220kV架空線路設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計論文

本設(shè)計擬從馬壩變電站新建一條220kV的送電線路向大良變導(dǎo)線的防震設(shè)計等，說明書中簡要說明了設(shè)計理論和計算公Anewtransmissionlinewillthefittingsofpole.Themaincontextofthetransmissionvibrationdesignofwires.Thesynopsisexplainedthedesignthedetaileddesigncontentsandrequesting,regulation.KeyWordsPowertransmissionline,Stresscamber,positionfixingofpole,foundationdes摘II 1 1 1 2 2 2 8 8 3.1導(dǎo)線和避雷線應(yīng)力和弧垂計算 3.2金具和絕緣子的選擇 3.4線路的防振設(shè)計 3.5塔頭尺寸校驗(yàn) 3.6桿塔荷載計算 3.7鐵塔內(nèi)力計算 謝 A1.1中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式分析與探討 A1.2Medium-voltagepowergridneutralgroundingAnalysisand 附錄2耐張桿組裝圖 A2.1直線及耐張干金具圖 附錄4導(dǎo)地線應(yīng)力弧垂曲線圖 A4.1導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線 A4.2地線應(yīng)力弧垂曲線 風(fēng)?？偟膩碚f，畢業(yè)設(shè)計既可使我們對本專業(yè)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)1.2本設(shè)計的主要內(nèi)容南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)確定耐張桿桿型，選擇絕緣子串型號規(guī)格及其金具，選擇避2說明書2.1線路工程概況本設(shè)計是根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計，擬馬壩變電站建一條220kV向大良變電站的送電線路，導(dǎo)線采用LGJ-400/65。線路路隙比0.6,液性指數(shù)0.75,地下水在表面下3米，地區(qū)污穢等級4表2.1氣象區(qū)參數(shù)代表情況溫度(℃)風(fēng)速(m/s)冰厚(mm)最高氣溫00最低氣溫00最大風(fēng)速0覆冰5安裝0年平均氣溫00南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)外過電壓(有風(fēng))0內(nèi)過電壓0(2)確定導(dǎo)線的計算參數(shù)(LGJ-400/65)表2.2導(dǎo)線的計算參數(shù)名稱數(shù)據(jù)導(dǎo)線總面積A(mm2)續(xù)表2.2名稱數(shù)據(jù)導(dǎo)線外徑d(mm)導(dǎo)線溫度膨脹系數(shù)α(1/℃)最終彈性系數(shù)E(N/mm2)導(dǎo)線單位長度質(zhì)量q(kg/km)導(dǎo)線瞬時破壞應(yīng)力σp(N/mm2)于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計導(dǎo)線安全系數(shù)(3)比載計算表2.3導(dǎo)線的各種比載名稱符號公式(×10-3MPa/m)結(jié)果自重比載冰重比載垂直比載無冰風(fēng)壓比載南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)覆冰風(fēng)壓比載無冰有風(fēng)綜合比載覆冰有風(fēng)綜合比載上表中μc為風(fēng)載體型系數(shù)：線徑<17mm取1.2;覆冰(不論線徑大小)取1.2。α為風(fēng)速不均勻系數(shù)。表2.4風(fēng)速不均勻系數(shù)設(shè)計風(fēng)速(m/s)15及其以下35及以上(4)確定應(yīng)力值②平均運(yùn)行應(yīng)力σ表2.5導(dǎo)線的各種控制條件最低溫年平均覆冰許用應(yīng)力比載×103氣溫℃編號ABC計算公式：L?=虛數(shù)La=208.69mLp=550.48m南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)550.48虛數(shù)圖2.1臨界檔距判斷圖(6)導(dǎo)線應(yīng)力、弧垂計算根據(jù)控制氣象條件利用狀態(tài)方程，分別求出各檔距下的應(yīng)力、弧垂值，并記錄在表中。(7)作出導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂曲線根據(jù)上面計算出的導(dǎo)線應(yīng)力、弧垂值，畫出其對應(yīng)的曲線。2.2.2避雷線的應(yīng)力、弧垂曲線表2.6導(dǎo)線、避雷線型號匹配導(dǎo)線型號LGJ—35~LGJ—95~LGJ—240~LGJ—300以上避雷線型號GJ一50GJ一70由上表可得LGJ—400/65,選用的避雷線型號為GJ—70。安全系數(shù)為3.5。由于避雷線不用輸送電力，故不需計算內(nèi)過電壓，外過電壓表2.7避雷線的計算參數(shù)截面積(mm2)直徑(mm)彈性模量E(Gpa)單位長度重量(kg/km)瞬時破壞應(yīng)力(Mpa)表2.8避雷線的各種比載計算名稱符號公式(×103MPa/m)結(jié)果自重比載冰重比載垂直比載無冰風(fēng)壓比載覆冰風(fēng)壓比載南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)無冰有風(fēng)綜合比載覆冰有風(fēng)綜合比載(5)避雷線應(yīng)力、弧垂的計算根據(jù)防雷要求，避雷線在15℃,無風(fēng)，無冰時的應(yīng)力σg為式中s、h——導(dǎo)線、避雷線在桿塔上懸掛點(diǎn)間的水平距離σ,、σg——導(dǎo)線、避雷線在在15℃,無風(fēng)，無冰時的以σg,15℃,無風(fēng)，無冰為已知狀態(tài)，應(yīng)用狀態(tài)方程求出氣象條件下的應(yīng)力弧垂值，并畫出應(yīng)力弧垂曲線。導(dǎo)線、避雷線的南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)2.3桿塔型式的選擇2.3.1選擇原則在工程應(yīng)用中，盡量用典型設(shè)計或經(jīng)過施工運(yùn)行檢驗(yàn)的成熟2.3.2選擇結(jié)果400/65,避雷線型號為GJ一70,對桿塔的強(qiáng)度等要求也比較高。通訊線，所以選擇鐵塔。選擇結(jié)果如下：直線桿采用酒杯型直線鐵塔，其呼稱高為23.7m;耐張桿采用干字型耐張鐵塔，其呼稱高為20.5m;轉(zhuǎn)角桿采用干字耐張鐵塔，其呼稱高為20.5m。2.3.3桿塔頭部尺寸的校驗(yàn)直線塔絕緣子串的風(fēng)偏角、耐張塔的跳線風(fēng)偏角、檔距中央導(dǎo)線間距離、避雷線與導(dǎo)線間安全尺寸以及避雷線的最大使用張力的校驗(yàn)，以上各項經(jīng)校驗(yàn)均滿足要求，具體校驗(yàn)過程見后面章2.4絕緣子及金具的選擇2.4.1絕緣子的選擇(1)絕緣子的選擇條件絕緣子的選擇條件主要有以下幾個方面：承受的外荷載；線路運(yùn)行電壓；絕緣子允許機(jī)電荷載(一般為5200×9.81)。本設(shè)計線路的運(yùn)行電壓為220kV,導(dǎo)線型號為LGJ—400/65,地區(qū)污穢等級為4級，所以選擇XWP3-70型絕緣子。表2.9XWP3-70型絕緣子的電氣性能生產(chǎn)家盤盤徑)高高度))泄漏距)工頻電壓有效值))抗張負(fù)荷量量重)干閃濕閃擊穿例行機(jī)電破壞于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計渤海電力305000007南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)②滿足操作過電壓的要求，即絕緣子的沖擊閃絡(luò)電壓來確③選取結(jié)果為：n取16片。(3)絕緣子串?dāng)?shù)的選擇①懸垂絕緣子串，其串?dāng)?shù)應(yīng)由以下兩個條件進(jìn)行計算。按導(dǎo)線最大綜合荷載計算為于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計式中N——懸垂絕緣子串聯(lián)數(shù)；T——懸式絕緣子1h機(jī)電荷載；K?——懸式絕緣子在運(yùn)行情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)，按導(dǎo)線斷線條件計算為式中T——懸式絕緣子1h機(jī)電荷載；K?——懸式絕緣子在斷線情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)，T,——導(dǎo)線斷線張力。計算得使用一串懸垂絕緣子串。南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)②耐張絕緣子串，它應(yīng)承受導(dǎo)線的全部張力，因而其聯(lián)數(shù)計算公式為計算得使用1串耐張絕緣子串。2.4.2金具的選擇送電線路金具按其性能、用途大致可分為懸垂線夾、耐張線夾、聯(lián)結(jié)金具、接續(xù)金具、保護(hù)金具和拉線金具等六大類，常根據(jù)下列方法作金具的選用。(1)選擇懸垂線夾、耐張線夾及接續(xù)金具根據(jù)導(dǎo)線及避雷線的型號和直徑來選擇懸垂線夾、耐張線夾(2)確定聯(lián)結(jié)金具的型號(3)金具一覽表如下表2.10直線桿導(dǎo)線單聯(lián)懸垂絕緣子及金具編名稱型號每組數(shù)每個重量(kg)共計重總重1掛板12球形掛環(huán)1南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3懸式絕緣子74懸垂線夾15鋁包表2.11耐張桿絕緣子及金具編號名稱型號每組數(shù)量(個)每個重共計重總重1U形掛環(huán)32掛環(huán)13聯(lián)板24掛板25球頭掛板2于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計6絕緣子77碗頭掛板28耐張線夾19鋁包表2.12直線桿避雷線金具編號名稱型號每組數(shù)每個重量共計重總重1U形掛環(huán)12直角環(huán)13懸垂線夾1表2.13耐張桿桿避雷線金具號編號名稱型號每組數(shù)每個重共計重總重1U形掛環(huán)12耐張線夾12.5室內(nèi)定位2.5.1桿塔定位的原則桿位處應(yīng)質(zhì)地良好，另外對于拉線桿塔，應(yīng)考慮打拉線的位置；檔距的配置也應(yīng)注意最大限度地利用桿塔強(qiáng)度；盡量避免出現(xiàn)過大或過小的檔距；相鄰檔距不要相差過于懸殊；盡量避免出現(xiàn)孤2.5.2具體的排桿定位所謂室內(nèi)排桿定位是指在已提供好的平斷面圖上進(jìn)行桿塔的(1)判斷導(dǎo)線的最大弧垂出現(xiàn)的氣象條件導(dǎo)線的最大垂直弧垂只有出現(xiàn)在最高氣溫和最大比載兩種條件下，通常有臨界溫度法和臨界比載法來判斷最大弧垂出現(xiàn)的氣象條件。也可以由第二章的應(yīng)力弧垂計算，參考應(yīng)力弧垂曲線。本設(shè)計最大弧垂出現(xiàn)在最高氣溫時，具體判別詳見計算書。(2)最大弧垂與桿塔定位的關(guān)系桿塔定位的主要要求是導(dǎo)線的任意點(diǎn)在任何情況下必須保證[h]——導(dǎo)線對地安全距離，m;由線路電壓和所給地區(qū)表2.14限距裕度孤立擋大跨越(3)桿塔的定位高度H?的確定檔距查最大弧垂時對應(yīng)的應(yīng)力值σ,最大弧垂模板k值由k=g/(2σ)求得。采用與平斷面圖相同的比例，根據(jù)f=kx 根據(jù)桿塔的定位高度H,用弧垂模板在平斷面圖上定出桿塔求出實(shí)際代表檔距Lp。由L,查最大弧垂時對應(yīng)的應(yīng)力σ,并求出k。如果k與k2.5.3定位結(jié)果表2.15定位結(jié)果耐張段桿塔標(biāo)號檔距(m)代表檔距(m)呼稱高度(m)YY二于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計Z?Y?三四Z?南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)續(xù)表2.15定位結(jié)果耐張段桿塔標(biāo)號檔距(m)代表檔距(m)呼稱高度(m)五Y?六2.6線路的防振設(shè)計第二是增加導(dǎo)線的耐振強(qiáng)度。本設(shè)計采用我國最廣泛的防振裝置——防振錘。防振錘是目前送電線路上廣泛采用的一種積極的防振措施，其可將振動的幅度降低到安全范圍內(nèi)，對于減弱或消除線路振動危險效果明顯。防振錘的設(shè)計主要解決兩個確定其重量、型號和個數(shù)；二是計算防振錘的安裝位置。2.6.1根據(jù)導(dǎo)線和避雷線型號、直徑，選用防振錘導(dǎo)線型號為LGJ—400/65,選用FD一5;避雷線型號為GJ—70,2.6.2確定防振錘的數(shù)量根據(jù)下表查得，導(dǎo)線懸掛點(diǎn)兩側(cè)應(yīng)各安裝一個防振錘。表2.16防振錘安裝數(shù)量防振錘型號導(dǎo)線直徑防振錘安裝數(shù)量當(dāng)需要安裝下列防振錘個數(shù)時的相應(yīng)檔距(m)1個2個3個700~22<d<37.1800~2.6.3防振錘的安裝距離s的確定于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計二二南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)(2)導(dǎo)線防振錘的安裝距離2.7塔頭尺寸的校核2.7.1絕緣子強(qiáng)度校核水平檔距于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計LL=二)P2南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)式中P——絕緣子一小時機(jī)電荷載；如果2.7.2絕緣子串的串?dāng)?shù)選擇南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)式中K?——懸式絕緣子在斷線情況下的機(jī)械強(qiáng)度的安全系T——絕緣子一小時機(jī)電荷載，N。(2)耐張絕緣子串的串?dāng)?shù)選擇式中K?——懸式絕緣子在運(yùn)行情況下的機(jī)械強(qiáng)度的安全系T——導(dǎo)線的最大使用張力，N;T——絕緣子一小時機(jī)電荷載，N。2.7.3直線塔塔頭尺寸校驗(yàn)①計算風(fēng)偏角θ二表2.17風(fēng)偏角θ計算結(jié)果情況運(yùn)行電壓內(nèi)過電壓外過電壓帶電作業(yè)桿塔的經(jīng)校驗(yàn)，滿足安全要求。(2)非直線跳線風(fēng)偏角ε表2.18跳線風(fēng)偏角ε計算結(jié)果情況運(yùn)行電壓內(nèi)過電壓外過電壓帶電作業(yè)(3)檔距中導(dǎo)線的水平線間距離的校驗(yàn)于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計D二0.4λ十式中D——導(dǎo)線的水平線距，m;λ——懸垂絕緣子串長度，m;U.——線路的電壓等級，kV;f——導(dǎo)線的最大弧垂，m。(4)避雷線支架確定①避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角。②雙避雷線對導(dǎo)線呈水平排列的中導(dǎo)線保護(hù)要求。南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)③避雷線與導(dǎo)線在檔距中央的距離配合。④避雷線的最大使用應(yīng)力(外過電壓，15℃,無風(fēng))。(5)桿塔呼稱高的調(diào)整。已知選定的典型桿塔的呼稱高為h,實(shí)際條件確定的呼稱高(1)各類荷載的組合系數(shù)斷線情況(包括耐張桿及220kV以上直線桿)(2)荷載的具體計算情況于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計水平荷載縱向荷載一般不考慮。③直線塔斷導(dǎo)線(斷一根導(dǎo)線，避雷線未斷，無風(fēng)，無冰)。垂直荷載未短線相垂直荷載短線相南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)水平荷載縱向荷載2.8.2耐張塔荷載計算(1)耐張轉(zhuǎn)角桿塔正常情況I(最大風(fēng)、無風(fēng)、未斷線)①垂直荷載計算。于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計②水平荷載計算。③縱向荷載一般不考慮。(2)耐張轉(zhuǎn)角桿塔正常情況I(最低氣溫，無風(fēng)，無冰，未斷線)①垂直荷載計算。②水平荷載計算。南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)(3)耐張轉(zhuǎn)角桿塔斷導(dǎo)線①未斷導(dǎo)線、避雷線垂直荷載。②斷線相導(dǎo)線垂直荷載。③未斷導(dǎo)線、避雷線水平荷載。于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計④斷導(dǎo)線相水平荷載。⑤斷線相縱向荷載。2.9耐張塔內(nèi)力計算鐵塔內(nèi)力計算主要是對塔材內(nèi)力進(jìn)行計算，并進(jìn)行鐵塔的選材和螺栓數(shù)目的確定，下面將詳細(xì)介紹。2.9.1塔身風(fēng)壓計算塔身風(fēng)壓計算公式：南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)2.9.3鐵塔內(nèi)力計算(1)塔身部分塔身構(gòu)件內(nèi)力，一般按最大風(fēng)情況和斷線情況計算，并取其與平面桁架受水平方向荷載作用相同。在斷線情況下，作用在塔身側(cè)面有兩個力，即由斷線張力產(chǎn)生的軸力T和扭力T?。詳細(xì)計2.10基礎(chǔ)穩(wěn)定設(shè)計因此應(yīng)按不同的情況進(jìn)行基礎(chǔ)的穩(wěn)定性設(shè)計。2.10.1基礎(chǔ)的選擇原則南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)的受力，桿塔的形式，沿線的地形，工程地質(zhì)、水文以及施工運(yùn)輸?shù)葪l件綜合確定，設(shè)計基礎(chǔ)時應(yīng)該符合安全、經(jīng)濟(jì)、方便的原則。2.10.2計算基礎(chǔ)受力鐵塔的每個塔腿基礎(chǔ)承受著鐵塔上部傳下來的壓力、上拔力、下壓力、水平力和扭力。(1)運(yùn)行情況下的上拔力T、下壓力N計算于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計b——塔身正面寬度。(2)斷線情況下的上拔力T、下壓力N計算2.10.3確定計算參數(shù)表2.19上拔和傾覆穩(wěn)定設(shè)計安全系數(shù)桿塔類型上拔穩(wěn)定傾覆穩(wěn)定KK?K?直線型懸垂轉(zhuǎn)角、耐張于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計型轉(zhuǎn)角型、終端型、大跨越表2.21泥土土質(zhì)堅硬硬塑可塑軟塑流塑粘土亞粘土輕亞粘土(3)確定上拔角α和土的表2.22上拔角α和土的計算容重v?土名參數(shù)粘土、亞粘土、輕亞粘土粗砂中砂細(xì)紗粉砂硬塑可塑軟塑表2.23臨界深度土名及狀態(tài)H圓形底板方形底板沙類土粘性土(堅硬的、硬于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計塑的)粘性土(可塑的)粘性土(軟塑、流塑表2.24基本容許承載應(yīng)力塑性指標(biāo)Ip液性指標(biāo)I00南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)(6)確定基礎(chǔ)寬度和埋深的承載應(yīng)力修正系數(shù)mg和m,表2.25承載應(yīng)力修正系數(shù)mg和m,土的類別老粘性土和一般粘性土粘土、亞粘土輕亞粘土2.10.4基礎(chǔ)強(qiáng)度穩(wěn)定設(shè)計性指標(biāo)I=0.75,地下水在表面下3米。(3)基礎(chǔ)基本尺寸h=3m,h?=2.7m,h=h?=0.3m,B=3m,B?=1(4)基礎(chǔ)強(qiáng)度校驗(yàn)?zāi)暇┕こ虒W(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)式中α——計算上拔角；于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計②下穩(wěn)定計算地基容許承載應(yīng)力R計算。求雙向偏心受壓基礎(chǔ)地面的壓應(yīng)力南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)式中N——下壓力；G?——底板正上方土重力。2.11本章小結(jié)3設(shè)計計算書3.1架空線路的應(yīng)力、弧垂計算于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計(2)判斷臨界檔距計算各種臨界檔距。(無高差、許用應(yīng)力不同)表3.1導(dǎo)線應(yīng)力弧垂氣象條件最高氣溫最低氣溫年平均氣溫安裝外過有風(fēng)檔距(m)于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計))28149南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)5101續(xù)表3.1氣象條件外過無風(fēng)操作過電壓覆冰無風(fēng)最大風(fēng)檔距)))于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計914724459727159327南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)8592423554340244946423.1.2避雷線的應(yīng)力、弧垂計算表3.2避雷線應(yīng)力弧垂值最大覆冰安裝最低大氣過電壓年平均于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計檔距目風(fēng)速氣溫運(yùn)行)459450717350453388639852400641986725413653南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)43329續(xù)表.3.2項目檔距最大風(fēng)速覆冰安裝最低氣溫大氣過電壓年平均運(yùn)行)2042736696730890268699319于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計00035205753.2絕緣子及金具的選擇3.2.1絕緣子的選擇3.2.2絕緣子串片數(shù)的選擇15<n≤16所以：絕緣子串取16片絕緣子。3.3桿塔室內(nèi)定位南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3.3.1判斷導(dǎo)線的最大弧垂出現(xiàn)的氣象條件取代表檔距l(xiāng)p=200m所以最大弧垂出現(xiàn)在最高氣溫時3.3.2最大弧垂與桿塔定位的關(guān)系于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計表3.4弧垂模板值南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)第一耐張段校驗(yàn)：查應(yīng)力弧垂曲線得：σ=59Mpa,k1=7.214×10-?,不滿足要求。經(jīng)效驗(yàn)，滿足要求第二耐張段校驗(yàn)：查應(yīng)力弧垂曲線得：σ=62Mpa,k'=6.686×10-?,滿足要求。第三耐張段校驗(yàn)：于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計查應(yīng)力弧垂曲線得：σ=62Mpa,k'=6.686×10-?,滿足要求。經(jīng)效驗(yàn)，滿足要求南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)查應(yīng)力弧垂曲線得：σ=59.5Mpa,k'=7.153×10-?,不滿足要經(jīng)效驗(yàn)，滿足要求3.4線路的防振設(shè)計3.4.1根據(jù)導(dǎo)線和避雷線型號、直徑選用防振錘(見說明書)3.4.2確定防振錘的數(shù)量防振錘的數(shù)量的選擇結(jié)果詳見說明書。3.4.3防振錘的安裝距離s的確定(取檔距為400m)于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計(1)導(dǎo)線防振錘的安裝距離s(2)避雷線防振錘的安裝距離s南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3.5桿塔頭部尺寸校驗(yàn)3.5.1絕緣子強(qiáng)度校核(取y?—z?—Z?)(1)水平檔距計算(2)垂直檔距計算(3)正常運(yùn)行時絕緣子的安全系數(shù)校驗(yàn)于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計G,=√(435×7.75×10-3×464)2+(K=P/Tmx=11314.89×9.81/(11314.89二y?AL,=1262.24+56.76×10-3×464×425.5=1十K=P/Tmx=5250×9.81/(11314.89+124南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3.5.2絕緣子串的串?dāng)?shù)選擇(1)懸垂絕緣子串的串?dāng)?shù)的選擇懸垂絕緣子串的串?dāng)?shù)是根據(jù)最大垂直荷載和斷線情況下來選擇的①按導(dǎo)線最大綜合荷載計算②按導(dǎo)線斷線條件計算綜上所述：懸垂絕緣子串只需一串。于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計(2)耐張絕緣子串綜上所述：耐張絕緣子串需一串。3.5.3直線塔塔頭尺寸的校驗(yàn)(1)直線塔懸垂絕緣子串的風(fēng)偏角θ計算及校驗(yàn)①計算風(fēng)偏角。正常工作電壓(運(yùn)行電壓)時南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)外過電壓時②做間隙圓對風(fēng)偏角進(jìn)行校驗(yàn)。于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計(2)導(dǎo)線間水平距離的校驗(yàn)經(jīng)檢驗(yàn)，符合條件。(3)避雷線的保護(hù)計算①避雷線與導(dǎo)線在檔距中央的距離配合應(yīng)按下式校驗(yàn)。南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角校驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)，符合條件。③避雷線對中導(dǎo)線的保護(hù)。經(jīng)檢驗(yàn)，滿足要求。④避雷線的最大使用應(yīng)力。經(jīng)檢驗(yàn)，滿足條件。于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計⑤桿塔呼稱高的調(diào)整。h?=2.56+12.5+6.5+1=(4)對非直線塔，只對其跳線風(fēng)偏角校驗(yàn)運(yùn)行電壓南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)外過電壓帶電作業(yè)經(jīng)校驗(yàn)，均滿足條件。3.6桿塔荷載計算3.6.1正常情況I(最大風(fēng)速，V=25m/s)G?=g?AL+G,=34.05×103×46于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計(2)水平荷載計算。=22.04×10-3×464×350.1+(59+59.5)×si=60.71×10-3×72.19×380+73.6.2正常情況Ⅱ(覆冰有風(fēng)、V=10m/s)南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)(1)垂直荷載計算。=56.76×10-3×464×350.1+1.075=164.21×103×72.19×350.1+2×1.07(2)水平荷載計算。=7.76×103×464×380+223×464×sin(28°53'/2)+4×43.于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計=32.2×10-3×72.19×380+101063.6.3正常情況ⅡI(最低氣溫、無冰、無風(fēng))(1)垂直荷載計算。=34.05×103×464×350.1+2×10=83.55×103×72.19×350.1+2×1.07(2)水平荷載計算。因無風(fēng)，所以只有角度荷載。P?=T,sin(θ/2)=(87+86)×464sin(28°53′/2)南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)=(185+190)×72.19×sin(28°533.6.4斷線情況(斷兩相導(dǎo)線、避雷線未斷)(1)垂直荷載計算。正常相斷線相=34.05×10-3×464×350.1/2+2×1097.6+3000=7960.于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計正常相斷線相南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)→圖3.2覆冰荷載圖7960.8圖3.3最低溫荷載圖圖3.4斷線荷載圖3.7鐵塔內(nèi)力計算南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)(1)塔身內(nèi)力計算塔材內(nèi)力一般受大風(fēng)情況和斷線情況控制。①主材內(nèi)力計算表3.5主材內(nèi)力情況主材內(nèi)力力矩(N.m)軸向力(N)大風(fēng)N9243.4×2×14=158815.26628.9×3/4=4971.7于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計3404×9.52=32406.12536.5×1.52×0.5=285表3.6斜材內(nèi)力情況斜材內(nèi)力力矩(N.m)內(nèi)力(N)大風(fēng)N?南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3.7.2耐張塔在斷兩根導(dǎo)線的情況下內(nèi)力計算對正方形雙斜材鐵塔主材內(nèi)力無影響，故不加累正面斜材內(nèi)力表3.7正面斜材內(nèi)力情況斜材內(nèi)力力矩(N.m)內(nèi)力(N)斷線NNN?右側(cè)斜材內(nèi)力表3.8右側(cè)斜材內(nèi)力情況斜材內(nèi)力力矩(N.m)內(nèi)力(N)斷線N36653.9×17=623116.3南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3.8鐵塔規(guī)格及構(gòu)件計算3.8.1主材選型及螺栓的選擇主材應(yīng)滿足以下強(qiáng)度條件于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計螺栓數(shù)量強(qiáng)度校驗(yàn)∴符合要求。穩(wěn)定性校驗(yàn)?zāi)暇┕こ虒W(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)其中3.8.2斜材選型及螺栓的選擇于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計N?=12×4×305=14640(N)3.9鐵塔基礎(chǔ)校驗(yàn)當(dāng)基礎(chǔ)的寬度大于3米或埋深大于1.5米時，地基上的允許承載應(yīng)力R為南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3.9.1計算上拔力T和下壓N由于最大風(fēng)情況值最大，較危險。故僅計算此情況下的T、N值。于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計3.9.2基本尺寸及參數(shù)Q=0.8×0.8(3-0.6)+3×3×0.3.9.3上拔穩(wěn)定性計算孔隙比為0.6,塑性指數(shù)為10液性指數(shù)0.75地下水3米南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)故基礎(chǔ)上拔時穩(wěn)定。3.9.4下壓時基礎(chǔ)計算于志軒：220kV馬大線架空送電線路設(shè)計所以，基礎(chǔ)下壓時穩(wěn)定?！?10—3.10本章小結(jié)(1)編寫完成計算導(dǎo)線應(yīng)力和弧垂的通用程序，并通過本人b)確定耐張桿桿型，選擇耐張絕緣子串型號規(guī)格及其金(4)完成桿塔頭部尺寸校驗(yàn)和桿塔強(qiáng)度設(shè)計。并根據(jù)實(shí)際情(6)完成導(dǎo)線及避雷線的防振設(shè)計。確定防振錘的型號及安南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)利用VB編制程序來繪制應(yīng)力弧垂曲線。同時采用CAD來繪制設(shè)計中相關(guān)的圖紙，這一定程度上提高了圖紙的美觀和準(zhǔn)確性，也提高了工作效率。通過設(shè)計鞏固課程中學(xué)過的理論和計算方面的知識；了解工程設(shè)計的有關(guān)步驟；培養(yǎng)和提高將所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能應(yīng)用于分析與解決工程實(shí)際問題的能力，以及進(jìn)行科學(xué)研究的初步能力；培養(yǎng)獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力，以謝辭這次畢業(yè)設(shè)計能夠順利預(yù)期完成，首先要感謝我的指導(dǎo)教師黃宵寧副教授，在他認(rèn)真細(xì)致的指導(dǎo)、精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵下，這次畢業(yè)設(shè)計得以順利完成。在本論文的撰寫過程中，輸配電教研組其他各位老師的同時也給予了我許多無私的指導(dǎo)，在此一并向他們表示衷心的感謝。同時感謝本組的同學(xué)，他們無私的協(xié)助和鼓勵，一直是我最好的精神后盾。此外，在設(shè)計過程中參考了有關(guān)資料、文獻(xiàn)，我將其列于文后，在此謹(jǐn)向資料和文獻(xiàn)的作者參考文獻(xiàn)[2]陳祥和，田啟華.輸電桿塔設(shè)計[M].北京：中國三峽出版[3]張殿生，電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊[M].北京：中國電力[4]張芙蓉，倪良華.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南輸配電分冊[M].[5]邵天曉.架空送電線路的電線力學(xué)計算[M].北京：水利電力出[6]李博之.高壓架空輸電線路技術(shù)施工手冊[M].北京：中國電力南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)[7]上海電力公司.220kV及以上典型線路桿型裝置圖[M].上海：[8]李慶林.架空送電線路施工手冊[M].北京：中國電力出版[9]周振山.高壓架空送電線路機(jī)械計算[M].北京：水利電Wires,IEEE,Trans.PowerDeliv.,PWRD-3No2,附錄1:外文資料翻譯A1.1中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式分析與探討1概述其均為中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)，但是隨著供電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，特別是采用電纜線路的用戶日益增加，使得系統(tǒng)單相接地電容電流不斷增加，導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)單相接地故障擴(kuò)展為事故。我國電氣設(shè)備設(shè)計規(guī)范中規(guī)定35KV電網(wǎng)如果單相接地電容電流大于10A,3KV—10KV電網(wǎng)如果接地電容電流大于30A,都需要采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接電阻方式”。因?qū)χ袎弘娋W(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，世界各國也有不同的觀點(diǎn)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，就我國而言，對此在理論界、工程界也是討論的熱點(diǎn)問題，在中壓電網(wǎng)改造中，其中性點(diǎn)的接地方式問題，現(xiàn)已引起多方面的關(guān)注，面臨著發(fā)展方向的決策問題。1.1中性點(diǎn)不同的接地方式與供電的可靠性在我國中壓電網(wǎng)的供電系統(tǒng)中，大部分為小電流接地系統(tǒng)(即中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈或電阻接地系統(tǒng))。我國采用經(jīng)消弧線圈接地方式已運(yùn)行多年，但近幾年有部分區(qū)域采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式，為此對這兩種接地方式作以分析，對于中性點(diǎn)不接南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)地系統(tǒng)，因其是一種過度形式，其隨著電網(wǎng)的發(fā)展最終將發(fā)展到1中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式世界上以美國為主的部分國家采用中備絕緣等級要求較低，其耐壓水平可以按相電壓來選擇。較好的靈敏度，可以比較容易檢除接地線路。1.1.3.由于1916年發(fā)明了消弧線圈，并于1917年首臺在德國Pleidelshein電廠投運(yùn)至今，已有84年的歷史，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，流過接地點(diǎn)的電流較小，其特點(diǎn)是線路發(fā)生單相接地時，可不立即跳閘，按規(guī)程規(guī)定電網(wǎng)可帶單相接地故障運(yùn)行2小時。從實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和資料表明，當(dāng)接地電流小于10A時，電弧能自滅，因消弧線圈的電感的電流可抵消接地點(diǎn)流過的電容電流，若調(diào)節(jié)得很好時，電弧能自滅。對于中壓電網(wǎng)中日益增加的電纜饋電回路，雖接地故障的概率有上升的趨勢，但因接地電流得到補(bǔ)償，單相接地故障并不發(fā)展為相間故障。因此中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式的供電可靠性，大大的高于中性點(diǎn)經(jīng)小電2.2.1.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時，由于接地點(diǎn)殘流很小，且根據(jù)規(guī)程要求消弧線圈必須處于過補(bǔ)償狀態(tài)，接地線路和非接地線路流過的零序電流方向相同，故零序過流、零序方向保護(hù)無法檢測出已接2.2.2.因目前運(yùn)行在中壓電網(wǎng)的消弧線圈大多為手動調(diào)匝的結(jié)構(gòu)，必須在退出運(yùn)行才能調(diào)整，也沒有在線實(shí)時檢測電網(wǎng)單相接地電容電流的設(shè)備，故在運(yùn)行中不能根據(jù)電網(wǎng)電容電流的變化及時進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以不能很好的起到補(bǔ)償作用，仍出現(xiàn)弧光不能自也是兩大技術(shù)難題，多年來電力學(xué)者致力于解決這一技術(shù)難題，隨著微電子技術(shù)、檢測技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，我國已研制生產(chǎn)出自動跟蹤消弧線圈及單相接地選線裝置，并已投入實(shí)際運(yùn)行取得良南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3單相接地電容電流3.1.系統(tǒng)中所有電氣連接的全部線路(電纜線路、架空線路)的3.3因變配電設(shè)備造成的電網(wǎng)電容電流的增值。系統(tǒng)中的電容器產(chǎn)生的電容電流之和k%配電設(shè)備造成的電網(wǎng)電容電取16%、35KV取13%。在對電網(wǎng)上單相線實(shí)時檢測裝置為實(shí)測網(wǎng)上單相電容電流提供了快速準(zhǔn)確的手檢測線電壓UAB,中性點(diǎn)位移電壓UO及中性點(diǎn)位移電流I0,根據(jù)Ic=U相/Xc=U相I0/E0—U0式中Ic為單相接地電容電流單相電容電流的檢測也可以采用偏置電容法和中性點(diǎn)外加電容法，在測試中，可以選用幾種不同容量的Cf(所加的偏置電容)測出幾組數(shù)據(jù)，利用移動平均值獲得單相接地電容電流，以減少4微機(jī)控制消弧裝置人工調(diào)諧的消弧線圈，因不能隨著電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)時調(diào)整補(bǔ)償量，這樣就不能保證電網(wǎng)始終處于過補(bǔ)償狀態(tài)，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)諧振，并難以將故障發(fā)生時入地電流限制到最小。我國研制微機(jī)自動跟蹤消弧裝置始于80年代，現(xiàn)已不斷完善形成系列產(chǎn)品，并配套接地自動選線環(huán)節(jié)，有效的解決了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式的電網(wǎng)，長期難以解決的技術(shù)問題。該裝置的Z型結(jié)構(gòu)接地變壓器，具有零序阻抗小，損耗低，并可帶二次負(fù)荷，其可調(diào)電抗器為無級連續(xù)可調(diào)鐵芯全氣隙結(jié)構(gòu)，具有調(diào)節(jié)特性好、線性度高、噪聲低等特點(diǎn)，裝置采用消弧線圈串電阻接地方式，以抑制消弧線圈導(dǎo)致諧振的問題，其微機(jī)控制單元是實(shí)現(xiàn)自動跟蹤檢測、調(diào)節(jié)、選線的核心，系統(tǒng)的響應(yīng)時間小于20s,由過補(bǔ)、欠補(bǔ)、最小殘流三種運(yùn)行方式。裝置在運(yùn)行中計算機(jī)周期采樣，以獲得電網(wǎng)運(yùn)行的適時參數(shù)，計算機(jī)對系統(tǒng)電容電流、殘流進(jìn)行計算，根據(jù)設(shè)定值與計算值的偏差自動調(diào)整電抗器的電感量，從而實(shí)現(xiàn)消弧線圈運(yùn)行在設(shè)定值上。選線裝置是通過計算機(jī)過對線路零序電流的采樣，計算機(jī)根據(jù)采樣電流的幅值和方向判斷接地線路，可達(dá)到準(zhǔn)確及時的檢出有接地故障的線中壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式在國內(nèi)也有不同的觀點(diǎn)，并已成南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)為電網(wǎng)改造中的一個熱點(diǎn)問題，根據(jù)我國多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及科學(xué)voltagevoltageapplicationsmorewidespread,allitsnon-neutralgroundingsystem,butwiththedevelopmentofthedistributionnetwork,Inparticular,theintroductionrequirementsif35KVsingle-phasepowergridtomoreNetworkGuide”(implementationinwhichsexualpointofgrounding,hascausedmanyconcernsfacingthedirectionofdevelopmentdecision-making.2.Twodifferentneutr84yearsofhistory,ExperienceshowsthatitswidelyusedimmediatelyTripping,bytherulesofordercannetworkwith南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)flowedthecapacitorcurrent,iftheadjustmentverywell,thearccanfortprobabilityofarisingtrend,BugroundingofthepowersupplyroperatinginthepressuregridPetersencirclemostofthelightoftheoperationofpproblem.NeutralbyPetersengroundingexistsintwomajorscholarsovertheyearstoaddressthetechnicalproductionofautomatictrackingPetersentransformationofpowerbetweenthecapacitanceofthecapacit