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10KV配电线路杆塔接地技术方案设计

10KV配电线路杆塔接地技术方案设计
10KV配电线路杆塔接地技术方案设计

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中国南方电网

广东电网

10KV配电线路接地技术方案

广州中光电子科技有限公司

二〇一九年八月

目录

1、前言 (2)

2、设计依据 (2)

3、10KV配电线路杆塔的接地方案 (3)

3.1新建杆塔的接地降阻措施 (3)

3.1.1镀镍接地棒接地法 (5)

3.1.2专用接地模块加降阻剂接地法 (7)

3.2 10KV线路杆塔接地改造 (11)

4、结束语 (12)

附件1:施工图(图号:DL-JD-01,DL-JD-02)

附件2:镀镍接地棒说明书及检测报告

接地模块说明书及检测报告

10KV配电线路接地技术方案

1、前言

近年来,广东地区由于经济的发展,对电力的需求不断增加,因此,电力系统也不断发展,接地短路电流愈来愈大,设备接触电压和跨步电压也越来越大,直接威胁到设备和人身安全;由于接地短路电流的增大,接地线和接地干线的热稳定也愈来愈突出。特别是在变电站(或变电所)的自动化控制装置的大量投入运行,由于接地短路电流所形成的地电位干扰问题也越来越突出,所造成的微机保护“死机”、误动作而造成的事故和扩大事故时有发生,从而影响电力系统的安全运行。

同时,广东地区的地理位置特殊,大部分地区位于北回归线附近,使得该地区的年平均雷暴日高于国内其他大部分地区(广州的年平均雷暴日约76.1天)。为了更好的保障电力系统供电的正常运作,减少电力变电站设备和输电线路遭受雷击而引起的跳闸事故的发生,我司针对电网10KV线路的接地系统提出综合设计方案。

2、设计依据

●DL/ T 621—1997 《交流电气装置的接地》

●DL/ T 620—1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

●GB50169—2006 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

●GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》(2000年版)

3、10KV配电线路杆塔的接地方案

在输配电线路的防雷设计的主要目的是提高线路的耐雷水平,减少雷击跳闸率。主要的技术有:

①防直击导线技术:即防止导线直接遭受雷击,主要措施有架设避雷线、减少避雷线的保护角、加装各种形式的避雷针等;

②防闪络技术:即防止输电线路遭受雷击后发生闪络,主要措施有降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、安装线路避雷器等;

③防建弧技术:即防止输电线路发生闪络后建立稳定的工频电弧;

④防停电技术:即防止输电线路雷击跳闸厚重合闸不成功造成电力中断,如加装并联间隙等。

根据输电线路所在位置的地理条件、气象条件和雷电活动规律,利用现代防雷技术,采取相应的防雷措施,主要措施有:降低杆塔的接地电阻、架设架空避雷线、架设耦合地线、装设线路避雷器、加装防绕击避雷针和加强绝缘等。在上述措施,由其中架设避雷线、架设耦合地线、装设线路避雷器和加强绝缘等措施在输电线路防雷技术中有比较成熟的技术和产品,在本方案不做具体设计,主要介绍怎样降低杆塔的接地电阻方面技术。

3.1新建杆塔的接地降阻措施

架空线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,减少雷击跳闸率的主要措施。长期以来,为降低杆塔的接地电阻电力部门投入了大量的人力、物力、财力去改造,也取得了显著的效果。但由于初期设计对线路走廊的雷电活动规律和特征掌握不够,线路结构和地形地貌特征没有全面考虑,使得目前的设计和改造缺乏针对性,技术性不

强。特别是没有充分去掌握杆塔所在位置的土壤电阻率情况去设计和改造其接地,势必会达不到要求和造成工程费用的浪费。

因此,为了使杆塔的接地能够达到要求,必须先了解其所在位置的地理地质情况,实地测试器土壤电阻率,做好每一基杆塔的所在位置的测试记录;如果条件允许,可以到气象部门去了解近10年来的气象资料,了解线路走廊的雷电活动情况,为以后的设计做好充分的准备。

在准备好相应的资料后,根据不同的情况作出不同的设计。由于土壤电阻率不同,对杆塔的接地要求也不同。根据电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》和DL/T621-1997《交流电气装置的接地》等要求,为每一基架空线的杆塔的接地电阻的设计、安装和改造提供了依据。

①有避雷线的杆塔的工频接地电阻,在雷雨季节干燥时,不宜超过下表要求:

②无避雷线的杆塔的接地电阻:对于中雷区及多雷区35KV及66 KV无避雷线,宜采用措施减少雷击引起的多相线短路和两相异地接地引起的短线事故,钢筋混凝土杆和铁塔充分利用自然接地作用,在土壤电阻率不超过100Ω.m或有运行经验的地区,可以不另设人工接地装置。

由于广东地区大部分是多雷区,无特殊好的地质地理环境,最好把杆塔的接地做到10Ω以下。同时,该地区靠近海边,加上近几年酸雨程度严重,对接地的系统的腐蚀较为严重,对接地材料的选择也必须慎重考虑。在该方案中,我们建议采用一些抗腐蚀较好的接地材料。

3.1.1镀镍接地棒接地法

①镀镍接地棒接地法的实施条件

在深层土壤电阻率比表层低(可以通过四极法土壤电阻率测试实验知道),同时开挖面积受限制的地方,可以采用镀镍接地棒接地法,这样能够有效的节约土地和人工,又能达到改善地网的接地电阻。

单组(单根规格:φ14x1200mmm)镀镍接地棒接地方法可以按下面的公式计算:

R=ρ2πll2ld/2n (公式1)

其中

R:接地电阻(Ω)

d:垂直接地体的直径(m )

ρ:土壤电阻率(Ω.m )

l :垂直接地体长度(m )

可(公式1)见,将接地垂直接地体的长度扩大,即可把接地电阻降下来。如,土壤电阻率ρ=100Ω·m ,设计接地电阻R ≈10Ω,则垂直接地体的长度由公式1可算出l ≈13.5 m.(单组,而这种方法可将平面接地网变成立体接地体)。

如果土壤电阻率较高,可以在杆塔的四角分别设置1~2组接地棒,每组深度为7~10米,间距为5~10米。如图:DL-JD-01。

该接地材料采用特殊处理后有一定强度的钢材,通过镀铜处理后再镀镍。这样处理后的材料保持了原有金属材料良好的导电性能,同时也增加了其良好的抗腐蚀特性,是一种比较好的新技术接地材料。特别是其连接方式,如果没条件电焊,也以用放热焊接的方式。

②镀镍接地棒接地法的安装方法

在可施工的空地处,应先用金属探测器探测下方是否有电缆通过,附近是

否有光缆、煤气管道,另外注意周围的联通、电力、电信等一些通讯电力公司所设置的一些标示,防止在施工的过程中对地下通讯线路的破坏;

选好位置后,在空地开挖深60~80cm、长50cm、宽50cm的坑,在坑内垂直打入6~10根镀镍接地棒地极,采用联轴套镀镍铜管将镀镍接地棒一根接一根连接起来,联轴套镀镍铜管连接两根接地棒时,应分别将接地棒旋入连接器且相接触,从而使大锤打击时,接地棒受力均匀不易歪斜,电气连接更紧密,详见图

用模具放热熔接接地端和圆钢时,注意保持模具干爽,接地端和圆钢卡位紧密,热熔焊粉及引火剂适量,点火人员应离模具1米左右,方能操作;

当焊接完成后,应把圆钢与杆塔的接地端子相连,并在中间设置断接卡,以便后期测试和维护;

由于杆塔所在位置是野外,建议最好采用电焊连接,接地主干线是镀锌圆钢。

③镀镍接地棒接地法的安装要求

A、垂直方式,垂直接地体是采用镀镍接地棒(镀镍材质,1.2m),每组为6~10根,垂直接地棒间距尽量安装的杆塔的四角位置,并尽量往外扩张,否则有屏蔽作用,降低接地体的利用率;

B.水平方式,水平接地体采用φ12热镀锌圆钢,敷设深度为60~80cm;

C.引下线方式:引下线必须设置断接卡,以备检查;

D.做好所有焊接点和连接处的防腐措施。

④接地地网施工时安全注意事项

A、接地棒安装之前,必须开挖60~80cm深后看实际情况,确定是自然土壤才能往下深打;

B、接地棒连接时必须使用导电剂、使之有更好的导电率;

C、在与杆塔相连时必须要加装一套断接卡。

D、接地电阻必须小于10欧。施工实时测试,监督施工质量。

3.1.2专用接地模块加降阻剂接地法

随着接地技术的发展,降阻剂的降阻的方法已经在实际的接地工程中得到大量和长期的应用,在有关的国家标准和行业标准都有明确的推荐要求,如DL/ T 621—1997《交流电气装置的接地》中就有:填充电阻率较低的物质或降阻剂。这为降阻剂在工程中应用提供了技术依据。

①专用接地模块加降阻剂接地法使用条件和优势

按照技术上实用,安装上简单,经济上合理的原则,专用接地模块加降阻剂接地法实施的主要条件有:

首先,杆塔所在的位置的土壤电阻率较高,其他的接地方法很难达到要求;有足够的开挖面积。

水平接地装置的工频接地电阻的计算公式,如下:

R=

ρ

2πl

ln

hd

+B

2

(公式2)

R:接地工频电阻(Ω)

d:水平接地体的直径(m)

h:水平接地体的埋设深度(m)

ρ:土壤电阻率(Ω.m)

l:水平接地体长度(m)

B:接地网的形状系数(四角放射状地网取1.76,环形接地网取1.0,十字形接地网取0.89)根据上式可知,如果把杆塔所在位置的土壤电阻率降低,可以降低其接地网的接地电阻值,同时,根据地形情况,确定好一个好的地网形状,对改善接地电阻值有帮助。

使用降阻剂后,相当于扩大了接地体的有效截面积;利用降阻剂的扩散和渗透作用,降低接地体周围的土壤电阻率;也由于使用降阻剂后,减少或消除了接地体和大地之间的接触电阻;增大了散流面积,起到了很好的均压作用,减小了地面的电位梯度,使杆塔在雷击时受反击的概率降低。同时,中光系列降阻剂采用的物理性降阻剂,对金属接地材料没有腐蚀,相反,施工完毕一定时期后,由于降阻剂与金属接地体发生络合作用,对金属接地体还起到了保护作用。通过一些实地勘测,降阻剂通过一段时间后挖开一看,与水平接地体几乎是融为一体。照片如下:

杆塔接地采用降阻剂施工完毕后20个月后照片

由于降阻剂具有一定的流失性,因此,中光高科研究所科技攻关,利用降阻剂降阻原理,把降阻剂加工成成型的专用接地模块,做接地系统的垂直接地体。由于接地模块在降阻剂的配方上有一定的改进,由导电性、稳定性较好的非金属矿物质和电解物质组成,并用压力设备加压成型,增大了接地体本身的散流面积,减小了接地体与土壤之间的接触电阻,同时,具有一定的吸水保湿作用,通过释放电解质改善周围土壤的导电性,能获得低而稳定的接地电阻。并且随着时间推移,用接地模块做垂直接地体的接地系统的接地电阻值越来越小,直到达到一定值后稳定下来。如有ZGD-I-2、ZGD-II-1、ZGD-I-3等,具体参数如下:

② 专用接地模块加降阻剂接地的安装方法

在高土壤电阻率的地区,往往开挖难道较大。为了保证工程质量,杆塔

的水平接地极的地沟开挖深度必须大于60cm,开挖方向必须沿地面的等高线开挖,沟底尽量平直,上宽下窄;在此基础上每隔5米左右再挖一个深度约80cm~1m 的坑,大小与接地模块的体积稍大,

然后把接地模块竖直放在坑里,

周围用细土回填并夯实(有条件的可以适当倒些水把接地模块周围湿润);其数量的可以由下面得公式确定:

R=nj j

(公式3)

其中:Rnj :为n 个接地模块埋设后的工频接地电阻值

Rj: 为单个接地模块埋设后的工频接地电阻值

η:模块的利用系数(0.55~0.85)

为了减小垂直接地极的相互屏蔽,同时要求模块尽量埋设在射线的尾端。

如下图:

ZGD-II-1新建接地网施工照片 ZGD-I-2在改造杆塔接地时与射线焊接照片

杆塔所在位置雷击风险高,其土壤电阻率又特殊高(超过1000Ω.m )的地方,建议在

水平接地极的周围适当施放降阻剂。对降阻剂施工工艺有明确的要求:首先施放降阻剂必须均匀,降阻剂必须均匀包裹在水平接地体周围。降阻剂施放的标准为11~70kg/m,具体根据土壤电阻率情况确定。其计算公式有:

=K f

2R1(公式4)

其中:R1为没有加降阻剂时接地系统的工频接地电阻值

R2为加降阻剂后接地系统的工频接地电阻值

Kf为降阻剂的降阻系数,其值和降阻剂的施加截面积尺寸有关。

具体由下表可查:

③接地模块和降阻剂施工注意事项:

选择降阻剂和接地模块时要非常慎重,最好选择比较大型的生产企业的产品,并要求提供产品的测试报告和相关的质量证明。要选择物理性的环保型降阻剂,这样不会对接地体腐蚀,相反,还会对接地体进行有效的防腐。

根据土壤情况选择适合的施工方法。如在沙性土壤的环境下,选择接地模块而不要用降阻剂;

施工时,土壤必须夯实,不要把水平接地极架空在土壤中;回填土壤时,尽量使用细土,把石子分拣开,分层夯实,上面留20~30cm的沉降保护层。

3.2 10KV线路杆塔接地改造

在一些运行中的线路,随着时间的推移,很多杆塔的接地电阻值慢慢增大了,已经影响到线路的安全稳定的运行。通过我们公司对一些线路的改造,取

得了一定的效果,使线路的雷击次数降到有效范围内。特别是一些山区处在“人”字定点及两边的杆塔,施工条件艰巨,地形复杂,土壤电阻率相当高,通过我们的接地改造,取得了非常好的效果,得到了相关部门的认可。具体方法如下:沿着杆塔原有的水平的接地射线,在射线的尾端开始,每隔5~8米埋设一个ZGD-1-II,利用(公式三)来计算该杆塔改造到技术要求的接地电阻值(一般埋设10~30个就达到要求,具体根据杆塔所在位置的土壤电阻率决定实际数量)。尽量要求每根射线均匀埋设,如果有困难,最少要找一组对角线的射线埋设。采用电焊焊接,焊接点处用φ16的钢筋做成七字形加强焊接,焊接完成后,去除焊渣,涂上沥青或防腐的油漆。如果有条件,可以适当浇水在模块的周围,使其足够湿润,再用细土分层夯实,在上面保留20~30cm的沉降保护层。如图:DL-JD-01。

施工完毕后,接地电阻值不一定马上会降低,一般要三个月到一年左右,通过接地模块的吸水和释放电解质,其接地电阻值才开始降低,在此以后一定时期内,每次测试都会变小,直到其达到一定的稳定值(接地模块周围的电解质释放达到饱和)。

4、结束语

总之,对于架空的配电线路的杆塔接地装置,为了配电设备安全、稳定的运行,其设计必须合理,施工必须规范,同时,还要有一个良好的运行维护机制。上述的几个方面缺一不可,否则,该线路的接地效果会降低,直接影响配电系统的正常运行。

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10KV配电线路规划与设计

10KV配电线路规划与设计 摘要:10KV配电线路主要包括10KV架空线路和10KV电缆线路。本文主要以浙江省宁波奉化市某新建小区一条10KV架空线路为例来简要分析10KV配电线路的规划与设计。 关键词:10KV配电线路;架空线路;小区供电 1.10kv配电线路规划与设计的一般流程 在实际设计过程中,影响10kv配电线路规划与设计因素有很多,因此要想完美地进行配电线路设计就必须按照相关规定一步一步的进行。首先,在接受任务之后,要把很多失误都要明确清楚,如线路起点、终点和导面截面;其次,要清楚地掌握沿途地形,在地形图上对路径方案进行初步选定,并对现场进行勘测计算,并将路径图绘制出来;再次,杆塔的型式选择要根据实际情况来进行;第四,根据设计将所需的设备材料清单一一列出来,对此设计进行工程预算编制时,主要套用现行的定额、计费程序来进行;第五,从技术经济角度来对比各个方案,进而选择出最佳的方案。对这个最佳方案进行整理完善,为规划与设计提供完善的资料。 2. 10KV架空线路设计实例 本文主要以浙江省宁波奉化市一居民小区供电设计为例。小区配电所供电方案的接线方式如图1所示。这种接线方式为单电源供电方式,在中等规模且无高层住宅的封闭式居民小区常用。居民小区配电室所采用的电缆单电源主要是以10kV交联聚乙烯阻燃电缆为主。直埋是电缆铺设的主要方式。小区内一般会设一个或者几个配电室,继电保护主要采用SF6或真空断路器来进行配置,采用过电流和电流速断进行保护,除此之外,针对大容量配变而言,还需要在此保护基础上另装瓦斯保护和纵联差动保护。 配变低压侧分散补偿是武功补偿所采用的主要形式,按照配变容量的40%左右过来确定补偿容量。当在地下设置配电室时,主要采用环氧树脂绝缘的干式变压器来进行配变。每座配电室可容纳200户以内的供电户数,根据配变容量及住宅流分布情况,配电室低压出现路数可设置4~8回路不等。楼头箱在每栋楼之前设置,将单元配电箱设置在每个单元,配电室、楼头箱、单元配电箱所采用的供电方式都一样,都采用直埋低压电缆放射式进行供电。

施工方案-输电线路接地施工方案

济南长清青杨110kV输电线路工程 接地工程 施 工 方 案 山东长能电气集团有限公司 济南长清青杨110kV输电线路工程 施工项目部 che

一、工程简介 架空线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,减少线路雷击跳闸率的主要措施。由于杆塔接地电阻高而产生的雷击闪络事故相当多。由于大部分位于山区、地质条件较差,许多杆塔的接地电阻不合格,有不少杆塔的接地电阻严重不符合要求,且锈蚀严重,造成线路耐雷水平低,经常发生雷电绕击、反击,使线路跳闸,影响了电网的安全稳定运行。因此,本次对济南长清青杨110kV输电线路工程所有杆塔接地施工,降低杆塔接地电阻,使之达到合格范围,对防止雷击跳闸,保证电网安全是非常重要的。 保证贯彻和顺利实施工程主要设计技术原则,满足国家施工验收规范和质量评定标准规程优良级标准的要求,确保工程实现零缺陷移交。杜绝重大施工质量事故和质量管理事故。 二、杆塔接地施工的要求 2.1 质量要求 1、本次接地所用接地体钢筋均为Φ10镀锌圆钢,接地引下线为Φ12镀锌圆钢。 2、接地体埋深不得小于0.8m,回填时,要清除石块、树枝等影响接地电阻的杂物,并留15cm的防沉层,对于土质不好的地方,要更换土壤。 3、接地体埋设路径尽量避开可能挖沟及易山水冲刷地带,以避免接地体外露,尽量向低洼潮湿的地带敷设,利于降低接地电阻。 4、接地引下线必须镀锌良好,接地引下线与接地体必须双面焊接,焊接前必须清理连接处的氧化物,焊接长度不小于圆钢直径的 che

10倍。 5、接地引下线与杆塔连接必须良好可靠 2.2 工作要求 1、接地引下线必须镀锌良好,发现漏镀锌、脱皮等缺陷必须更换,并向负责人汇报确认。 2、所有接地引下线上的联板都必须保证焊接长度不低于10CM。 3、铁塔四角都必须与接地体连接,预留接地连接口,与接地引下线双螺栓连接。 4、依据《交流电气装置的接地》DL/621-1997中第5.2.1条的规定:架空线路杆塔保护接地的接地电阻不宜大于10Ω; 5、每基杆塔完成接地后,必须测量接地电阻,直至合格,合格率达到100%。 二、施工方法 3.1 开挖接地槽 (1) 接地槽开挖前,应先测定土壤电阻率,如实测值与设计图纸规定的型式出入较大,可按实测值选配相应的接地装置。然后根据设计图纸要求及现场地形地貌条件进行接地槽的放样,划出接地槽的开挖线。 (2) 接地体的槽位应避开道路、地下管道及电缆沟等。 (3) 开挖接地槽遇有障碍物(如大块岩石等),允许绕道避开,但应符合下列规定: 1) 不得改变接地形式及减少接地槽长度。 (2) 接地装置为浅埋放射型。但尽量避免放射形接地体弯曲。 (3) 在丘陵、山地开挖接地槽时应尽量沿等高线布置。 che

输电线路杆塔设计复习题

1.22φ14钢筋各符号代表什么?22根一级热轧钢筋公称直径14mm 2.什么叫悬垂绝缘子串风偏角?导线和悬垂绝缘子串在风荷载作用下使悬垂 绝缘子串偏离一定的角度,称为悬垂绝缘子串风偏角φ。 3.什么叫防雷保护角α?防雷保护角是地线与导线的连线在铅直方向的夹角。 4.杆塔纵向水平荷载,杆塔横向水平荷载的定义是什么?纵向水平荷载:垂直 杆塔平面即垂直横担方向。杆塔横向水平荷载:平行杆塔平面即沿横担方向。 5.什么叫直线型杆塔、耐张型杆塔?在正常运行情况下,仅承受导线.地线.绝 缘子和金具等重量的垂直荷载以及横向水平风荷载,而不承受顺线路方向张力的杆塔称为直线型杆塔。除具有与直线型杆塔同样的荷载承载能力外,还能承受更大的顺线路方向的拉力,以支持事故断线时产生纵向不平衡张力,或者承受因施工.检修时锚固导线和地线引起的顺线路方向荷载的杆塔,称为耐张型杆塔。 6.什么叫呼称高度,经济呼称高度?杆塔下横担的下弦边缘线到地面的垂直距 离H称为杆塔呼称高。使得整个线路材料用量最少的最优高度称为经济呼称高度 7.转角杆塔转角大小与角度荷载的关系?一相导线的角度荷载为 Pj=T1sin&1+T2sin&2 T1.T2杆塔前后导线.地线张力。&1.&2导线与杆塔横担垂线间的夹角。转角杆塔及兼有小转角的直线型杆塔在进行荷载计算时,将水平张力分解成横向水平荷载,即为角度荷载.转角杆塔转角越大,角度荷载越大. 8.耐张杆塔的上层拉线和下层拉线的主要作用是什么?上层拉线:断线情况 下,承受断线导线张力,承受全部断地线张力。下层拉线:正常情况时承受所有横向水平荷载;断线情况时,承受断导线张力。 9.导线三角形布置与水平布置的的主要优点?从三相导线的电气对称性来说, 三相导线的三角形排列优于水平排列,从运行的技术条件来说,导线采用水平排列时,防雷较好,且在不同时脱冰或导线舞动时所造成的碰线机会大大减少,这对覆冰区有特殊意义。 10.环形截面钢砼受弯构件计算公式的适应条件是什么?含筋率 w=fyAs/fcA<=0.9 11.刚性基础与柔性基础分别适应什么地质条件?刚性基础底板为阶梯式,底板 不变形,不需要配钢筋,适用较硬地质条件。柔性基础底板较大而薄,基础可随土壤变形,适用较软地质条件,基础埋置浅。 12.杆塔的水平档距和垂直档距的作用是什么?水平档距是用来计算导线传递 给杆塔的水平荷载的。垂直档距表示有多长导线的垂直荷载作用在某杆塔上。 13.荷载、材料强度标准值,荷载、材料强度设计值分别用于什么计算?荷载标 准值用于变形和裂缝计算;荷载设计值用于强度计算 14.偏心距增大系数 的物理意义是什么?偏心距增大系数的物理意义是,考虑 长柱偏心受压后产生的二阶弯矩对受压承载力的影响。 15.猫头型铁塔与酒杯型铁塔有何区别,各有什么优点?猫头塔多了下横担;酒 杯型导线呈水平排列,猫头型呈三角形排列.从三相导线的电气对称性,三角形排列优于水平排列,水平排列防雷较好,且脱冰舞动造成的碰线机会大大减小.猫头型导线水平间距减小,断线时受力性好,耗材少

输电线路杆塔及基础课程设计说明书

输电线路杆塔基础课程设计说明书 一、设计题目:刚性基础设计 (一)任务书 (二)目录 (三)设计说明书主体 设计计算书是设计计算的整理和总结,是图纸设计的理论依据,也是审核设计的技术文件之一,因此编写设计说明书是设计工作的非常重要的一部分。 1、设计资料整理 (1)土壤参数 (2)基础的材料 (3)柱的尺寸 (4)基础附加分项系数 2、杆塔荷载的计算 (1)各种比载的计算 (2)荷载计算 1)正常大风情况 2)覆冰相应风 3)断边导线情况 要求作出三种情况的塔头荷载图 3、基础作用力计算 计算三种情况荷载作用下基础的作用力,选择大者作为基础设计的条件。 4、基础设计计算 (1)确定基础尺寸 1)基础埋深h0确定 2)基础结构尺寸确定 A、假定阶梯高度H1和刚性角 B、求外伸长度b' C、求底边宽度B D、画出尺寸图 (2)稳定计算 1)上拔稳定计算 2)下压稳定计算 (3)基础强度计算 5、画基础施工图和铁塔单线图 用A3纸(按制图标准画图)见参考图 6、计算可参考例11-3

《输电杆塔及基础设计》课程设计任务书 一、设计的目的。 《输电杆塔及基础设计》课是输电线路专业重要的专业课之一,《输电杆塔及基础设计》课程设计是本门课程教学环节中的重要组成部分。通过课程设计,使学生能系统学习和掌握本门课程中所学的内容,并且能将其它有关先修课程(如材料力学、结构力学、砼结构,线路设计基础、电气技术)等的理论知识在实际的设计工作中得以综合地运用;通过课程设计,能使学生熟悉并掌握如何应用有关资料、手册、规范等,从设计中获得一个工程技术人员设计方面的基本技能;课程设计也是培养和提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。 二、设计题目钢筋混凝土刚性基础设计 三、设计参数 直线型杆塔:Z1-12铁塔(单线图见资料,铁塔总重56816N,铁塔侧面塔头顶宽度为400mm) 电压等级:110kV 绝缘子: 7片×-4.5 地质条件:粘土,塑性指标I L=0.25,空隙比e=0.7 基础柱的尺寸:600mm×600mm 1.荷载计算(正常情况Ⅰ、Ⅱ,断边导线三种情况) 2.计算基础作用力(三种情况) 3.基础结构尺寸设计 4.计算内容 (1)上拔稳定计算 (2)下压稳定计算 (3)基础强度计算 五、设计要求 1.计算说明书一份(1万字左右) 2.图纸2张 (1)铁塔单线图 (2)基础加工图

10KV配电线路设计技术要点探析 赵晖

10KV配电线路设计技术要点探析赵晖 发表时间:2018-03-13T10:59:42.843Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:赵晖 [导读] 摘要:10kV配电线路是电力系统的重要组成部分,也是电站传输电力至用户端的关键步骤,与人们日常生活、生产关系最为紧密的配电系统,是支持城乡建设、居民生活与生产的主要配电网络,对于城乡发展、工农产业有着积极推动作用。 (国网临洮县供电公司) 摘要:10kV配电线路是电力系统的重要组成部分,也是电站传输电力至用户端的关键步骤,与人们日常生活、生产关系最为紧密的配电系统,是支持城乡建设、居民生活与生产的主要配电网络,对于城乡发展、工农产业有着积极推动作用。配电线路作为电力系统中最重要的组成部分,在配电线路设计阶段,就要对各个部分进行合理的安排和配置。只有这样才能确保配电线路的安全运行。 关键词:10kV;配电线路;设计;技术要点 引言 随着科学技术以及我国经济的快速发展,电网也取得了长足的发展。配电线路是指从降压变电站把电力送到配电变压器,或是将配电变压器的电力送到用电单位的线路。配电线路覆盖的面积非常大,线路路径设计较为复杂。从实践情况来看,配电线路路径设计的质量会对配电线路的线损、供电稳定性、供电效率以及供电经济性等造成明显的影响。良好的配电线路路径优化设计及选择方案,可以有效提升配电线路的综合配电能力、配电质量。 一、10kV配电线路设计的意义 在配电线路过程中,可以根据电压的不同将其划分多个等级,不同等级的配电线路起着不同的作用。由于配电线路具有设备质量不统一、线路长、覆盖面积广、地理因素影响的特点,在输送途中一旦出现故障现象,不但影响到人们的正常用电,还会给供电企业造成极大经济损失。所以在配电线路的实施过程中,一定要选择质量较好的结构造型和电气设备,以此提高10kV配电线路的安全性和可靠性,最终实现整个电力系统的稳定运行。 二、10kV配电线路设计方案的经济性 线路设计方案要在保证线路安全的前提下将工程造成本控制在最低。项目方案的最终确定工程造价是主要影响因素之一,投资计划的制订与控制均要以工程成本为依据。在线路设计过程中,可以通过以下几点措施控制工程造价:①采用定额设计,对总成本做出限定。②提高路径选择的科学性与合理性,将协调、赔偿的成本控制在最低。③设计多个方案加以比较,比如导线的选择,有些配电网在改造过程中采用绝缘导线,甚至用绝缘导线代替裸导线,这种改造方案就会加大工程的投资成本。 三、10kV配电线路设计的一般流程 在10kV的配电线路设计中包括很多的设计内容,例如:机电设计、杆塔设计、整体编制说明等。在设计过程中,希望大家多重视整体编制说明的重要性,因为它不仅涉及多方面的配电线路内容,还需要对详细的设计依据、工程基本情况有一定的了解,因此整体编制说明的作用是不容忽视的。因为中国现有状况,10kV配电道路电网绝大部分散布在乡村以及城郊区域,通常选用架空线或许以架空线为主的混合结构形式。因为乡村人口的散布对比松懈,通常选用放射性供电方法。考虑到影响配电线路运营的外界要素很多且不可猜测,所以在计划配电线路过程中充分地考虑这些要素是很有必要的。严厉按照计划流程进行计划配电线路,是计划成功的保证,即使呈现毛病也便于及时排查及修正。 四、10kV配电线路设计的技术要点分析 4.1合理的电荷分配 在配电网正常运行的情况下,线路越长,其损耗程度也越大。应 当结合全面、严谨的实地考察,由专业的线路设计人员,配合当地的政府、工程测量人员、技经人员等,一同到达实地进行细致的考查、勘察,全方位确定配电线路选择的相关因素,若能将线路的长度缩短,相应的损耗程度就可以降低,以致达到节能的目的。所以,合理的线路布局对10kV配电网来说是必要的,在电能传输状况不受影响的前提下,尽可能缩短线路的距离。另外,电源点的合理布置也是必要的,合理的电源点能够保证让最近的电源来提供负荷。 4.2路径的选择 对架设路径选择时要自觉遵守我国各项法律法规,对土、水、石等做勘探试验,同时做好对比记录,结合当地的实际情况选择一种最为经济最便利的路线,在路径的选择上要注意以下几点要求:①任何施工方案都必须经过相关部门的审核,选择路径时及时与当地的人电力部门和环保部门进行沟通,经同意方可采用;②尽可能减少线路转角的现象,顺直最好;③不能纸上谈兵,要有实用性,选择便于施工的路径,保证不会对施工造成不利影响;④假如选择杆塔架设,应避免与人们生活产生交集;不能只考虑架设问题,还要想到后期的维护问题。 4.3室内线路的设计 一定要做好前期的准备工作,对线路设计常涉及的一些资料进行准备,例如路线图、室内装修图,在对测量数据出图时严格按照标准出图,要在室内设计图上做好标记,特别是一些水利工程、城乡规划区域等特殊工程,考虑当地的实际情况、影响因素,选择几个合理的方案,最后在对比下选出最佳设计方案。 4.4现场电路的设计 现场选线过程是线路选择设计中最为关键的一步,它是为了将设计方案中的最终走向方案进行的最终决定,同时在对杆塔进行建设时需注意跨越点和转角,由于电网输电线距离长,架设好后是否会出现线路张力的问题,如果没考虑这方面的因素,一旦有线路张力的出现,将直接影响电能传输。现在的GPS技术即快捷,精准度还高,对环境的影响已经降到了最小。 4.5机电部分要点 ①对机电部分进行设计时,安装部位一定要事先考虑好,尽量选择在气温平均、风力小的地方,以便于长时间检测,最终找出合适的安装地点;②对配电线路中的导线进行选择时,不仅要将其导线的规格计算出来,其机械性能也要通过检测,导线的横截面积计算出导线自身通过电流的多少,购买导线时,应选择货真价实的正规厂家,架设线路导线的安全系统、最大使用应力要包括在设计说明中,避免导

10KV配电线路杆塔接地技术方案

中国南方电网 广东电网 10KV配电线路接地技术方案 广州中光电子科技有限公司 二〇二〇年五月 目录 附件1:施工图(图号:DL-JD-01,DL-JD-02) 附件2:镀镍接地棒说明书及检测报告 接地模块说明书及检测报告 10KV配电线路接地技术方案 1、前言 近年来,广东地区由于经济的发展,对电力的需求不断增加,因此,电力系统也不断发展,接地短路电流愈来愈大,设备接触电压和跨步电压也越来越大,直接威胁到设备和人身安全;由于接地短路电流的增大,接地线和接地干线的热稳定也愈来愈突出。特别是在变电站(或变电所)的自动化控制装置的大量投入运行,由于接地短路电流所形成的地电位干扰问题也越来越突出,所造成的微机保护“死机”、误动作而造成的事故和扩大事故时有发生,从而影响电力系统的安全运行。 同时,广东地区的地理位置特殊,大部分地区位于北回归线附近,使得该

地区的年平均雷暴日高于国内其他大部分地区(广州的年平均雷暴日约天)。为了更好的保障电力系统供电的正常运作,减少电力变电站设备和输电线路遭受雷击而引起的跳闸事故的发生,我司针对电网10KV线路的接地系统提出综合设计方案。 2、设计依据 ●DL/ T 621—1997 《交流电气装置的接地》 ●DL/ T 620—1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 ●GB50169—2006 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 ●GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》(2000年版) 3、10KV配电线路杆塔的接地方案 在输配电线路的防雷设计的主要目的是提高线路的耐雷水平,减少雷击跳闸率。主要的技术有: ①防直击导线技术:即防止导线直接遭受雷击,主要措施有架设避雷线、减少避雷线的保护角、加装各种形式的避雷针等; ②防闪络技术:即防止输电线路遭受雷击后发生闪络,主要措施有降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、安装线路避雷器等; ③防建弧技术:即防止输电线路发生闪络后建立稳定的工频电弧; ④防停电技术:即防止输电线路雷击跳闸厚重合闸不成功造成电力中断,如加装并联间隙等。 根据输电线路所在位置的地理条件、气象条件和雷电活动规律,利用现代防雷技术,采取相应的防雷措施,主要措施有:降低杆塔的接地电阻、架设架

输电线路杆塔课程设计

三峡大学电气与新能源学院课程设计说明书 学期: 专业:输电线路工程 课程名称:输电杆塔及基础设计 班级学号: 姓名: 指导老师:

《输电杆塔设计》课程设计任务书 一、设计题目: 110KV门型直线电杆设计(自立式带叉梁) 二、设计参数: 电压等级:110kV 避雷线型号:GJ一35 电杆锥度:1/75 电杆根部埋深:3m 顶径:270mm 气象条件:Ⅳ级 绝缘子:7片×一4.5 地质条件:粘土,γs=16 kN/m3,α=20°,β=30°, 三、设计成果要求: 1.设计说明书一份(1.5万字,含设计说明书插图) 2.图纸若干 (1)电杆尺寸布置图 (2)电气间隙效验图 (2)正常运行情况下的抵抗弯矩图 (3)事故时的弯矩图

目录 一、整理设计用相关数据……………………………….……………………..1 1 任务书参数……………………………………………………….………1 2气象条件列表.................................................................... (1) 3导线LGJ-150/35相关参数表..……………………………………..……1 4 导线比载计算................................................................. (1) 5 地线相关参数…………………………………………………………….3 6 地线比载计算…………………………………………………………….3 7 绝缘子串和金选择……………………………………………………….3 8 地质条件………………………………………………………………….4 9 杆塔结构及材料………………………………………………………….4 二、电杆外形尺寸的确定 (4) 1 杆的呼称高度…………………………………………………………….4 2导线水平距离…………………………………………………………….5 3间隙圆校验……………………………………………………………….5 4地线支架高度确定 (6) 5 杆塔总高度……………………………………………………………….7 三、杆塔荷载计算 (7) 1标准荷载………………………………………………………………….7 2设计荷载………………………………………………………………….9 四、电杆杆柱的强度验算及配筋计算......................................... (11) 1配筋计算................... (11) 2 主杆弯矩计算…………..…………………………………………..……11 3 事故情况下的弯矩计算 (12) 4 裂缝计算....................................................... (13) 5单吊点起吊受力计算 (13) 五、基础设计………….……………….………………………………..……..14 1 土壤特性...……………………………………………………………….14 2 抗压承载力计算 (15) 3 底盘强度计算……………………………………………………………15 八、参考文献…………………………………………………………………..16 九、附图 附图1尺寸布置图............ (1) 7 附图2间隙圆校验图 (18) 附图3正常运行最大风情况下的抵抗弯矩图.......................................19附图4事故时弯矩图................................................................... (20)

输电线路设计基础概念题

一、基本概念题 1、简述输电线路各组成部分及其作用。 1、导线 导线用来传输电流,输送电能 2、避雷线 (1)起到防雷保护作用,使线路绝缘免遭雷电过电压的破坏,保证线路安全运行。 (2)当采用带有放电间隙的避雷线绝缘子时,可用作载流线,起熔冰、检修电源、载波通信通道等。 3、杆塔 杆塔用来支持导线和避雷线及其附件,并使导线、避雷线、杆塔之间,以及导线和地面及交叉跨越物或其他建筑物之间保持一定的安全距离。 4、绝缘子和绝缘子串 绝缘子是线路绝缘的主要元件,用来支承或悬吊导线使之与 杆塔绝缘,保证线路具有可靠的电气绝缘强度。 5、金具 架空线路上使用的金属部件,统称为线路金具。起支持、紧固、连接、保护导线和避雷线作用。 2、简述输电线路的任务和作用 输电线路的任务是: 把发电厂、变电站及用户有机的联系起来,是输送电能的纽带,是电力系统的大动脉,起着输送分配和交换功率的作用。作用如下: 1、输电线路解决了发电厂远离用电中心的问题,能充分利用动力能源,特别是水力资源,减少了煤耗和运输压力 2、把若干个孤立的发电厂及地方电力网连接成较大的电力系统,可以减少系统中总的装置容量;可以安装大容量的机组来代替小机组,减少单位容量建设投资,提高机组效率,减少消耗; 3、能把若干个孤立的地区电力网连接成为大的电力系统,有效地提高了运行的经济性和供电 3、输电线路研究对象是什么?为何架空线路比电缆线路应用广泛? 研究对象: 1、架空线路导线和避雷线的机械计算; 2、杆塔及其基础计算; 3、线路选线与杆塔定位以及施工计算。 架空线路优点: 结构简单、施工周期短、建设费用低、技术要求低、检修维护方便。散热性能好、输送容量大等。 4.什么叫档距,弧垂及限距?三者有何关系? 基本概念: 1、档距:相邻两直线杆塔中心线间的水平距离称为档距。 2、弧垂:导线悬挂点到导线最低点的垂直距离称为弧垂。 3、限距:导线到地面或其他被跨越物之间的垂直距离称 为限距。

10kV配电线路设计的技术要点分析

10kV配电线路设计的技术要点分析 发表时间:2016-08-22T14:14:49.310Z 来源:《电力设备》2016年第11期作者:付守恒[导读] 在电力系统中,配电线路是保证其顺利工作的重要组成部分,一旦配电线路出现问题。 付守恒 (内蒙古电力(集团)有限责任公司阿拉善电业局 750300)摘要:电力建设中,配电线路的设计直接关系着整个工程能够顺利运行,因此相关设计人员必须在设计中进行多方面的考虑,以此保障电力工程的顺利运行,本文就10kV配电线路设计的技术要点进行相关研究,希望能够以此推动我国电力工程的相关发展。关键字:10kV;配电线路;技术要点前言:在电力系统中,配电线路是保证其顺利工作的重要组成部分,一旦配电线路出现问题,就很有可能影响电力系统的正常运转,对我国民众的生产与生活带来重大影响,为了保证我国电力系统的正常运转,对10kV配电线路设计的技术要点进行相关分析,就有着很强 的现实意义。 1.10kV配电线路设计的重要意义在我国电力系统中,不同等级的配线电路肩负着不同的电力运输工作,而10kV配电线路负责的是电网与用户之间的电力传输,其运用效果的好坏,直接关系着用户的用电质量,所以我们常将10kV配电线路称之为我国配电系统的最重要组成部分。在10kV配电线路的具体工作中,由于其存在着线路长、设备质量不一、覆盖面积广、受环境影响大等特点,这就使得其10kV配电线路很容易出现相关故障,最终导致相关用户无法正常用电。为了保障10kV配电线路的安全运行,相关设计人员需要根据10kV配电线路的具体运行情况,为其选择合适的造型结构与高质量的电气设备,以此保证电力系统的安全、稳定运行[1]。 2.10kV配电线路设计的设计流程在相关设计人员进行具体的10kV配电线路设计时,其首先需要考虑10kV配电线路应用地的各种环境因素与相关需求,然后严格按照行业规定的10kV配电线路设计流程进行具体的设计工作,具体设计流程分为五步。 2.1导线选择相关设计人员在进行10kV配电线路设计时,首先需要分清需要设计线路的起始点和导线的横截面,在10kV配电线路设计中,采用的导线横截面一般为70mm以上,采用的导线多为稀土钢芯铝绞线,这点需要设计人员予以注意。 2.2路径图设计在进行具体的10kV配电线路设计时,上文中我们提到了相关设计人员需要了解相关环境情况,具体来说,相关设计人员应对10kV配电线路现场进行实地调查,了解相关环境情况后方可进行10kV配电线路设计中,路径图的具体设计[2]。 2.3塔杆选择在进行具体的10kV配电线路设计时,塔杆的选择关系着10kV配电线路能否较好的发挥自身功效,所以相关设计人员必须参考10kV配电线路当地的气象环境、现场地质以及地形环境等因素,方可进行具体的塔杆选择。 2.4工程预算为了提高10kV配电线路设计的规范性,相关设计人员在进行具体的设计工作时,必须将整个线路工程所需的材料与设备,清清楚楚的列为清单,并通过清单进行具体的10kV配电线路工程预算。 2.5比对方案在进行具体的10kV配电线路设计时,相关设计人员往往会设计出几套不同的设计方案,这时为了保证方案的最优性,相关设计人员需要对相关方案进行对比,以此选出最优秀的设计方案[3]。 3.10kV配电线路设计的设计要点上文中我们了解了10kV配电线路设计的重要意义与具体的设计流程,在下文中笔者将结合自身工作经验,对10kV配电线路的设计要点进行具体论述,希望能够以此推动我国电力事业的相关发展。 3.1配电装置选择在10kV配电线路设计中,配电装置的选择关系着10kV配电线路功能能够正常发挥,因此相关设计人员必须通过参考多种因素进行具体的配电装置选择。 3.1.1天气因素在10kV配电线路设计中的配电装置选择中,由于温度变化会对10kV配电线路中的配电装置产生不小的影响,所以在具体的10kV配电线路设计中,相关设计人员必须对10kV配电线路所在地的天气情况进行具体调查,了解当地能够达到的最高温度与最低温度,以此进行具体的配电装置选择。在这里需要注意的是,相关设计人员需要在所得到的相关温度数值上加减5摄氏度,以此进行具体的配电装置选择,避免因异常天气造成的配电装置损坏[4]。 3.1.2特殊地域在10kV配电线路设计中的配电装置选择中,一些10kV配电线路所在地的特殊地域条件,有可能造成普通配电装置的损坏,所以针对这类地域10kV配电线路配电装置的选择,相关设计人员需要有针对性的进行相关选择。例如,在进行湿热带的10kV配电线路设计中,相关设计人员就需要选择湿热带配电装置,以此保证10kV配电线路的正常稳定运行。 3.1.3符合规范在10kV配电线路设计中的配电装置选择中,相关设计人员必须遵守相关国家规范,在我国当下的10kV配电线路设计中,《电力设施抗震设计规范》是相关设计人员必须遵守的设计规范。 3.1.4风力因素

输电线路杆塔接地设计要点研究

输电线路杆塔接地设计要点研究 发表时间:2019-06-13T09:53:16.100Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:王俊辉 [导读] 摘要:当前,随着经济的不断发展完善,人们对供电的安全性及可靠性提出了越来越高的要求。 (广西福源电力设计有限责任公司) 摘要:当前,随着经济的不断发展完善,人们对供电的安全性及可靠性提出了越来越高的要求。而输电线路是整个电网最为薄弱的环节,采取输电线路杆塔接地可以实现雷电击中避雷线或杆塔的过程当中,雷电流能够经由杆塔、接地网流入大地,避免电力线路受到雷击作用力的影响,从而保障整个电力线路运行的安全性与可靠性。本文在此从输电线路杆塔接地的要求出发,对输电线路的杆塔接地设计过程中的具体的要点做了一定的研究。 关键词:输电线路;杆塔;接地措施 前言 输电线路的接地,既是杆塔保护接地,又是线路防雷保护接地。对塔顶以及避雷线进行雷击时,雷电流会经过杆塔接地装置流入到大地中。为保证输电系统安全稳定运行,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、减少线路雷击跳闸率的主要措施。 一、输电线路实施杆塔接地的重要意义 输电线路杆塔接地对供电企业的安全稳定运行至关重要,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,减少线路雷击跳闸率的主要措施。由于杆塔接地电阻高而产生的雷击闪络事故相当多。由于大部分位于山区、地质条件较差,许多杆塔的接地电阻不合格,有不少杆塔的接地电阻在100Ω以上,造成线路耐雷水平低,经常发生雷电绕击、反击。经对线路杆塔接地进行了降阻高燥,使线路雷击跳闸率得到了有效的控制。因此可见,降低杆塔接地电阻,使之达到合格范围,对防止雷击跳闸,保证供电企业安全是非常重要的。 二、输电线路杆塔接地一般要求 输电线路的杆塔接地,应首先充分考虑其自身的自然接地体(包括铁塔基础、钢筋混凝土杆埋入地中的杆段及其底盘、拉线盘等),在自然接地体不能满足要求时,才考虑补充敷设人工接地装置。人工接地装置中一般由很多水平接地体或垂直接地体组成,为减少相邻接地体的屏蔽作用,垂直接地体的间距不应小于其长度的两倍:水平接地体的间距可视具体情况确定,但不宜小于5m。 根据实践探究,有避雷线的线路,每个杆塔和工频接地电阻不连接,在应用中要注意防热防潮。在实践过程中由于投资电网之间的安全综合关系,要求针对杆塔的位置适当的改变。如果雷电活动频繁,对输电线路造成伤害,将发生雷击故障的杆塔和线段进行分析,尽量降低电阻。在装置过程中,要考虑到线路杆塔接地的目的,降低对接地电阻的冲击。在安装过程中要考虑到杆塔接地的最大长度,将长度控制在合理范围内。另外,在接地装置设置中,要具体分析设置要求,将线路的安全和防雷事故作为重点考虑要素,根据实际要求,对杆塔接地装置的类型、形式、长度和连接方式进行选择,确定设计依据后,进行施工。 三、做好输电线路杆塔接地设计的几个有效措施 1、现场勘察设计 (1)在线路可行性研究、初步设计选线阶段,设计单位水文气象专业人员要到线路所在地区气象台(站)调查线路沿线雷电活动情况及附近已投运输电线路运行情况,在线路路径选择时尽量避开雷电活动频繁地段,合理确定路径方案。 (2)线路施工图终勘定位阶段,测量专业需对杆塔逐基实测土壤电阻率,为合理设计杆塔接地装置提供准确资料。线路电气专业需结合电网最大运行方式下的接地短路电流计算设计,并根据土壤电阻率数据仔细校核接地装置的接地效能与稳定性,确定最适合现场情况的接地形式。 2、地下引接线设计 从地下引接线的角度上来说,接地引下线作为接地体与输电线路杆塔相互连接的最重要载体,其通过电流可以视作系统接地的全部电流。换句话来说,接地引下线截面的实际面积需要高于接地网用材的截面面积。结合实践工作经验来看,两者之间的比值应当控制在1.4:1及以上水平。特别是针对具有高土壤电阻率的地区而言,在有关接地引下线的设计方面,需要采取两根引下线分别连接纵交叉接地带以及横交叉接地带中交叉结地带,在此基础之上还需要确保两者之间焊接的牢固性,从而确保接地引下线的职能能够得到充分的发挥。 3、接地体长度设计 由多根射线不能满足接地体要求时,可采用两根连续伸长接地线,即将杆塔间接地体在地下相连。遇山谷时地中两根接地线可穿出地面,凌空跨越,不宜将地线切断,否则雷电流传播到接地线末端发生正反射,形成更高的电压。接地线在山谷中凌空,虽不能就地散流,但仍能起耦合地线的作用。结合工程实际运用,经过分析表明,当接地体长度增大时,电感的影响随之增大,从而使冲击系数增大;当接地体达到一定长度后,再增加其长度,冲击接地电阻也不再下降。一般说来,水平接地体的有效长度不应大于100m。 4、垂直接地体设计 在线路杆塔接地当中,垂直接地体是一种常用措施,然而由于山区中的石头比较多,尤其是那些处于岩石地段的杆塔,使用垂直接地法来进行施工是非常困难的,这时就可以与岩石裂缝相结合来对垂直接地极进行使用。如果地下有金属矿而这些金属矿的电阻率比较低时可以运用竖井式的接地降阻方法,如果没有金属矿再使用此方法就很不划算。要以水平接地体为主,垂直接地体为辅来实施杆塔接地的接地体工作,同时,垂直接地要保持在1.5到2m左右的长度,通常在水平接地体的顶点进行设置。 5、合理使用接地模块 要想使高土壤电阻率区域的接地电阻满足工程实际要求,建议采用接地模块,即石墨粉中掺入适量的金属氧化物和粘合剂,在添水拌匀后将其注入到模具之中,对其进行干燥处理后即完成脱模。在模块中,由于预埋了圆钢、扁铁或掺入了金属网,因此接地模块机械强度高。石墨抗老化性、稳定性、耐腐蚀性与导电性优越,且吸湿性与保湿性良好,外界因素影响不大,可保证接地电阻值的稳定,尽可能地降低接地装置工频接地电阻。 6、采用不平衡绝缘方式 在现代高压及超高压线路上,同杆架设的双回路线路日益增多,对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时,可考虑采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率,以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异,这样,雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络,闪络后的导线相当于地线,增加了对另一回路导线的耦合作用,提高了线路的耐雷水平使之不发生闪

10kV配电线路设计论文

10kV配电线路设计论文 110kV配电线路设计的流程 1.1对线路沿途地形进行勘查 10kV配电线路设计中,通过地形图初步确定了路径方案之后,还需要对线路沿途的实际情况进行现场勘查和绘制路径图,保证设计中地形 数据的真实性,而不是仅仅依靠地形图和他人提供的数据就进行设计。 1.2考虑实际情况选择塔杆 塔杆是10kV配电线路中重要的组成部分,根据实际的情况的不同需 要选用不同的塔杆。在塔杆选择中,需要对周边的气候环境、地质情 况和地形情况等进行详细的考察,保证塔杆的使用安全与使用寿命。 1.3选择材料、设备和制定方案 在完成了设计方案和塔杆的选择之后,要根据整条配电线路的情况选 择材料设备的种类和数量,列出材料和设备清单,据此对整个工程的 花费做出预算。同时,列出几种配电线路建设的方案,通过对比选择 出最适合的方案,然后进行完善整理后,确定最终整套的设计资料。 210kV配电线路设计要点分析 2.1线路路径与杆塔选择 线路路径是影响配电线路设计好坏的重要因素,也关系着线路施工的 可行性和线路日后的运行维护与故障维修。在线路路径选择上,需要 尽可能的少占用农田、避开洼地和山地等不良地质以及爆炸物、易燃 物等影响线路安全的区域,考虑施工难度和路径长度等综合因素,结 合城镇的规划设计,选择路径短、曲折系数小的路径,实现设计方案 的经济、合理和安全。在确定线路路径之后,需要对路径中需要架设 杆塔地区的地质、地形等情况进行综合考察,遵循“施工方便、造价 合理、运行安全”的原则,因地制宜,选用合适的塔杆形式和排杆方

式。常用的塔杆有耐张塔杆、转角塔杆、直线塔杆和终端直线杆四种,都具有不同的用途;在塔杆定位后,还需要对其进行那个荷载校验、 上拔校验、耐张绝缘子串倒挂校验、导线风偏后对地及其他凸起物的 净距离校验以及相邻线路断路时交跨离间隔的校验,保证塔杆设计的 安全性。 2.2配电装置设计 配电装置是配电线路的重要组成部分,在设计中选择配电装置时,需 要充分考虑周边的环境温度、抗风抗震能力以及导体和电器的相对湿 度等多种因素。首先,配电装置的设计选择需要注意周边环境的温度,通常取用多年最热月的平均最高温的平均值作为设计参考,根据温度 的高低选择符合耐热性要求的配电装置;同时,在屋内裸导体和其他 电器的选择上,通常是在最热月平均最高温上加5℃作为标准;另外,需要通过添加保温措施来保证仪表电器使用温度高于允许的最低温度,避免发生冰雪事故;最后,在隔离开关上设置破冰厚度时,需要大于 该地区年度平均最大的覆冰厚度。其次,导体和电器的相对湿度设计 选择上,采用的标准是线路区域内湿度最高月的平均相对湿度,通常 根据地区的不同选择不同的产品类型。比如,湿热带型电器产品适用 于湿热地区,而亚湿热带地区使用普通电器产品即可。第三,在抗震 能力设计上,需要保证设计的配电线路能够符合《电力设施抗震设计 规范》的规定;在抗风能力上,要保证设计的配电装置能够承受住该 地区30年内离地十米高的10min内最大平均风速;如果最大风速高于 35m/s,在设计配电装置时,需要通过提高设备与基础之间的连接牢固度、降低电气设备的高度等措施来提高其整体的抗风能力。 2.3导体与电器设计 导体与电器是配电线路的主体成分,其设计的水平会直接影响配电线 路的设计效果。首先,需要保证所设计的电器承受电压符合配电线路 实际运行最高电压的要求,导体与电器长期经过的电流值大于该配电 线路的最大持续电流值,并在设计中充分考虑日照会对载流量造成的 影响;其次,按照三相短路电流的验算值来确定导体和电器的热稳定、

输电线路杆塔接地分析

来源:乌海电力勘测设计院时间:2010-09-28 阅读:215次 标签:线路输电接地杆塔分析 摘要:针对输电线路杆塔的接地电阻与是否架设避雷线有关;杆塔的接地形式同杆塔所处土质的不同而不同等问题,结合乌海电力勘测设计院设计的输电线路,详细分析了每基杆塔的接地情况。 关键词:输电线路;接地;线路杆塔信息来源:https://www.doczj.com/doc/504799521.html, 对架空线路杆塔的接地电阻和型式在电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、L/T6 21-1997《交流电气装置的接地》中都提出了具体的要求。是设计、安装和改造架空线路杆塔接地的依据。 1 杆塔的接地电阻 信息来源:https://www.doczj.com/doc/504799521.html, 1.1 有避雷线线路杆塔的接地电阻 有避雷线的线路,每基杆塔不连避雷线时的工频接地电阻,在雷季干燥时,不宜超过表1所列数值。雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段,应改善接地装置,适当提高绝缘水平或架设耦合地线。 1.2 无避雷线线路杆塔的接地电阻 对于中雷区及多雷区35kV及66kV无避雷线线路,宜采用措施,减少雷击引起的多相线短路和两相异地接地引起的断线事故,钢筋混凝土杆和铁塔应充分利用自然接地作用,在土壤电阻率不超过100Ω·m或有运行经验的地区,可不另设人工接地装置。 需要说明的是,作为通用行业标准,对杆塔接地电阻的要求是比较宽松的。在多雷区,如是联络线路或重要线路,杆塔接地电阻最好能处理到10Ω以下,因为只有这样才能提高线路的耐雷水平,有效地限制雷击跳闸率,从而保证电网的安全稳定运行。 2 杆塔接地型式

L/T621-1997《交流电气装置的接地》的6.3条还对高压架空线路杆塔接地装置的型式做了具体的要求如下: ①在土壤电阻率ρ≤100Ω·m的潮湿地区,可利用杆塔和钢筋混凝土杆自然接地对发电厂、变电站的进线路应另设雷电保护接地装置。 在居民区,当自然接地电阻符合要求时,可以不设人工接地装置;②在土壤电阻率 100Ω·m<ρ≤300Ω·m的地区,除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地外,并应增设人工接地装置,接地极埋设深度不宜小于0.6m;③在土壤电阻率300Ω·m<ρ≤2000Ω·m的地区,可采用水平敷设的接地装置,地极埋设深度不宜小于0.5m;④在土壤电阻率 ρ>2000Ω·m地区,可采用6~8根总长不超过500m的放射形接地极或连续伸长接地极。放射形接地极可采用长短结合的方式。接地极埋设深度不宜小于0.3m ;⑤居民区和水田中的接地装置,宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形;⑥放射形接地极的最大长度,应符合表2 的要求。⑦在高土壤电阻率地区采用放射形接地装置时,当在杆塔基础的放射形接地地极每根长度的1.5倍范围内有土壤电阻率较低的地带时,可部分采用引外接地或其他措施;⑧雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段,应改善接地装置,架设避雷线,适用加强绝缘或架设耦合地线;⑨钢筋混凝土杆铁横担和钢筋混凝土横担线路的避雷线支架、导线横担与绝缘子固定部分或瓷横担固定部分之间,宜有可靠的电气连接并与接地引下线相连。主杆非预应力钢筋如上、下以用绑扎或焊接连成电气通路,则可兼作接地引下线。利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆,其钢筋与接地螺母,铁横担间应有可靠的电气连接;⑩35 kV及以上线路互相交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时,交叉挡两端的钢筋混凝土或铁搭(上、下方线路共4基)不论有无避雷线,均应接地。信息来 源:https://www.doczj.com/doc/504799521.html, 3 落-乌220kV输电线路铁塔接地型式 信息来源:https://www.doczj.com/doc/504799521.html, 该线路所在地区的土壤为含砂粘土、砂土,该地区为少雨地区,比较干燥,落-乌220kV 所在土层的土壤电阻率一般在1 000Ω·m~1 200Ω·m之间,属于高土壤电阻率地区。按照相关规程规定,对此条线路进行了如下接地形式的设计,经过比较选定下面接地型式作为线路的接地,目前运行结果良好,在雷雨季节未发生一起雷击跳闸事故: 信息来源:https://www.doczj.com/doc/504799521.html,

架空输电线路铁塔结构与基础设计

架空输电线路铁塔结构与基础设计 发表时间:2019-09-18T16:59:35.737Z 来源:《电力设备》2019年第7期作者:侯少龙 [导读] 摘要:在我国现代经济社会发展水平不断提升的背景下,电力系统在设计与运行过程中所依赖的基础条件也发生了相应的改变。 (国网乌鲁木齐供电公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐新市区 830000) 摘要:在我国现代经济社会发展水平不断提升的背景下,电力系统在设计与运行过程中所依赖的基础条件也发生了相应的改变。作为我国当前电力供应的基础保障性设施,架空输电线路在电力供应系统中所发挥的作用是非常重要的。但结合我国电力行业实际情况来看,企业目前仍然是电力供应的主要对象,因此,在电力供应经济改善方面的需求仍然是非常明确的。在对架空输电线路铁塔的设计中,除需保障铁塔结构的安全、稳定以外,还需综合考虑设计的经济效益。在目前已发生的各类输电线路安全事故中,因铁塔结构设计不合理所致事故的比例是非常高的。因此,为提高架空输电线路运行安全性和稳定性,做好对铁塔结构与基础的设计、优化工作有着非常重要的意义与价值。 关键词:架空输电线路;铁塔设计;优化 一、架空输电线路铁塔塔型设计 在对架空输电线路铁塔进行内力分析时,可以将铁塔杆系节点看作成铰接点,进而进行有效的内力分析。由于架空输电线路铁塔的工作环境一般较为复杂,为了确保铁塔能够顺利的进行有效的工作,要对铁塔的塔型进行技术经济分析,优选最适宜的塔型。架空输电线路铁塔塔型的选择要充分考虑输电线的导线型号、铁塔的工作环境以及线路的敷设路径等因素,根据铁塔所承受的机械外负荷条件进行塔型的计算和设计工作,进而确保铁塔结构的刚度、强度、稳定性等满足实际工作的要求。 根据铁塔底部宽度的不同,可以将架空输电线路的铁塔分为:窄基铁塔和宽基铁塔两种类型。其中,窄基铁塔的底部宽度与塔体的高度之比介于1/14~1/12之间,而宽基铁塔的底部宽度相对较大,其比值介于1/6~1/4之间。窄基铁塔的底部宽度相对较小,在同样的塔高条件下,其主材所承受的各种作用力相对较大,为了确保塔体的安全性,对主材的要求相对较高,该种类型的铁塔设计主要用于档距较小的铁塔之中,其挡距要小于100m;而宽基铁塔其底部宽度较大,能够将铁塔的作用力进行有效的分解,其主材所受到的作用力相对较小,该种类型的铁塔设计主要用于档距较大的铁塔之中,其档距不小于100m。 二、架空输电线路铁塔结构设计 不同类型的铁塔其架空输电线路的结构设计不尽相同,其具体的结构设计如下: 2.1窄基铁塔的结构设计 依据横担以及铁塔支架的通用程度可以采用以下两种类型的结构布置方案:(1)可以将窄基铁塔的塔头区域设置为垂直的形式,对口宽进行固定,塔身开始逐渐起坡,其铁塔的整体高度与底部的宽度参数设置一致,不考虑输电线路回路数量划分的影响;铁塔横担具有良好的通用性,铁塔中所设置的横担数量要根据架空输电线路中实际的回路数量进行有针对性的设计。(2)铁塔塔身与塔头均按照要求设置一定的通用坡度,铁塔的总高度与铁塔的上口和底部宽度保持一致;横担设置成固定形式不进行通用设计,根据导线的数量可以分为单导线回路和 双导线回路两种不同的形式。 2.2宽基铁塔的结构设计 根据铁塔中导线回路数量的不同可以采取不同类型的结构设计方案。其中,对于使用单导线回路的铁塔,其结构布置具有“上”字型的特点;对于使用双导线回路的铁塔,其结构布置上具有鼓型的特点。 三、架空输电线路铁塔基础设计的技术优化措施 3.1加强铁塔的基础 在输电线路铁塔结构设计中,杆塔基础分类三类合计三十三种:①水泥杆基础:分为非原状土无拉线盘基础和非原状土有拉线盘基础两种;②钢管杆基础:分为非原状土台阶式基础、非原状土直柱式柔性基础和非原状土素混凝土基础三种;分为原状土掏挖式基础、原状土套筒式基础、原状土卡盘式基础和原状土复合沉井基础四种;及原状土灌注桩长桩单桩基础、原状土灌注桩长桩多桩承台基础、原状土灌注桩短桩抗倾覆基础、原状土灌注桩短桩位移基础、原状土灌注桩美国算法基础、原状土灌注桩钢管短桩位移基础和原状土灌注桩钢管短桩抗倾覆基础十一种;小计十四种;③直立式铁塔系列基础:非原状土刚性台阶式基础、非原状土直柱式柔性基础、非原状土斜柱式柔性基础、非原状土素混凝土(回填土)基础、非原状土联合式基础和非原状土窄基塔独立式刚性台阶式基础六种;及原状土素混凝土(原状土)基础、原状土灌注桩长桩-单桩带连梁基础、原状土灌注桩长桩-多桩带承台基础、原状土灌注桩短桩抗倾覆基础、原状土灌注桩短桩位移基础、原状土掏挖式基础、原状土岩石基础、原状土复合沉井基础、原状土窄基塔独立式长桩单桩灌注桩基础和原状土窄基塔独立式长桩多桩带承台基础十种;小计十六种。 对于运输或浇制混凝土有困难的地区,可采用预制装配式基础或金属基础;对电杆及拉线宜采用预制装配式基础。设计方案中还要正确分析铁塔基础受力,应首先保证安全,针对轴心受压基础、轴心受拉基础,分别选取不同的K值。对于新基础计算的前提条件是地基承载力满足设计要求,若地质属淤泥或淤泥质土,则必须进行重新设计。总之,基础型式应综合沿线地质、施工条件和杆塔型式并综合考虑基础稳定、承载力、不均匀沉降、基础位移、采空区、基础上拔土重度、上拔角、倾覆、冻土和洪泛区等诸多因数。 3.2降低杆塔的接地电阻 高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比,根据各基杆塔的土壤电阻率的情况,尽可能地降低杆塔的接地电阻,这是提高耐雷水平的基础,也是最经济、有效的手段。即:①杆塔所在地若有水平放设的条件,可水平外延接地,这样不但可降低工频接地电阻,还可有效地降低冲击接地电阻。②增加埋设深度接地极,就近增加垂直接地极的运用。③合理敷设降阻剂。④增加盐、酸、碱、盐及木炭等物质。如地下较深处的土壤电阻率较低,可用竖井式或深埋式接地极。 3.3优选路径和塔型的最佳搭配 城市紧凑型多回路钢管杆走廊、或钢管塔走廊,它在技术上能满足输电线路的实际要求,且钢管杆造型美观,安装快捷,占地面积省,还与城市地势较为平坦,走廊宽度小,线路施工方便等特点相适应,故得以迅速发展。输电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杆塔,是减少塔头尺寸

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