220kv单回路架空输电线路设计
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220kV输电线路设计要点分析摘要:220kV电压等级的输电线路担当着各地方电能输送的主要任务,而且输电线路的可靠性能够直接关系到电能输送的稳定性和安全性。
因此,必须要做好220kV输电线路设计,提高220kV输电线路设计的合理性和科学性,保障220kV输电线路的可靠、安全运行。
本文结合220kV输电线路特点,重点对220kV输电线路路径、杆塔、基础、导地线和防雷设计等设计要点进行了分析。
关键词:220kV;输电线路;设计要点1.220kV输电线路的简述目前,我国电力线路可以分为低压、高压、超高压、特高压四种,其中,220kV输电线路是我国最常用的高压输电线路之一,对于各个地区的电力供应和社会发展有着重要作用。
通常输电线路电压越高,相同截面积下输送的电能相对较多、损耗小;理论上输送线路电压越高输电成本就越小,适合远距离输送。
220kV输电线路的最大优点就是可实现跨流域和地区、错开高峰期用电,增强电力系统的稳定性。
同时,高压输电线路大多暴露在大自然之中,受环境、气象等因素影响,会出现很多故障,220kV线路也不例外,最常见的故障有污闪、局部恶劣气象导致的断线倒塔、导线舞动引起的导线损伤、雷击、外力破坏等。
2.220kV输电线路设计要点为了确保220kV输电线路的安全稳定运行,线路的前期设计就非常重要,下面对220kV输电线路设计一些要点做个简单的描述。
2.1线路路径的设计分析线路路径应该避开不良的地段,能够抵抗自然灾害和突发事故的发生,并且降低路径的建设对于当地的规划以及其他建筑的负面影响,尤其是尽可能的避免建设在采矿的区域,使得整个线路能够安全可靠的运行。
在当前各方面允许的情况下,建设的线路最好能够与已经建设好的线路进行平行建设,这样能够降低建设所需的成本,并且能够有效地较少交叉和跨越。
将输电线路对于环境的影响降到最低,对于地质灾害评估、环境影响评估、文物调查评估等相关单位批准后,该项工程才能够进行施工。
简析山区220kV杆塔的设计国内外在架设架空输电线路单回路直线塔和110~750kV交流线路普遍采用猫头塔和酒杯塔这两种塔型。
因为山区比平丘地区的走廊拆件量小,考虑到工程造价,酒杯塔适合山区,猫头塔适合平丘地段。
因为山区坡度大,所以边导线对地距离控制铁塔呼高,下坡侧导线易受绕击源于对地距离过高。
为避免以上问题发生,全面考虑如铁塔受力情况、铁塔质量、防雷性能、电磁环境、塔头设计、绝缘子金具串型式等因素,并参考干字型塔的设计优点,本文通过某220kV线路施工例子探讨分析下字型直线塔设计。
1 新型单回路直线塔设计1.1 串型选择I型与V型悬垂串在输电线路施工中普遍使用,相较于I型串,V型串用于220kV回路铁塔时,导线偏移能够被限制,导线间距会减少3m左右,可以使走廊宽度减小,大大降低拆迁和树木砍伐的数量,但铁塔横担要增加4m,要增加1倍V型串绝缘子片数,还要增加2%~3%的单基钢材指标。
线路走廊宽度不是限制下字型直线塔的主要原因,因为下字型直线塔常用于单回路山地,拆迁量小,相比较而言,推荐使用I型悬垂串。
1.2 塔头规划1.2.1 导线间距离:上式用于全部使用I串时水平距离的计算。
式中:fc为最大弧垂;U为线路额定电压;Lk为悬垂绝缘子串长度。
垂直导线间距取0.75D,如果采取悬垂绝缘串的杆塔,在220kV时垂直线间距离应大于10m。
1.2.2 地线支架高度:上式用于计算线路档距中央导线和地线间的空间距离。
式中:S为导线与地线间的距离;L为档距。
1.2.3 电气间隙距离。
塔头间隙圆在带电施工或者雷电过电压情况下,施工人员及杆塔构件及导线风偏轨迹间的最小间隙。
依据规定,在施工人员停留地方需考虑人员活动区域0.5m。
所以建议下字型直线塔在海拔1000m时工频电压间隙取1.2m,雷电过电压空气间隙取3.2m,带电作业检验间隙取3.6m,操作过电压间隙取2.6m,横担肢厚取0.2m,塔身肢厚取0.3m。
1.2.4 导线脱冰跳跃高度。
11.11.1.11.1.21.1.31.1.41.1.51.1.61.1.71.1.81.1.91.1.101.1.11 22.12.1.12.1.2编 制 说 明工程概况工程规模:线路亘长:1×16.8千米;回路数: 单回路;电压等级: 35千伏;线路路径:本工程起于拟建的220kV宜沙一、二线改接点,止于本期新建临港220kV变电站;导、地线型号:钢芯铝绞线JL/G1A-240/30 OPGW复合架空地线 OPGW-24B1-50、GYFTZY-24B1;杆塔:全线新建58基铁塔,其中单回路直线塔30基,单回路耐张塔22基,双回路耐张塔6基;基础型式:所有现浇基础均采用掏挖式基础、人工挖孔桩基础;地形:丘陵90%、山地10%;地质划分:岩石25%、松砂石60%、普通土15%;工地运输: 人力运距0.4千米,汽车运距10千米;林木砍伐:松柏树1500棵、杂树800棵、竹子500根;编制依据设计概算编制的主要原则和依据建设预算编制基准期:2022年;本工程按下列规程规范及有关文件进行编制:编 制 说 明2.1.2.12.1.2.22.1.2.32.1.2.42.1.2.52.1.32.1.4 2.22.2.12.32.3.1项目划分及取费标准执行:《电网工程建设预算编制与计算规定(2018年版)》,即《国家能源局关于颁布2018版电力建设工程定额和费用计算规定的通知》(国能发电力【2019】81号),工程取费按照[电压等级]、[地区分类]地区取费;定额价格水平调整即人工、材料、机械调整执行电力工程造价与定额管理总站文件《电力工程造价与定额管理总站关于发布2018版电力建设工程概预算定额2022年度价格水平调整的通知》(定额【2023】1号),选取四川省调整系数进行调整;项目前期工作费执行中国电力企业联合会文件《关于落实<国家发展改革委关于进一步放开建设项目专业服务价格的通知>(发改价格【2015】299号)的指导意见》(中电联定额【2015】162号);勘察设计费执行国家电网公司电力建设定额站文件《关于印发国家电网公司输变电工程勘察设计费概算计列标准(2014年版)的通知》(国家电网电定【2014】19号);其他与本工程有关的规程规范、文件;工程量:根据各设计专业提供的设计资料、图纸、设备材料清册及说明书计算;设计概算采用的定额、指标使用定额:《电力建设工程概算定额(2018年版)》第一册 建筑工程、第三册 电气设备安装工程、第四册 调试工程,《电力建设工程预算定额(2018年版)》第一册 建筑工程(上册、下册)、第三册 电气设备安装工程、第四册 架空输电线路工程、第五册 电缆输电线路工程、第安全文明施工费执行电力工程造价与定额管理总站关于调整安全文明施工费的通知定额〔2023〕9 号;六册 调试工程、第七册 通信工程;设计概算主要设备、材料价格安装工程:装置性材料预算价格执行《电力建设工程装置性材料预算价格(2018年版)》,主要材料价格参照国网2022年第四季度电网编 制 说 明2.3.22.3.32.4 2.4.12.4.22.4.32.4.42.4.533.1工程设备材料信息价计列价差;不足部分参照国网四川电力建设定额站文件《国网四川电力建设定额站关于发布国网四川省电力公司电网工程设备材料补充参考价(2023年)的通知》(川电定【2023】1号)或询价计列;地材价格:预算价按北京地区2018年材料预算价格综合取定(除税单价),市场价按《四川省建设工程造价信息》[工程地址]市区2023年1月除税信息价计列价差,并计取税金;设备价格:参照国网2022年第四季度电网工程设备材料信息价计列,不足部分参照国网四川电力建设定额站文件《国网四川电力建设定额站关于发布国网四川省电力公司电网工程设备材料补充参考价(2023年)的通知》(川电定【2023】1号)或询价计列。
输电线路[单项选择题]1、架空送电线路导、地线是否需要采取防振措施主要与下列哪个因素有关()?A.最大风速B.最低温度C.最大张力D.平均运行张力参考答案:C参考解析:依据由《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010)第5.0.13条,防振措施主要与输电线路档距及输电走廊所处地区情况、导地线平均运行张力的上限(即最大张力)有关。
[单项选择题]2、某500kV送电线路,导线采用四分裂导线,导线的直径为26.82mm,截面为425.24mm2,单位长度质量为1.349kg/m,设计最大覆冰厚度为10mm,同时风速为10m/s,导线最大使用应力为92.85N/mm2,不计绝缘子的荷载(提示g=9.8,冰的密度为0.9g/cm3)。
请计算直线塔在不均匀覆冰情况下导线不平衡张力()?A.15793NB.110554NC.3948.4ND.27638N参考答案:C[单项选择题]3、500kV单回架空送电线路,4分裂相导线,导线分裂间距为450mm,三相导线水平排列,间距12m,导线直径为26.82mm。
请计算相导线间几何均距为下列哪项数值()?A.12.0mB.15.1mC.13.6mD.14.5m参考答案:B[单项选择题]4、某单回路500kV架空送电线路,采用4分裂LGJ-400/35导线。
导线的基本参数见表。
注:拉断力为试验保证拉断力。
该线路的主要气象条件为:最高温度40℃,最低温度-20℃,年平均气温15℃,最大风速30m/s(同时气温-5℃),最大覆冰厚度10mm(同时气温-5℃,同时风速10m/s。
且重力加速度取10)。
为了使线路在平原地区的绕击率不大于0.10%,请计算当杆塔高度为55m,地线对边相导线的保护角应控制在多少以内()?A.4.06°B.10.44°C.11.54°D.12.65°参考答案:B[单项选择题]5、某单回220kV架空送电线路,采用两分裂LGJ300/40导线,气象条件见表14-2。
| 工业设计| Industrial Design·164·2016年11月重冰区220kV单回架空输电线路铁塔结构设计李政民(国核电力规划设计研究院,北京 100095)摘 要:文章总结分析了重冰区输电线路的特点,从结构设计角度提出了一系列重冰区铁塔设计的原则。
在此基础上结合设计经验,针对重冰区220kV单回路铁塔设计给出了一些设计要点,包扩塔头型式选择、材质选择、结构布置优化等诸多方面,为今后类似工程的设计提供了一定了参考。
关键词:重冰区;单回路;输电线路;铁塔;设计中图分类号:TN823+.12 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2016)11-0164-03覆冰厚度是影响输电线路设计的重要参数,占工程本体造价约20%~30%的输电铁塔。
覆冰的影响主要表现为覆冰时线条荷载增大和杆件覆冰后自重的增大,其中影响最大的为断线及前后档不均匀覆冰时产生的不平衡张力,使铁塔承受较大的扭矩和弯矩作用。
以往由于气象资料及设计、运行经验的不足,由覆冰引起的倒塔事故对国民经济造成了重大的损失。
我国南方地区2008年冰灾以来,电力行业对杆塔设计规范进行了修编并出台了《重覆冰架空输电线路设计技术规程》用于指导重冰区铁塔设计,设计人员也通过越来越精细的计算提高重冰区铁塔的安全性,获得了很好的效果。
但重覆冰区多位于海拔较高的山区,沿线地形复杂,气象资料匮乏,线路在覆冰条件下受力情况较为复杂。
同时这些地区在覆冰期又很难到达,不便与获取数据、运维和检修,因此为提高铁塔安全性,降低事故率,有必要对重冰区铁塔的设计要点做进一步探讨。
1 重冰区线路特点重冰区线路有如下特点:①气象条件复杂多变。
一方面重冰区线路多位于海拔较高的山区,气温、空气湿度、风速等复杂多变,且存在较多微气候。
另一方面,重冰区气象资料的采集存在诸多困难,使得完整的一手气象资料匮乏,给设计造成诸多不便;②覆冰荷载大。
导线在覆冰情况下,传至铁塔上的垂直荷载和线条张力均会显著增大,冰荷载成为铁塔设计的主要控制荷载。
220kV架空输电线路规划设计要点摘要:在我国电力系统运作过程中,架空送电线占据着重要的地位。
电能主要是通过电线从发电厂向每位用户家里传输架空送电线,能有效地降低人为活动产生的干扰。
文章对220kV架空输电线路进行简要概述,并分析了220kV架空输电线路规划设计要点,最后提出了220kV架空输电线路规划设计的注意事项,旨在推动我国电力行业的可持续发展。
关键词:220kV;架空;输电线路;规划;设计要点一、220kV架空输电线路简要阐述在架空输电线路设计过程中,不仅要参照当地的科学标准,还需要尊重区域的实际条件。
在进行输电线路设计过程中应该将输电线路的路径以及电路设计的关键点进行全面考虑,才能更好的应对突发状况。
在进行220kV架空输电线路设计过程中,必须要按照输送电能。
在荷载高低进行划分。
线路主要有超高压、高压以及低压三种,主要对输送电能到容量进行界定,也就是说,输送电能的容量越高,线路使用的电压也就越高、与此同时,在进行输电线路设计过程中,应该按照结构特点,将其重点划分为架空线路和电缆线路。
一般情况下,铺设电缆线路对电路的质量要求更高,在实际投入使用过程中需要较大的建设量工程造价较高,且在运作过程中,维修成本也较大。
近年来,随着科学技术不断发展,220kV电缆线路应用日渐成熟,由于施工难度大,造价运维成本高,仅用于城区等不宜采用架空线路地段,220kV输电线路仍主要采用架空型式;220kV输电线路它能有效地实现电能的跨区域进行调动,错开去之间的用电高峰期,在最大范围内保证电力系统具备较高的运作能力。
二、220kV架空输电线路规划设计要点1.220kV架空输电线路规划设计中导线的选择导线是架空输电线路中关键部分之一,其主要的作用就是输送电能、传导电流。
导向通常是裸露的架设在电杆上的,其自身需要承受温度、丙炔、日照、风、雨以及自身重量的变化,因此在进行导线的选择时,不但应该考虑导线的电气性能与机械强度,还应该根据输电线路周边的环境进行选择,目前,我国应用最广泛的是钢芯铝绞线导线,这主要是钢芯铝绞线的内部是钢线,外部是铝线绞制形成,其不但机械强度好,还能够传输大部分电流。
浅析220kV架空输电线路杆塔间隙设计要点摘要:本文介绍一种较精确的计算方法,计算导线与直线塔塔头各部位的空气间隙距离,供设计新型直线杆塔及对已运行的输电线路杆塔在调整爬距后验算间隙裕度时使用.通过对绝缘架空地线并联间隙发生火花放电故障的处理和成因分析,暴露出线路切改工程中,原线路上新形成的耐张段分段绝缘地线缺少直接接地点的问题。
应充分考虑切改工程进行的改动对原线路地线运行方式的改变,并对此提出应对方案。
关键词:输电线路;绝缘架空地线;并联间隙前言近年来220kV及500kV高压、超高压输电线路大面积污闪事故时有发生,各地供电企业都在重新划分污秽区域及污秽等级,对已建成运行的输电线路进行绝缘子串爬距调整。
在污秽严重地区普遍增加绝缘子片数以加大爬距。
而我国目前采用的500kV超高压输电线路第二代杆塔的塔头尺寸比较紧凑,220kV、110kV输电线路杆塔塔头尺寸大都是60年代确定的.因此线路运行及设计人员在调整爬距及设计新线路时都需要进行大盈的塔头验算。
此外,设计尺寸经济合理的新杆塔也是线路设计人员的基本工作之一。
由于导线的几何形状是悬链线,邻近导线的塔头部位构件(通常称为曲臂)是空间直线,用常规的方法计算准确的空气间隙是很困难的.对于直线杆塔的塔头间隙,通用的计算方法是将空间间隙问题简化成平面间隙来考虑,即先计算导线悬垂绝缘子串的摇摆角,然后以绝缘配合要求的间隙距离为半径作平面间隙圆图,检查塔头各部位的间隙是否满足要求.在计算中对于塔身厚度,通常引入一个裕度B的方法来考虑其对间隙的影响。
由于各种直线塔的塔身厚度、坡度不同杆塔的使用条件不同,在不同的工艺下取用但不能准确地反映塔身厚度的影响。
若对于各种工况下的各种塔型的塔头均用手工作图法来确定间隙裕度(特别是对拉线杆塔的拉线间隙)则作图的工作里较大且很不方便。
1架空地线及其作用架空地线是架设在被保护的导线上方,保护导线免于遭受雷击的装置,又称避雷线,简称地线。
220kV单回路架空输电线路设计一、概述220kV单回路架空输电线路是一种高压输电线路,通常用于高电压电力传输,主要特点是线路长、电压高、搭建时间长、构造复杂。
在设计过程中,需要考虑众多的电气和机械因素,才能保证线路的安全运行。
本文将从线路设计的角度对220kV单回路架空输电线路进行介绍,包括线路的构成、所需的材料和主要的设计要求等方面,希望对相关领域的工作者提供参考资料。
二、设计要求1. 线路的长度和形状220kV单回路架空输电线路的长度可以分为跨、段和杆塔三个部分。
其中,跨表示两座杆塔之间的直线距离;段是依据杆塔的形状以及跨的长度,由多根导线组成;杆塔则是支撑导线和固定电缆的结构物。
线路的长度和形状要根据具体的工程设计来进行调整,在满足电气安全要求的前提下,尽量减小杆塔的数量,同时保持导线保持一定的间距,以免导线之间产生触碰等安全问题。
2. 电气设计要求220kV单回路架空输电线路的电气要求主要包括一下几点:•确定合理的导线尺寸和类型;•更加合适的导线间距;•电气计算的准确性;•确定合理的接地电阻和接地电阻测量方法,以保证设备的接地安全;•选取适当的材料,以保证设备的寿命。
线路电气计算的准确性对于设备的安全运行至关重要,应在计算之前经过严格的检查和验证,并在计算过程中采取所有必要的措施,以保证计算的准确性。
3. 结构设计要求220kV单回路架空输电线路的结构设计要求主要包括以下几点:•选取合适的材料和结构类型,以满足电气安全和载荷要求;•确定合理的结构强度和刚度等参数,以保证结构的稳定性;•确定合理的接地方式,以满足电气安全要求;•在保证结构强度和稳定性的前提下,尽量减小杆塔数量,降低造价。
4. 线路材料选择220kV单回路架空输电线路的材料选择十分重要,应根据设计要求和现场实际情况,选取合适的材料。
在导线的选择上,我们可以考虑以下因素:线径、导线表面积、阻值、断面类型、作用温度等。
一般情况下,应选取性能优良、结构稳定、易于建设和维护的导线;在杆塔的选材上,则应选择对环境适应性好、Fy屈服点高、无需定向、无缝焊接等优点的钢材。
220kV架空输电线路设计关键技术摘要:就目前来说,我们在开展输电线敷设的时候,需要多考虑相关的影响因素,对影响因素进行控制,保证设计工作的质量。
由于我国经济飞速的发展,人们的生活越来越离不开电的供应。
我们目前正在致力于建设全国的电力输送网络,使一些在大山深处的人们也能够跟上时代的发展和更替。
我们在开展电网建设工作的时候,需要加大对 220kV 的电的了解,对设计的工作进行指导。
关键词:220kV;架空输电线路;设计;关键技术1、 220 kV 架空输电线路设计的关键环节1.1、 220 kV 架空输电线路的杆塔设计杆塔在输电线路中起着重要的结构支撑作用,在保证符合电磁场与绝缘安全限制条件的要求下支撑架空输电线路的地线与导线。
杆塔的搭建在整个线路施工中占有非常大的比例,是线路架设的前提,而杆塔类型不同,其运输时间与费用、占地面积、施工工期及建设造价方面都会产生很大的差别,所以,对杆塔的基础类型加以确定是杆塔设计的关键环节。
在杆塔的基础选型以及施工的过程中,不仅应该确保其相关设计符合一系列科学性标准和技术性要求,还应该具体结合施工现场的地质情况与施工外部环境情况来予以选择,并最终计算出工程的整体造价。
1.2、 220 kV 架空输电线路的路径选择1.2.1、选线步骤一:按图索引步骤输电线路设计中的路径选择,首先要实事求是对设计中所有可能的线路沿线进行综合性的分析考察。
可预先在地图上选择多种路线方案,且使用的地图需详细、可靠。
从起点标注到终点落定,其间的中转点塔位是关键。
这个关键点有 3 个方面的因素要考虑:①考虑中转点塔位对沿途相关设施的影响,比如各种水利设施、军事设施、重要管道等;②根据当地远景建设规划,兼顾国家政策考虑将来城市、农村建设需要以及自身电力发展需要;③考虑当地水文地质条件是否适合电力线路的架设。
在考虑以上 3 方面的因素的前提下,可设计多条线路方案以备选择。
将线路方案提交有关部门以及面对社会广泛地征集意见,对收集的意见进行综合性和科学性的处理,最终得出一个完整、经济的选择结果。
220kV架空送电线路铁塔通⽤设计--400-50导线单回路新塔设计-终版220kV架空送电线路铁塔通⽤设计400/50单回路塔型系列设计说明设计条件:导线:LGJ-400/50地线:GJX-100⽓象:C=10mm(地线15mm) V=27m/s设计标准:1.国标《110~750kV架空输电线路设计规范》(报批稿)2.南⽹《110kV~500kV架空输电线路设计技术规定》供电设计院有限责任公司⽬录1、设计内容及依据2、铁塔使⽤的⾃然环境2、1 设计⽓象条件2、2 地形地貌条件3、铁塔设计条件3、1 导线和地线3、2 铁塔使⽤条件3、2、1 ⽔平档距分级3、2、2 垂直档距的确定3、2、3 最⼤档距的确定3、2、4 代表档距的确定3、2、5 承⼒塔转⾓度数的分级3、2、6 铁塔标志⾼分级3、2、7 铁塔长短腿分级3、2、8 铁塔使⽤条件表4、铁塔绝缘配合和头部尺⼨4、1 铁塔绝缘⽔平4、1、1 绝缘⼦串⽚数4、1、2 绝缘⼦串的机械强度配合4、1、3 空⽓间隙4、1、4 间隙园图的条件4、2 塔头尺⼨的确定4、2、1 线间距离4、2、2 地线⽀架⾼度4、2、3 保护⾓5、铁塔横担与绝缘⼦串连接的要求5、1 直线塔5、2 承⼒塔6、铁塔荷载6、1 荷载条件6、2 各型铁塔荷载表7、直线塔间隙园图1、1、设计内容及依据本设计包括LGJ-400/50单导线单回路系列的⾃⽴式铁塔共8种塔型。
设计依据为国标《110~750kV架空输电线路设计规范》报批稿。
同时也基本符合国家电⽹公司Q/GDW 179-2008《110kV~750kV架空输电线路设计技术规定》和南⽅电⽹公司Q/CSG 11502-2008《110kV~500kV架空送电线路设计技术规定(暂⾏)》等的规定。
2、铁塔使⽤的⾃然环境2、1设计⽓象条件本系列塔型按我省中冰区即导线覆冰厚度10 mm,(地线15mm)最⼤设计风速27 m/s的条件设计。
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic institute毕业设计(论文)题目:220kv单回路架空输电线路设计系别:电气工程系专业:电力系统自动化班级:电力1101班姓名:陈德炳学号:0403110114指导老师:申一歌日期:2014.05.01目录摘要 (2)第一章导线地线设计 (3)1.1第III气象区的条件及参数 (3)1.2临界档距及控制气象的判断 (5)1.3地线比载计算 (6)第二章杆塔结构设计 (9)2.1杆塔定位 (9)第三章金具设计 (11)3.1绝缘子的选择 (11)3.2确定每联绝缘子片数 (11)3.3选择绝缘子后校验 (12)3.4防震锤设计 (13)第四章防雷设计 (15)4.1杆塔接地 (15)4.2雷击跳闸率计算 (16)第五章基础设计 (18)5.1关于铁塔基础的设计 (18)5.2铁塔基础四种类型 (18)5.3下压稳定校验 (18)后记 (20)参考文献 (21)摘要随着国民经济快速增长,各地电网建设迅猛发展,从过去的“几年建一条线路”到现在的“一年建几条线路”实现了跨越式发展,供电可靠性进一步提高,电网输送能力大大增强,但输电线路建设的内部环境和外部空间却越来越小。
如何应对新形势,最大限度地满足电网建设需要已成为技术部门不断研究的课题。
本文从设计角度围绕导线的选择和导线的风荷载以及杆塔的定位和校验,杆塔的结构,金具的选择,基础的设计,防雷接地的设计等方面提出了意见和看法。
本论文的设计分为二个部分,第一部分为设计和计算部分,通过设计地形,选择导线,计算相关参数能确定导线弧垂位置,杆塔的结构和形状以及荷载情况。
第二部分为校验阶段,根据220KV输电线路高安全性,保证送电线路稳定运行等条件,进行详细准确的荷载、间隙、电阻值等校验,为提高线路安全运行的安全系数提供有利参数。
关键词输电线路杆塔设计防雷设计金具设计第一章 导线地线设计1.1导线比载计算1.1.1相关参数的确定本架空送电线路设计中,导线选用LGJ-300/70型钢芯铝绞线,查阅钢芯铝绞线规格表(GB1179-83)得LGJ-300/70导线的规格参数如表2-1 表2-1 LGJ-300/70导线规格参数系数如表2-2表2-2 LGJ300/70导线弹性系数和膨胀系数条件:覆冰厚度b=15mm ,覆冰时风速v =15m/s ,最大风速v =30m/s ,雷电过电压时风速10v =m/s ,内过电压时风速v =15m/s 。
1.1.2 导线比载计算作用在导线上的机械荷载有自重、冰重和风压。
这些荷载可能是不均匀的,但为了便于计算,一般按沿导线均匀分布考虑。
在导线计算中,常把导线受到得机械荷载用比载表示,所以比载是指导线单位长度、单位截面积上的荷载。
常用的比载共有七种,计算如下:1. 自重比载:导线本身重量所造成的比载。
331(0,0)9.89.814021010376.61Ta G gA --⨯=⨯=⨯=36.48310-⨯N/m-mm 22. 冰重比载:导线覆冰时,由于冰重产生的比载。
332(15,0)()15(25.215)27.731027.7310376.61b d b g A --+⨯+=⨯=⨯⨯ 344.4010-=⨯N/m-mm 23. 覆冰时导线的垂直总比载:架空线自重比载和冰重比载之和。
3333(0,0)1(0,0)2(15,0)36.481044.401080.8810g g g ---=+=⨯+⨯=⨯N/m-mm 24. 无冰时风压比载:无冰时作用在导线上每米长每平方毫米的风压荷载。
计算公式:2234(0,)0.6125sin 10f v cdv g A-α=θ⨯当风速25v =m/s 时,风压不均匀系数0.61f α=,因为导线直径27.63d =mm ﹥17mm ,故导线的风载体型系数 1.1c =,风向与架空线轴线之间的夹角90o θ=,此时风压比载为:4(0,30)g =30.43310-⨯N/m-mm 2当风速15v =m/s 时,风压不均匀系数 1.0f α=,导线的风载体型系数1.1c =,风向与架空线轴线之间的夹角90o θ=,此时风压比载为:34(0,15)10.1410g -=⨯N/m-mm 2当风速10v =m/s 时,风压不均匀系数 1.0f α=,导线的风载体型系数1.1c =,风向与架空线轴线之间的夹角90o θ=,此时风压比载为:34(0,10) 4.5110g -=⨯N/m-mm25. 覆冰时风压比载:覆冰导线每米长每平方毫米的风压荷载。
覆冰时风速10v =m/s ,查得风速不均匀系数 1.0f α=,导线的风载体型系数 1.2c =,风向与架空线轴线之间的夹角90o θ=,此时风压比载为:2235(15,15)9.8(2)sin 1016f c d b v g A-α+=θ⨯324.2410=⨯N/m-mm 26. 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载和水平方向的比载,按向量合成得综合比载。
36(0,30)47.5110g -==⨯N/m-mm 236(0,15)37.8610g -==⨯N/m-mm 236(0,10)36.7610g -==⨯N/m-mm 27. 有冰有风时的综合比载:导线覆冰有风时,综合比载为垂直比载和覆冰风压比载的向量和。
37(15,15)84.4310g -==⨯N/m-mm 21.2 临界档距及控制气象的判断1.2.1 导线的机械物理特性1.导线的抗拉强度:导线的计算拉断力与导线的计算接面积的比值称为导线的抗拉强度或瞬时破坏应力。
128000339.82376.67m p T A σ===MPa 2. 最大使用应力:339.82135.932.5pmax Kασ===MP 其中K 为导线地线的安全系数,在设计中K 取值不应小于2.5,避雷线的设计安全系数,宜大于导线的设计安全系数。
3. 年平均运行应力上限:25%25%339.8284.96p p σσ==⨯=MPa1.2.2 可能控制气象条件列表根据比载、控制应力,将有关数据按kgσ值由小到大列出表格,并按A 、B 、C 、D 顺序编号,如表2-3所示1.2.3 临界档距计算L l =355.6LAB l =m LAC l =虚数142.897LAD l =LBC l =虚数LBD l =0mLCD l =209.911.3 地线比载计算1.3.1 相关参数的确定本架空送电线路设计中,导线选用LGJ-300/70型钢芯铝绞线,查阅避雷线与导线配合表选用避雷线型号JLB4-150,镀锌钢绞线规格表得JLB4-150地线的规格参数如表2-5表2-5 JLB4-150导线规格参数数如表2-6表2-6 GJ-70导线弹性系数和膨胀系数条件:覆冰厚度b=15mm,覆冰时风速15v=m/s,最大风速v=30m/s,雷电过电压时风速10v=m/s,内过电压时风速15v=m/s。
1.3.2 地线比载计算1. 自重比载:有地线本身自重引起的比载。
g1(0,0)=9.8Go/A×10-3=46.08×10-3N/m- mm22. 冰重比载:由于第I气象区的覆冰厚度为零,故冰重比载为g 2(0,0)=Abdb)(73.27+×10-3=19.43N/m- mm23. 覆冰时地线的垂直总比载:架空线自重比载和冰重比载之和。
g 3(0,0)=g1+g2=65.51×10-3N/m- mm24. 地线风压比载:导线每单位长度、每单位截面积上的风压荷载。
g4=Acdvf26125.0α·sin2θ×10-3当v=30m/s时fα=0.85 c=1.1 θ=90°g 4(0,30)=38.07×10-3N/m- mm 2当v=15m/s 时f α=1.0 c=1.1 θ=90° g 4(0,15)=16.12×10-3N/m- mm 2当v=10m/s 时f α=1.0 c=1.1θ=90° g 4(0,10)=7.17×10-3N/m- mm 25. 复冰时风压比载:覆冰时导线每单位长度、每单位截面积的风压荷载。
g 5(15.15)=Av b d 2)2(735.0+·sin 2θ×10-3=12.78×10-3N/m- mm26. 无冰有风时的综合比载:在地线上垂直方向作用的自重和风压比载的几何和。
24215g g g +=g 5(0,30)=59.77×10-3N/m- mm 2 g 5(0,15)=48.82×10-3N/m- mm 2 g 5(0,10)=46.63×10-3N/m- mm 27.有冰有风时综合比载:是垂直总比载与复冰风压比载的几何和。
g 7=2523g g +g 7(15,15)=66.74×10-3N/m- mm 21.3.3 地线的机械物理特性1. 地线的抗拉强度:地线的计算拉断力与地线的计算截面积的比值称为地线的抗拉强度或瞬时破坏应力。
σp=Tm/A=58720/148.07=396.57MPa2. 最大应力:σmax=σp/K=158.63MPa (K=2.5)其中K 为导线地线的安全系数,在设计中K 取值不应小于2.5,避雷线的设计安全系数,宜大于导线的设计安全系数。
3. 平均应力:σ=σp ×25%=99.14MP第二章 杆塔定位杆塔定位,是把杆塔的位置测设到已经选好的线路中线上,并钉立杆塔桩作为标志。
2.1 杆塔定位 2.1.1杆塔的定位高度杆塔定位的主要要求是使导线上任一点在任何正常运行情况下都保证有足够的对地和其他被交叉跨越物的安全距离。
假定某档距及两侧杆塔高度已定,画出最下层导线在最大弧垂时的悬挂曲线1,最大弧垂max f 由下式确定:max f H d λδ=---式中 d h ——杆塔的定位高度,m ; H ——杆塔的呼称高度,m ; d ——对地安全距离, m ; λ——悬挂绝缘子串长, m ; δ——考虑各种误差的裕度,m 。
选用2B-ZM1杆塔呼称高27H =m ;220KV 线路经过非居民区时,对地安全距离 6.5d =m ;绝缘子串由15片XWP-6绝缘子组成,总长 3.035λ=m ;各种误差的施工裕度0.8δ=m 。
则最大弧垂max f 为:27 6.5 3.3050.816.43max f H d λδ=---=---=m此时要检查导线对地距离是否满足安全距离的要求,就要逐点检查。
为此,可将导线两端悬挂点在杆塔上下移一段对地安全距离d 后,画出导线的悬挂曲线2,此时只要曲线2不与地面相交,则实际导线悬挂曲线处满足对地安全距离的要求。