三甲-大沖110kV輸電線路新建工程初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課 題 名 稱 三甲-大沖110kV輸電線路新建工程初步設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 陳云 學(xué) 號(hào) 1241202131 系、年級(jí)專業(yè) 電氣工程系、12級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化輸電線路方向 指 導(dǎo) 教 師 鄒長春 職 稱 助 教 2021年 5月 20日目錄內(nèi)容提要.summary.1設(shè)計(jì)的原始資料.設(shè)計(jì)情況.設(shè)計(jì)范疇.第V氣象區(qū)的資料.導(dǎo)地線型號(hào)資料.2導(dǎo)地線比載的計(jì)算.2. 計(jì)算臨界檔距，判斷控制氣象.計(jì)算臨界檔距.地線的安裝曲線數(shù)據(jù).3 架空線的金具局部.導(dǎo)線和地線金具選型和組裝.3.3.4排塔定位.4.1桿塔的路徑走向及桿塔設(shè)置 .4.2導(dǎo)線對(duì)地的交叉跨越距離.4.3弧垂曲線模版.

2、桿塔定位.1計(jì)算桿塔的定位高度.2用弧垂曲線模版排塔定位.排塔后校驗(yàn).1 k值檢驗(yàn). 5 架空線的防振措施與防雷措施.5.1導(dǎo)線與地線的防振措施.5.5.2絕緣配合.5.5.6桿塔的荷載計(jì)算.6.2.1運(yùn)行情況一大風(fēng)工況.6.2.2運(yùn)行情況二覆冰工況.6.2.3斷導(dǎo)線線情況一、二.的校驗(yàn).7 桿塔根底的設(shè)計(jì).參考文獻(xiàn).附錄一：導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線圖附錄二：導(dǎo)線的安裝曲線圖附錄三：地線應(yīng)力弧垂曲線圖附錄四：地線的安裝曲線圖附錄五：平斷面圖附錄六：絕緣子串圖附錄七：桿塔一覽圖內(nèi)容提要此次110kV輸電線路新建工程初步設(shè)計(jì)，工程線路是從三甲至大沖段，此次新建工程設(shè)計(jì)大局部是根據(jù)指導(dǎo)老師所給的資料例如導(dǎo)地

3、線型號(hào)、平斷面圖、氣象條件、污染區(qū)等和已有線路的資料進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。按照指導(dǎo)老師的要求來計(jì)如算出導(dǎo)線以及地線的應(yīng)力和弧垂，并且將計(jì)算出來的結(jié)果統(tǒng)計(jì)到表格內(nèi)，而且還要繪制應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線；按照規(guī)格計(jì)算出絕緣子串及金具的數(shù)量，選取絕緣子串及金具的型號(hào)；防振防雷接地的設(shè)計(jì)，且繪制弧垂曲線模板，進(jìn)行排桿定位要按要求利用弧垂曲線模板；按要求選取一個(gè)耐張段，對(duì)新建線路的設(shè)計(jì)條件進(jìn)行校驗(yàn)與檢查，保證設(shè)計(jì)條件在規(guī)定的范圍中；最后確定桿塔結(jié)構(gòu)型式。 Summary The 110 kv transmission line construction project preliminary design, p

4、roject line from the top to use a section, the new engineering design is mostly based on the information given mentor (such as ground type, flat profile, and meteorological conditions, the pollution area, etc.) and existing lines of data calculation and design. In accordance with the requirements of

5、 the teacher to gauge such as calculate wire and ground wire stress and sag, and the calculated results statistics to form, but also to draw stress sag curve and installation; According to the specifications and calculate the insulator string and the number of hardware, selection of insulator string

6、 and hardware model; Antivibration lightningproof grounding design and sag curve drawing template, a row of pole location and according to required to exploit the sag curve template; Select a segment of tension, according to the requirement of the design conditions of a new line to check and review,

7、 ensure that the design conditions within the prescribed scope; The finalized tower structure.1設(shè)計(jì)的原始資料 現(xiàn)在為了完善電力公司對(duì)電網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，方便人民群眾的用電，將在三甲至大沖段新建一條110kV架空輸電線路，導(dǎo)線采用LGJ 185-30、地線采用GJ-35。范疇此新建工程為110kV架空輸電線路工程，設(shè)計(jì)范圍是三甲至大沖段，由導(dǎo)師所給資料和已有的線路資料可以知到設(shè)計(jì)要求，并以此來進(jìn)行新建線路設(shè)計(jì)計(jì)算，并且考慮到地理地貌和天文氣象，以對(duì)該線路路段做出最終的初步設(shè)計(jì)計(jì)算。由?架空輸電線路設(shè)計(jì)?第

8、45頁查得第V氣象區(qū)的資料如表1.1表1.1 第V氣象區(qū)資料表氣象條件最大風(fēng)速最低氣溫年平均氣溫最大覆冰最高氣溫內(nèi)過電壓外過無風(fēng)外過有風(fēng)安裝有風(fēng)事故氣象溫度+10-10+15-5+40+15+15+15-5-5風(fēng)速(m/s)3000100+15010100冰厚00010000000 1.4.1由?架空輸電線路設(shè)計(jì)?第245頁查得所選的導(dǎo)線(LGJ185/45)相關(guān)數(shù)據(jù)如下。表1.導(dǎo)線LGJ-185/30參數(shù)表截面積A(mm2)導(dǎo)線直徑d(mm)彈性系數(shù)E(MPa)溫度膨脹系數(shù)(1/C)計(jì)算拉斷力(N)單位長度質(zhì)量(Kg/km)217600018.910-664320 1.4.2 由?架空輸電線

9、路設(shè)計(jì)?第245頁查得所選的地線(GJ-35)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。表1. 地線GJ-35參數(shù)表截面積A(mm2)導(dǎo)線直徑d(mm)彈性系數(shù)E(MPa)溫度膨脹系數(shù)(1/C)計(jì)算拉斷力(N)單位長度質(zhì)量(Kg/km)18140010-6454723182導(dǎo)地線比載的計(jì)算 (1)自重比載0,0=(qg/A10-310-3MPa/m (2)冰重比載(10,0)=27.728b(d+b)/A10-310-3MPa/m 3垂直總比載(10,0)=0,0+10-3MPa/m 4無冰風(fēng)壓比載設(shè)=90，因?qū)Ь€外徑d=18.88mm17mm,那么風(fēng)載體型系數(shù)=1.1,110kv線路，風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)，根本風(fēng)壓Wv=v

10、2。所以：安裝風(fēng)速v=10m/s時(shí),W，查表得f。所以：0,10=fdW10/Asin210-310-3MPa/m內(nèi)過電壓風(fēng)速為,查表得f；所以：0,15=fdW15/Asin210-310-3MPa/m當(dāng)風(fēng)速為最大風(fēng)速v=30m/s時(shí)，根本風(fēng)壓為w25=v2計(jì)算強(qiáng)度時(shí)，查表得f，所以：0,30=fdw25/Asin210-310-3MPa/m計(jì)算風(fēng)偏時(shí)，查表得f，所以：0,30=fdw25/Asin210-310-3MPa/m (5)無冰綜合比載無冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載是架空線自重比載和無冰風(fēng)壓比載的矢量和，即安裝有風(fēng)時(shí)0,10=10-3MPa/m內(nèi)過電壓時(shí)0,15=10-3MPa/m最大風(fēng)速，

11、計(jì)算強(qiáng)度時(shí)0，30=10-3MPa/m最大風(fēng)速，計(jì)算風(fēng)偏時(shí)0,30=10-3MPa/m (6)覆冰風(fēng)壓比載風(fēng)速V=10m/s，架空線覆冰時(shí)，架空線外徑由d變?yōu)閐+2b，風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)，根本風(fēng)壓Wv=v2，規(guī)程規(guī)定，無論線徑大小，覆冰時(shí)的風(fēng)載體型系數(shù)一律取為；計(jì)算強(qiáng)度時(shí)f，所以10,10=fdW10/Asin210-310-3MPa/m計(jì)算風(fēng)偏時(shí)f，所以10,10=fdW15/Asin210-310-3MPa/m (7)覆冰綜合比載覆冰綜合比載是架空線的垂直總比載和覆冰比載的矢量和。計(jì)算強(qiáng)度時(shí)10,10=10-3MPa/m計(jì)算風(fēng)偏時(shí)10,10=10-3MPa/m各氣象條件下導(dǎo)線比載的計(jì)算值，匯總

12、如下表所示 .1 比載匯總表工程自重覆冰無風(fēng)無冰綜合無冰綜合無冰綜合用于強(qiáng)度無冰綜合用于風(fēng)偏覆冰綜合用于強(qiáng)度覆冰綜合用于風(fēng)偏數(shù)據(jù)72.02335473.3373.332. 計(jì)算臨界檔距，判斷控制氣象可能成為控制條件的是最低氣溫、最大風(fēng)速、覆冰風(fēng)速、覆冰有風(fēng)和年均氣溫，整理該典型氣象區(qū)四種可能控制條件的有關(guān)氣象參數(shù)，如下表2.所示。表2.12可能控制氣象條件有關(guān)參數(shù)參數(shù)氣象最低氣溫最大風(fēng)速最厚覆冰年均氣溫氣溫-1010-515風(fēng)速(m/s)030100覆冰(mm)00100(2)計(jì)算有關(guān)比載和比值/，計(jì)算結(jié)果列于下表2.1.3表2.1.3 /計(jì)算結(jié)果及其排序表氣象條最大風(fēng)速最厚覆冰最低氣溫年均氣

13、溫MPa/m10-373.3310-310-310-3(MPa)/1/m0.46410-30.63310-30.29410-310-3氣溫t10-5-1015/從小至大編號(hào)bdac 3按等高懸點(diǎn)考慮，計(jì)算有效臨界檔距公式為 假設(shè)兩種控制條件下的架空線需用應(yīng)力相等，即i=j=利用上式計(jì)算得到得各臨界檔距為= 265.687 =虛數(shù)=虛數(shù)=虛數(shù) =得到有效臨界檔距判別表如下表2.1.4所示表2. 有效臨界檔距判別表氣象條件a最低氣溫b最大風(fēng)速c年均氣溫d最厚覆冰臨界檔距mLabLac=虛數(shù)LadLbc=虛數(shù)Lbd=虛數(shù)Lcd-判斷有效臨界檔距，確定控制氣象條件。因?yàn)樵谀硹l件欄中，存在臨界檔距為虛數(shù)

14、或者0的情況，那么該欄的條件不起控制作用，應(yīng)當(dāng)舍去。容易看出為有效臨界檔距，當(dāng)l年均氣溫為控制條件，當(dāng)實(shí)際檔距l(xiāng)，最厚覆冰為控制條件。表2.各氣象條件下導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂氣象檔距m最高氣溫最低氣溫年均氣溫事故外過有風(fēng)外過無風(fēng)內(nèi)過電壓MPamMPamMPamMPamMPamMPamMPam50100200250300350400450500550600650700氣象檔距m安裝覆冰無風(fēng)覆冰有風(fēng)強(qiáng)度覆冰有風(fēng)風(fēng)偏最大風(fēng)強(qiáng)度最大風(fēng)風(fēng)偏MPamMPamMPamMPamMPamMPam50100200250300350400450500550600650700參數(shù)條件最 高 氣 溫最低 氣溫年均 氣溫事故外

15、過 有風(fēng)外過無風(fēng)內(nèi)過電壓 安裝 覆冰 無風(fēng) 覆冰 有風(fēng)強(qiáng)度覆冰有風(fēng)風(fēng)偏最大風(fēng)強(qiáng)度最大風(fēng)風(fēng)偏溫度C40-1015-5151515-5-5-5-51010覆冰厚度 mm0000000010101000風(fēng)速m/s000101001510010103030比載N/m-mm2 34. 0634. 0634. 0635. 615以各檔距范圍的控制條件為條件，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表2.7所示。表2.7 條件及參數(shù)條件年均氣溫最厚覆冰參數(shù)控制區(qū)間0tm15-5bmmm010Vmm/s010mMPa利用狀態(tài)方程式，求的各待求條件下的應(yīng)力和弧垂，如表所示。出現(xiàn)最大弧垂的條件是 最高氣溫.最大弧垂的判定多使用的是教材上所提

16、及的兩種方法，但是由于條件的輸入和參數(shù)的選取是非常繁瑣的，在繪制應(yīng)力弧垂曲線的情況下這并不是一個(gè)很好的方法，所以我采用的是直接看圖表的方法，我認(rèn)為這是比擬直觀和具有說服力的也是一種比擬方便的方法。但是最大弧垂的算法還是按照教材上的，先是代入數(shù)據(jù)，按照公式可以求出一元三次方程的系數(shù)值，然后再根據(jù)系數(shù)值去帶入一元三次方程去求得所需要的應(yīng)力，應(yīng)力求出后弧垂便很好求了，也是一個(gè)公式求得的。 最大弧垂出現(xiàn)在最高氣溫情況下，fmax=38.84 (m)6導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線的繪制導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線將檔距為橫軸，應(yīng)力和弧垂為縱軸，以表2.5為依據(jù)繪制。應(yīng)力弧垂圖見附表。 運(yùn)行中的架空線在任何氣象條件下的應(yīng)力都不能

17、超過許用應(yīng)力，還要保證對(duì)地面、水面和被跨越物的平安距離，架線時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的氣象控制不同的弧垂。這就需要先將各種施工氣溫?zé)o冰無風(fēng)下的弧垂繪制成相應(yīng)的曲線，以備施工時(shí)查用。一般從最高施工氣溫至最低施工氣溫每隔510繪制一條弧垂曲線，為了使用方便，提高繪圖精度，對(duì)不同的檔距，可用其應(yīng)力均繪制成百米檔距弧垂。即觀測(cè)檔距的弧垂可由下式進(jìn)行換算導(dǎo)線在各個(gè)檔距和相應(yīng)控制條件下的安裝應(yīng)力和弧垂數(shù)據(jù)見附表，從最高施工氣溫到最低施工氣溫每隔10繪制一條弧垂曲線，共繪制6條曲線。垂檔距m50100150200250300350溫度MPamMPamMPamMPamMPamMPamMPam403020100-100.

18、460.920.640.540.470.410.43檔距m400450500550600700溫度MPamMPamMPamMPamMPamMPamMPam403020100-10地線GJ-35， 參數(shù)如表2.21所示：表2.A (mm2)d(mm)q(kg/km) (1/)E(kg/mm2)TP(N)31811.510-6181400454721自重比載0,0=(qg/A10-310-3MPa/m2冰重比載(10,0)=27.728b(d+b)/A10-310-3MPa/m3垂直總比載(10,0)=0,0+10-3MPa/m4無冰風(fēng)壓比載設(shè)=90，因?qū)Ь€外徑d=7.8mm17mm,那么風(fēng)載體型

19、系數(shù)=1.2,110kV線路，風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)=1.0，根本風(fēng)壓Wv=v2/1.6。所以：安裝風(fēng)速v=10m/s時(shí)，查表得f。所以：0,10=fdW10/Asin210-310-3MPa/m內(nèi)過電壓風(fēng)速為5,查表得f；所以：0,15=fdW15/Asin210-310-3MPa/m當(dāng)風(fēng)速為最大風(fēng)速v=30m/s時(shí)，根本風(fēng)壓為w=v2計(jì)算強(qiáng)度時(shí)，查表得f=0.75，所以：0,30=fdw/Asin210-310-3MPa/m計(jì)算風(fēng)偏時(shí)，查表得f，所以：0,30=fdw/Asin210-310-3MPa/m5無冰綜合比載無冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載是架空線自重比載和無冰風(fēng)壓比載的矢量和，即安裝有風(fēng)時(shí)0,10

20、=10-3MPa/m內(nèi)過電壓時(shí)0,15=10-3MPa/m最大風(fēng)速，計(jì)算強(qiáng)度時(shí)0，30=10-3MPa/m最大風(fēng)速，計(jì)算風(fēng)偏時(shí)0,30=10-3MPa/m 6覆冰風(fēng)壓比載風(fēng)速V=10m/s，架空線覆冰時(shí)，架空線外徑由d變?yōu)閐+2b，風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)=1.0，根本風(fēng)壓Wv=v2，規(guī)程規(guī)定，無論線徑大小，覆冰時(shí)的風(fēng)載體型系數(shù)一律取為；計(jì)算強(qiáng)度時(shí)f，所以10,10=fdW10/Asin210-310-3MPa/m計(jì)算風(fēng)偏時(shí)f，所以10,10=fdW15/Asin210-310-3MPa/m 7覆冰綜合比載覆冰綜合比載是架空線的垂直總比載和覆冰比載的矢量和。計(jì)算強(qiáng)度時(shí)10,10=10-3MPa/m計(jì)算風(fēng)

21、偏時(shí)10,10=10-3MPa/m比載匯總表工程自重覆冰 無風(fēng)無冰 綜合無冰綜合無冰綜合用于強(qiáng)度無冰綜合用于風(fēng)偏覆冰綜合用于強(qiáng)度覆冰綜合用于風(fēng)偏數(shù)據(jù)8811計(jì)算臨界檔距1)可能出現(xiàn)最大應(yīng)力的控制氣象條件有：最低氣溫、年平均氣溫、最大覆冰、最大風(fēng)速，它們對(duì)應(yīng)的比載與應(yīng)力的比值計(jì)算如下。表?xiàng)l件 氣 象最低溫度最大風(fēng)速最厚覆冰年均氣溫MPa/m88【】MPa/【】1/m氣溫t-10+10-5+15/【】由小到大編號(hào)acdb2按照等高懸點(diǎn)考慮計(jì)算有效臨界檔距公式為 假設(shè)按照兩種控制條件下架空線許用用力相等，即 那么 利用上式計(jì)算各臨界檔距 =1 E=181400= 虛數(shù) =虛數(shù)=虛數(shù)=虛數(shù)利用上式得到

22、的有效臨界檔距判別表如下1 有效臨界檔距判別氣象條件a最低溫度b年均氣溫c最大風(fēng)速d最厚覆冰臨界檔距mLab=虛數(shù)LacLadLbc=虛數(shù)Lbd=虛數(shù)Lcd=虛數(shù)從上圖可以看出覆冰有風(fēng)為控制條件，沒有臨界檔距。參數(shù)條件最 高 氣 溫最 低 氣 溫年 均 氣 溫事故外 過 有 風(fēng)外過無風(fēng)內(nèi)過電壓安裝覆冰無風(fēng)覆冰有風(fēng)強(qiáng)度覆冰有風(fēng)風(fēng)偏最大風(fēng)強(qiáng)度最大風(fēng)風(fēng)偏t()40-1015-5151515-5-5-5-51010b(mm)0000000010101000 v(m/s)000101001510010103030*10-3利用狀態(tài)方程式，求的各待求條件下的應(yīng)力和弧垂，如表2.13所示。出現(xiàn)最大弧垂的條件

23、是外過無風(fēng)，利用狀態(tài)方程式分別求得兩種條件下的應(yīng)力，再利用弧垂公式計(jì)算弧垂，加以比擬，得到最大弧垂 fmax= 表2.13 GJ-50型地線應(yīng)力弧垂計(jì)算表氣象條件檔距年均氣溫最低氣溫最高氣溫事故安裝外過有風(fēng)外過無風(fēng)MPamMPaMPaMPaMPaMPaMPam50-293.44-100-150-200-250-300-350-400-450-500-550-600-650-700-氣象條件檔距覆冰無風(fēng)內(nèi)過電壓覆冰有風(fēng)強(qiáng)度覆冰有風(fēng)風(fēng)偏最大風(fēng)強(qiáng)度最大風(fēng)風(fēng)偏MPamMPaMPaMPaMPaMPa50-100-150-200-250-300-350-400-450-500-550-600-650-70

24、0-地線的安裝曲線數(shù)據(jù)繪制安裝曲線時(shí)以檔距為橫坐標(biāo)，弧垂和應(yīng)力為縱坐標(biāo)，運(yùn)用程序同應(yīng)力弧垂曲線程序從最高施工氣溫至最低施工氣溫沒隔10繪制一條弧垂和應(yīng)力曲線，程序計(jì)算數(shù)據(jù)導(dǎo)線的安裝曲線數(shù)據(jù)表比載單位：N/m-mm2 溫度單位：C 應(yīng)力單位：N/mm2 弧垂單位：m表2.14 地線的安裝曲線數(shù)據(jù)表檔距m50100150200250300350溫度MPamMPamMPamMPamMPamMPamMPam403020100-10檔距m400450500550600650700溫度MPamMPamMPamMPamMPamMPamMPam403020100-1011畫出地線安裝曲線，見附表。3 架空線的

25、金具局部導(dǎo)線和地線金具選型和組裝 根據(jù)導(dǎo)線的型號(hào)LGJ-185/30，查電力金具手冊(cè)可知，如下表：表 導(dǎo)線懸垂絕緣子串組裝零件表序號(hào)名稱重量kg數(shù)量型號(hào)1掛板1Z-72球頭掛環(huán)1QP-73懸垂絕緣子7XP-704碗頭掛板1W-7A5懸垂線夾1CGU-4絕緣子串長度Lmm1312絕緣子串質(zhì)量kg 表 導(dǎo)線耐張絕緣子串組裝零件表序號(hào)名稱重量kg數(shù)量型號(hào)1U形螺絲2U-102掛環(huán)1PH-103聯(lián)板2L-10404掛板2Z-75球頭掛板2QP-73耐張絕緣子2*11Xp-704碗頭掛板2Ws-75耐張線夾1NLD-4絕緣子串長度Lmm1681絕緣子串質(zhì)量kg表 地線金具零件表序號(hào)名稱重量kg數(shù)量型號(hào)1

26、直角掛板1ZS-72U型螺絲1U-18803懸垂線夾1CGU-24直角環(huán)1ZH-73參考?該地區(qū)電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖?,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)經(jīng)過地段皆按II級(jí)污穢區(qū)考慮。根據(jù)?架空輸電線路設(shè)計(jì)?表1-9高壓架空線路污穢分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16434-1996絕緣子的爬電比距在220kV以下選擇，本設(shè)計(jì)選擇2.5cm/kV，那么：式中：a為爬電比距，cm/kV； n為絕緣子的片數(shù)； Un為標(biāo)稱電壓，kV； h為單個(gè)絕緣子的爬電距離，cm，由下表可知；設(shè)計(jì)所用絕緣子LXHY3-70主要尺寸見表表5.1.1 絕緣子串主要技術(shù)參數(shù)絕緣子型式機(jī)械破壞負(fù)荷(kN)結(jié)構(gòu)高度mm公稱直徑mm爬電距離mm

27、工頻濕耐受電壓(kV)重量(kg)LXHY3-707016025540045表5.1.2 瓷式絕緣子機(jī)電特性表型 號(hào)機(jī)械破壞負(fù)荷(kN)最小沖擊耐受電壓(kV)最小擊穿電壓(kV)工頻電壓有效值(不小于) (kV)1min濕耐受電壓1min干耐受電壓XDP5-70C7011030所以絕緣子片數(shù)為設(shè)計(jì)中在爬電比距的情況，絕緣子片數(shù)取7片，所以絕緣子串長度為 3組成絕緣子串的元件的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿足規(guī)程要求，絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度平安系數(shù)，不應(yīng)小于表3.1.2所列數(shù)值。表3.1.2絕緣子和金具機(jī)械強(qiáng)度的最低平安系數(shù)情 況盤式絕緣子瓷橫擔(dān)復(fù)合絕緣子金 具最大使用荷載斷 線斷 聯(lián)1在常年、斷線、斷聯(lián)情況下，絕緣

28、子的相應(yīng)最大使用荷載計(jì)算式為：式中：為絕緣子的額定機(jī)電破壞負(fù)荷，kN； k為絕緣子在常年、斷線、斷聯(lián)情況下的機(jī)械強(qiáng)度平安系數(shù)。根據(jù)絕緣子所受最大載荷確定其聯(lián)數(shù)所需要絕緣子的聯(lián)數(shù)，即：式中：N為絕緣子的聯(lián)數(shù)； G為懸垂絕緣子承受的綜合荷載。其中： 式中：Gn為導(dǎo)線綜合荷載； Gv為絕緣子串的自重； 為導(dǎo)線無冰綜合比載； A為導(dǎo)線截面積； L為直線檔距的最大值，根據(jù)?輸電桿塔及根底設(shè)計(jì)?表3-11可知為450m。那么： 所以根據(jù)表3.1.2可知盤形絕緣子最大使用荷載平安系數(shù)為所以：再根據(jù)斷導(dǎo)線條件確定：式中：TD為斷線張力，查?輸電桿塔及根底設(shè)計(jì)?可知。其為最大使用張力的50%； k絕緣子在斷線情

29、況下的最低平安系數(shù)，由表可知其值為。綜上所述，單聯(lián)可滿足要求。本設(shè)計(jì)中耐張取雙聯(lián)，懸垂絕緣子為單聯(lián)，可以滿足要求。線絕緣子串組裝型式如表。海拔1000米1000米懸 垂單 串8片8片雙 串28片28片耐 張單 串9片9片雙 串29片29片跳 線單 串8片8片4排塔定位4.1桿塔的路徑走向及桿塔設(shè)置 桿塔的路徑走向我們可以路徑圖。根據(jù)自己的位情況，本設(shè)計(jì)為三甲-大沖110kV輸電線路設(shè)計(jì)段。本線路使用的都是鐵塔，耐張段是1個(gè)，鐵塔一共5基。單回路自立式直線鐵塔3基，單回路自立式轉(zhuǎn)角耐張鐵塔2基。4.2導(dǎo)線對(duì)地的交叉跨越距離 導(dǎo)線與地面、建筑物、上下壓架空線路等交叉跨越物的垂直距離及水平距離，應(yīng)按

30、+40情況下來計(jì)算最大弧垂還有最大風(fēng)速情況下計(jì)算出的最大風(fēng)偏進(jìn)行計(jì)算。本工程要求導(dǎo)線對(duì)跨越物的距離、角度均大于以下表、表、表所列數(shù)值，滿足規(guī)程要求。表3.2.1 110kV線路導(dǎo)線對(duì)地、建筑物等的最小距離線路經(jīng)過地區(qū)最小距離m導(dǎo)線狀態(tài)居民區(qū)最大弧垂非居民區(qū)對(duì)建筑物垂直距離最大弧垂水平或凈空距離最大風(fēng)偏對(duì)樹木垂直距離最大弧垂凈空距離最大風(fēng)偏對(duì)果樹、經(jīng)濟(jì)作物、城市路樹的垂直距離最大弧垂表3.2.2 送電線路與弱電線路的交叉角弱電線路等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)交叉角4530不限制表3.2.3 110kV線路交叉跨越的最小垂直距離被跨越物最小垂直距離m導(dǎo)線狀態(tài)鐵路至電氣化鐵路軌頂最大弧垂24級(jí)公路至路面最大弧垂

31、一級(jí)公路至路面最大弧垂至電力線110kV及以下最大弧垂穿500kV線至弱電線路4.3弧垂曲線模版弧垂模板K值計(jì)算公式是： 式中：-導(dǎo)線在發(fā)生最大弧垂時(shí)的比載； -導(dǎo)線在發(fā)生最大弧垂時(shí)的應(yīng)力； 由于各個(gè)耐張段的代表檔距不同，故導(dǎo)線在最大弧垂時(shí)的應(yīng)力與控制氣象也不同，所對(duì)應(yīng)的K值當(dāng)然也不同。然后為了方便在定位時(shí)選擇模板，可以先根據(jù)不同的代表檔距去算得導(dǎo)線最大弧垂發(fā)生時(shí)所對(duì)應(yīng)應(yīng)力和比載數(shù)值，便得到相應(yīng)的K值，繪制K值曲線以下圖表3.4.1 K值計(jì)算表代表檔距m應(yīng)力MPaK值10-450100200250300350400450500550600650700由上表畫出K值曲線圖： 圖3.4.1 K值曲

32、線圖桿塔定位.1計(jì)算桿塔的定位高度直線塔定位高度的計(jì)算公式如下： 耐張塔定位高度的計(jì)算公式如下： 式中 H桿塔的呼稱高度； d導(dǎo)線的對(duì)地平安距離； 懸垂絕緣子串的長度； 定位時(shí)的限距裕度； 表3.5.1 定位裕度檔距(m)200200-350350-600600-800800-1000定位裕度(m)在這里我們選取P19-P23耐張段的耐張及直線塔進(jìn)行定位。1呼稱高度H：這個(gè)110KV架空輸電線路J5-J6耐張段共有P19-P23個(gè)桿塔P19：耐張塔J2-18，呼稱高度取18m；P20：直線塔Z2-24,呼稱高度取27m；P21：直線塔Z2-30，呼稱高度取27m；P22: 直線塔Z2-18，

33、呼稱高度取24m；P23: 耐張塔 J3-27， 呼稱高度取18m；2對(duì)地平安距離設(shè)為d： 該線路所經(jīng)過的地區(qū)為人口少的非居民區(qū)，經(jīng)過查資料，對(duì)地的平安距離d=6m；3施工裕度：定位取=0.5m；4懸垂絕緣子串的長度： 該110kV全線采用雙聯(lián)絕緣子串，電壓等級(jí)為110KV，絕緣子型號(hào)為LXHY3-70型絕緣子。直線塔絕緣子為雙串28片，每組片數(shù)為16片；耐張塔為雙串29片，耐張塔每組18片。由施工設(shè)計(jì)說明書可以知道LXHY3-70型絕緣子的單個(gè)高度為160mm，質(zhì)量為。那么懸垂絕緣子串總長為，耐張絕緣子串的絕緣子串總長為。P19: 耐張塔：P20：直線塔：P21：直線塔：P22：直線塔：P2

34、3: 耐張塔：.2用弧垂曲線模版排塔定位 1估算待排耐張段的代表檔距，得到K值，繪制模板曲線 在這里我們選取p19-p23耐張段的耐張及直線塔進(jìn)行定位,取圖3.5.2。 在這里我選估測(cè)檔距240m ，由這個(gè)估測(cè)檔距對(duì)照導(dǎo)線最高氣溫的應(yīng)力和比載，然后知道該檔距在此所得的應(yīng)力為2，按照下計(jì)算公式：估算代表檔距對(duì)照導(dǎo)線的應(yīng)力，也解得了K值，那么弧垂模板系數(shù)K值圖 2用選得的最大弧垂模板、定位高度HD，先從左到右排好塔的位置。從耐張桿位A點(diǎn)開始排位，如下圖。通過左右平移模板，讓選好的模板曲線經(jīng)過B點(diǎn)AB為耐張塔定位高度HD1，并且和地面相切，然后從模板曲線的右邊找出C點(diǎn)，使CD等于直線塔定位的高度HD

35、2，那么C點(diǎn)在地形適宜時(shí)就是所排第一基直線塔的位置。然后向右平移模板，讓模板曲線經(jīng)過D點(diǎn)，且和地面相切，然后在模板曲線上找出E點(diǎn)，讓EF等于E點(diǎn)桿塔定位高度HD3，這時(shí)E點(diǎn)就是第二基直線塔的位置。用這樣的方法依次排完整個(gè)耐張段。用同樣的方法，再從左到右排定塔位。最后根據(jù)左右向排位情況來綜合確定桿塔位置。 3由選得的桿塔位置，計(jì)算得到這個(gè)耐張段的代表檔距，查出導(dǎo)線應(yīng)力，然后求出模板K值，校驗(yàn)算得的K值與模版K值相等或相近誤差在0.510-3以內(nèi)。如果小于規(guī)定的誤差，那么模版選擇恰當(dāng)。否那么，又要按照計(jì)算出的K值再選模板，按步驟2重新排位，直到前后兩次的模板K值誤差小于規(guī)定誤差。 圖3.5.1 用

36、最大弧垂模板排定直線桿塔位排塔后校驗(yàn).1 k值檢驗(yàn) 1我所選擇耐張段一共有5個(gè)基塔。經(jīng)過平端面圖計(jì)算得到其中高差最大的檔的檔距為198m，高差為m。本耐張段的各個(gè)檔距都是小高差檔，就按沒有高差計(jì)算代表檔距。 在定位的圖中量的檔距如下：，代表檔距計(jì)算下： 2在導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線上經(jīng)過計(jì)算可以輕易發(fā)現(xiàn)代表檔距對(duì)應(yīng)的最大弧垂時(shí)的應(yīng)力為，所以實(shí)際的模板曲線系數(shù)計(jì)算如下： 誤差小于0.510-3，滿足設(shè)計(jì)要求。 圖3.5.2 p19-p23耐張段5 架空線的防振措施與防雷措施5.1導(dǎo)線與地線的防振措施架空導(dǎo)線能否采取防振措施，可根據(jù)表5確定。當(dāng)采取防振錘防振時(shí)，安裝設(shè)計(jì)的內(nèi)容是確定防振錘的型號(hào)、安裝個(gè)數(shù)

37、和安裝位置。表5.1.1 導(dǎo)線與地線平均運(yùn)行應(yīng)力的上限和防振措施情況防振措施平均運(yùn)行應(yīng)力上限抗拉輕度鋼芯鋁絞線鋼絞線檔距不超過500m開闊區(qū)不需要1612檔距不超過500m的非開闊區(qū)不需要1818檔距不超過120m不需要1818不管檔距大小不需要22不管檔距大小防振錘或另加護(hù)線條2525表5.1.2 防振錘個(gè)數(shù)選擇檔距范圍 防振錘數(shù) m架空線直徑mm123d10，液性指數(shù)，地下水在地面下10米m，地區(qū)污穢 = 2 * ROMAN * MERGEFORMAT II級(jí)。本設(shè)計(jì)經(jīng)過地段皆按II級(jí)污穢區(qū)考慮。5配合本設(shè)計(jì)綜合考慮各種因素后，直線桿塔懸垂串、跳線串絕緣子采用7片LXHY3-70,耐張串使

38、用29片LXHY3-70型鋼化玻璃絕緣子。 線路帶電局部與桿塔構(gòu)件的最小空氣間隙的規(guī)定如表。表4.2.1 最小空氣間隙運(yùn)行情況最小間隙mm大氣過電壓1000內(nèi)過電壓700運(yùn)行電壓250 在考慮桿塔轉(zhuǎn)角與風(fēng)偏的情況下，要保證帶電體與接地裝置的空氣間隙符合要求，從而保證在各種氣象條件下的絕緣。6桿塔的荷載計(jì)算表 桿塔荷載組合情況表荷載類型垂直荷載橫向水平荷載縱向水平荷載荷載組合工程導(dǎo)、地線、絕緣子串、金具重力荷電桿自重荷載安裝時(shí)工人、工具重力荷載導(dǎo)線、絕緣子串和金具風(fēng)壓電桿本身風(fēng)載轉(zhuǎn)角電桿上導(dǎo)線角度力導(dǎo)線不平衡張力斷線時(shí)對(duì)電桿產(chǎn)生的支持力導(dǎo)線安裝時(shí)的緊線張力由第二章的導(dǎo)地線力學(xué)計(jì)算可知下表:表6.

39、1.1 導(dǎo)線與地線的比載參數(shù)表截面積直徑1自重比載MPa/m(0,0) = 0，0=覆冰比載MPa/m(10,0) = (10,0) = 垂直總比載MPa/m(10,0) = (10,0) = 根本風(fēng)速比載MPa/m(0,30) =(0,30) = 安裝風(fēng)壓比載MPa/m(0,10) = (0,10) =覆冰風(fēng)壓比載MPa/m(10,10) = (10,10) =無冰綜合比載MPa/m(0,30) = (0,30) =覆冰綜合比載MPa/m10,10=(10,10) = 本設(shè)計(jì)采用P3直線塔設(shè)計(jì)其水平檔距為=m，垂直檔距=m。其無冰時(shí)絕緣子串、金具自重力,查表得：； 6.2.1運(yùn)行情況一大風(fēng)工

40、況載荷組合情況為根本風(fēng)速、無冰、未斷線，V氣象區(qū)，即V=30m/s，t=10，b=0。地線重力地線風(fēng)壓導(dǎo)線重力絕緣子風(fēng)壓計(jì)算絕緣子串的風(fēng)荷載，絕緣子串?dāng)?shù)=2，每串的片數(shù)=7。單裙一片絕緣子擋風(fēng)面積AJ2，風(fēng)壓高度變化系數(shù)5導(dǎo)線風(fēng)壓 6.2.2運(yùn)行情況二覆冰工況載荷組合情況為：覆冰、有相應(yīng)風(fēng)速未斷線，即：v=10，t=10，b=10mm，覆冰系數(shù)取地線重力2地線風(fēng)壓3導(dǎo)線重力4絕緣子串的風(fēng)荷載5導(dǎo)線風(fēng)壓6.2.3斷導(dǎo)線線情況一、二段任意一相導(dǎo)線的荷載組合情況為覆冰、無風(fēng)。1地線重力：由運(yùn)行情況二： 2導(dǎo)線重力：由運(yùn)行情況二： 斷線張力查表可知LGJ-185/30型導(dǎo)線的計(jì)算拉斷力=64320N，

41、根據(jù)?輸電桿塔及根底設(shè)計(jì)?查表2-7得導(dǎo)線的最大使用張力百分?jǐn)?shù)為50%。導(dǎo)線存在的最大的使用張力為導(dǎo)線所存在的斷線的張力為1地線重力由運(yùn)行情況二：2導(dǎo)線重力由運(yùn)行情況二：地線斷線張力由表可知GJ-35的最小破壞拉力=45472N，地線的平安系數(shù)取4.0，根據(jù)?輸電桿塔及根底設(shè)計(jì)?查表2-7得地線的最大使用張力百分?jǐn)?shù)為50%。地線的最大使用張力為：地線的斷線張力為：起吊導(dǎo)線，載荷組合情況為有相應(yīng)風(fēng)、無冰，V氣象區(qū)，即v=10m/s，t=-5，b=0。地線重力為：地線風(fēng)壓為： 導(dǎo)線重力為：導(dǎo)線風(fēng)壓為： 掛上導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線越過桿塔下橫擔(dān)需向外拉開見圖6.2.2a，其拉力與水平線見的夾角取30度，并假定

42、水平拉出遠(yuǎn)離下橫擔(dān)1500mm。 圖6.2.2 安裝的情況簡圖a安裝情況一；b安裝情況二計(jì)算的示意圖如下：，得，得綜上解得： 引起的垂直荷載和橫向荷載如下起吊上導(dǎo)線時(shí)的垂直荷載為起吊上導(dǎo)線時(shí)的水平荷載為安裝情況二是起吊下導(dǎo)線，導(dǎo)地線的重量和風(fēng)壓和安裝一一樣。正在起吊下導(dǎo)線時(shí)，桿塔下橫擔(dān)的總重量為：圖6.2.4 塔頭荷載圖荷載標(biāo)準(zhǔn)值a運(yùn)行情況一大風(fēng)工況；b運(yùn)行情況二覆冰工況；c斷上導(dǎo)線情況；d斷下導(dǎo)線情況;(e)斷地線情況;(f)安裝情況一；g安裝情況二的校驗(yàn)為保證在運(yùn)行時(shí)導(dǎo)線與桿塔間的空氣間隙不被擊穿，在這里我們對(duì)正常運(yùn)行電壓、內(nèi)過電壓、外過電壓三種氣象條件下進(jìn)行間隙圓校驗(yàn)。首先按初步設(shè)計(jì)好的

43、塔頭尺寸算出風(fēng)偏角，再查三種氣象條件下的最小空氣間隙見表，最后畫出間隙圓見圖進(jìn)行校驗(yàn)，判斷是否滿足要求。表6.3.1 帶電局部與桿塔構(gòu)件的最小間隙電壓等級(jí)kV33103566110220330最小間隙 值 m雷過電壓操作過電壓正常運(yùn)行電壓查表可知間隙用R表示：110kV的雷電過電壓最小間隙，操作過電壓最小間隙，正常運(yùn)行的最小間隙 1根本風(fēng)壓計(jì)算 2絕緣子串風(fēng)荷載計(jì)算公式為式中：一相導(dǎo)線所用的絕緣子串?dāng)?shù)； 每相絕緣子片數(shù)，加“1表示金具受風(fēng)面相當(dāng)于一片絕緣子； 風(fēng)壓隨高度變化系數(shù)； 每片的受風(fēng)面積，單裙取0.03，雙裙取0.04。懸垂時(shí)，絕緣子所受風(fēng)壓為：查?輸電桿塔及根底設(shè)計(jì)?表2-5得，桿塔

44、Z2為直線塔是單裙，因此取 3三種氣象條件下導(dǎo)線風(fēng)荷載計(jì)算：計(jì)算公式為：根據(jù)桿塔Z2的桿塔型號(hào)為1XC-AMC2G，其所在耐張段代表檔距為244m，水平檔距，垂直檔距設(shè)為，校驗(yàn)，校驗(yàn)，校驗(yàn)，那么，。 5導(dǎo)線重力荷載計(jì)算公式為：,式中：每相導(dǎo)線子導(dǎo)線的根數(shù)； 導(dǎo)線自重比載， 導(dǎo)線截面積，mm2；導(dǎo)線LGJ-185/30的, 4三種情況下的絕緣子的風(fēng)偏角，導(dǎo)線線金具重為，公式為那么絕緣子風(fēng)偏角計(jì)算如下： 根據(jù)表6-1可知110kV最小空氣間隙為，。絕緣子串長度，P22的桿塔型號(hào)為35G-ZS11-30兩根下導(dǎo)線水平線間距離為，離桿塔的水平距離約為，上導(dǎo)線離桿塔的水平距離為到2.7m。計(jì)算導(dǎo)線沒有風(fēng)

45、偏時(shí)與桿塔允許的最小距離：最小的為8m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，因此該結(jié)果滿足間隙圓校驗(yàn)的要求。圖如下。 圖6.3.1 間隙圓的校驗(yàn)圖7 桿塔根底的設(shè)計(jì)【22】桿塔的根底是支撐桿塔的作用。桿塔受到下壓力、上拔力、傾覆力等作用力時(shí)桿塔的根底可以不傾覆，不下沉，不上拔。為了線路的平安，根底的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合線路的地質(zhì)條件、桿塔的特點(diǎn)、實(shí)際情況等等總體考慮。根據(jù)根底承載桿塔的類型，根底分為電桿根底和鐵塔根底。電桿的根底為卡盤，拉盤和底盤。及為了承載電桿對(duì)根底的下壓力，傾覆力和上拔力。底盤承受下壓力，卡盤承受傾覆力，拉盤承受上拔力。鐵塔的根底與電桿的根底不同。鐵塔的根底根據(jù)鐵塔的型號(hào)，地理地貌，施工條件，承受的載荷，鐵塔的材質(zhì)的不同，根底有很多的不同?，F(xiàn)在較為常見的是現(xiàn)澆混凝土根底。由于現(xiàn)在越來越提倡保護(hù)環(huán)境，所以鐵塔的根底由以前的大開挖式到現(xiàn)在主流的