故障” ,例如由于线路倒杆、断线、绝缘子击穿或损坏等引起的故障,在线路被断开之后,故障仍然是存在。
此时,再合上电源,故障依然存在,线路将被继电保护再次断开,不能恢复正常供电。
由于送电线路发生的故障具有以上特点,因此,在线路被断开以后再进行一次合闸,则有可能大大提高供电的可靠性。
若由运行人员手动进行合闸,则由于停电时间过长,用户电动机多数已经停止运转,因此,效果不甚显著。
为此在电力系统中采用了断路器跳闸之后,能够自动地将断路器重新合闸的自动重合闸装置ARC ,提高送电线路工作的可靠性。
由于设重合闸装置不能判断线路上是瞬时性故障还是永久性故障,因此,在重合以后可能成功恢复供电,也可能不成功。
重合闸的成功率用重合成功的次数与总动作次数比来表示,根据运行资料的统计,成功率一般在60%~90% 。
在微机保护中重合闸装置应用自适应原理可在重合之前先判断是瞬时性故障还是永久性故障,可以大大提高重合闸的成功率。
一、电力系统中采用重合闸的技术经济效果主要地可归纳如下:(1)大大提高供电的可靠性,减少线路停电的次数,特别是对单册侧电源的单回线路尤为显著;(2)在高压输电线路上采用重合闸,还可以提高电力系统并列运行的可靠性;(3)在电网的设计与建设过程中,有些情况下由于考虑重合闸的作用,即可以暂缓架设双回线路,以节约投资;(4)对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸,也能起纠正的作用。
第二章 4.求[例2-2]中沈阳地区50年一遇的30m 高度的最大设计风速是多少? 【解】(1)计算样本中的48个年最大风速的均值ν和标准差S 分别为:)/(9375.184890911s m v n n i i ===∑=ν)/(3402.41483525.885)(1112s m v v n S n i i=-=--=∑= (2)进行重现期的概率计算,由于风速个数48=n ,查表2-7并进行线性插值,得到修正系数C 1、C 2为:15714.1)4548(455015185.116066.115185.11=-⨯--+=C54764.0)4548(455054630.054853.054630.02=-⨯--+=C分布的尺度参数a 和位置参数b 为:1)/(26661.03402.415714.11-===s m S C a )/(8834.1626661.054764.09375.182s m a C v b =-=-=重现期R=50年20m 高度的年最大风速为:)/(519.31)15050ln(ln 2661.018834.16)1ln(ln 150s m R R a b v =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= (3)进行高度换算,B 类地区,故0.1,16.0==βz ,则067025.1)2030(0.1)(16.0=⨯==z h h 仪设计βα所以,30m 设计高度处50年重现期的年最大风速为:)/(632.33519.31067025.15050s m v v m =⨯==α第三章 6.试计算LGJ-150/35钢芯铝绞线的弹性系数、温度线膨胀系数和计算拉断力,并与查表值进行比较(以相对误差表示)。
【解】:查附录A 得35/150-LGJ(根数30/7)可知:铝部截面积226.147mm A a =, 直径mm d a 5.2=;钢部截面积236.34mm A s =,直径mm d s5.2=;计算截面积262.181mm A =,导线外径25.17mm d =, 计算拉断力[]N T j 65020=。