110kV治阳输电线路工程设计

 2022-12-25 10:12

论文总字数:25645字

摘 要

治阳一条单回线路架设的110kV输电线路,根据其负荷需求,发展情况来计算出导线截面,再根据当地的气象条件,地理条件等一系列因素,确定经济档距,据此机械强度与电气强度计算得到杆塔高度等一系列可用参数,最终设计出本条110kV输电线路。

输电线路是电力系统的重要组成部分之一,承担着输送与分配电能的任务。将电能从发电厂输送到变电所的高压架空线路称为输电线路。在我国,35-220kV的输电线路被称为高压输电线路,330-500kV的输电线路被称为超高压输电线路。通过架设输电线路,能够实现远距离的电能输送,有效节约资金成本,同时也对系统间的联网提供了便利。架空输电线路的主要组成部分有导线,避雷线,绝缘子,金具,杆塔,基础等。

当然,每一条输电线路都有其设计的独特之处,各种气象条件地理条件,还需要考虑交通,居住区,工厂,其他输电线路等的跨越问题。

关键词:输电线路;设计

Abstract

In Zhiyang ,a single circuit 110 kV transmission line is built. Based on the demand of load, the development of load, the section of conductor is calculated, and then according to the local meteorological conditions, geographical conditions and other factors, the economic span is determined. A series of parameters, such as the height of tower, are calculated from the mechanical strength and electrical strength. Finally, the material list is listed and the 110 kV transmission line is designed.

Transmission line is an important part of power system, which undertakes the task of transmission and distribution of electric energy. Take you Wang Zhong and call the high-voltage overhead line from the power plant to the substation the transmission line. In China, 35-220kV transmission lines are called high voltage transmission lines, and 330-500kV transmission lines are called ultra-high voltage transmission lines. By erecting transmission lines, the long-distance power transmission can be realized, the cost of capital can be effectively saved, and the interconnection between systems can also be facilitated. The main components of overhead transmission line are conductor, lightning conductor, insulator, hardware, tower, foundation, etc.

Of course, each transmission line has its own unique design, various meteorological conditions and geographical conditions, but also need to consider the problems of transportation, residential areas, factories, other transmission lines and so on.

Key words: transmission line; design

目录

第一章 概述 6

第二章 应力弧垂计算 7

2.1导线/地线的应力、弧垂的计算方法 7

2.2导线/地线比载和许用应力的计算 7

2.2.1气象条件 7

2.2.2导线应力、弧垂的计算 7

2.2.3避雷线应力、弧垂计算 19

第三章 金具的选择 32

3.1送电线路绝缘配合设计的主要内容 32

3.2 绝缘子的选取 32

3.3绝缘子串数的选择 34

3.4金具的选择及配合 34

第四章 塔型选择..............................................................................................................................................40

4.1选择原则和注意事项 40

4.2直线型杆塔和耐张杆塔特点 40

4.3杆塔的设计选型 40

第五章 杆塔定位与路径选择 42

5.1杆塔定位原则: 42

5.2线路路径的选择原则 42

5.3弧垂模板的制作与使用 42

第六章 塔头尺寸校验 49

6.1直线杆塔头尺寸校验 49

6.2耐张杆塔头尺寸校验 53

第七章 耐张杆强度校验与基础稳定性校验 57

7.1 耐张杆塔荷载校验 57

7.2 耐张杆基础稳定性校验 61

第八章 导线与避雷线防振设计 62

8.1 确定振动风速范围 62

8.2计算各耐张段的安装距离 62

致谢....................................................................................................................................................................70

结束语................................................................................................................................................................71

附录....................................................................................................................................................................72

第一章 概述

根据江苏省电力公司电力系统规划设计,拟新建一条治阳110kV 送电线路。

(1)导线型号:导线采用 LGJ240/30 。

(2)线路路径:沿线路路径情况见提供的平断面图,沿线路的地质为 淤泥 ,孔隙比 1.26,塑性指数 17,液性指数 1.49,地下水在表面下 1.1 米,地区污秽1级。

(3)气象条件:相当于我国典型气象区的第 Ⅱ区。

本次毕业设计旨在让毕业生熟悉线路设计步骤,加深线路设计过程中的理解,通过一次毕业设计排查出以前学习中没有发现的-基础,也会成为走上社会前的宝贵经验。

随着社会的高速发展,人民生活水平的提高,曾经建设完毕的输电线路已有许多满足不了日益发展的经济带来的用电需求,部分地区的低压线路已开始着手实行改建,扩建,电力事业缺口初步显现,培养输电线路设计方面的人才也是社会的需求。我们作为电气工程专业输配电方向的学生,理应对自己的专业方向有一定的理解与认识,学会应用自己的所学,做好为社会所用,为国家所用的准备。

第二章 应力弧垂计算

2.1导线/地线的应力、弧垂的计算方法

以下为应力、弧垂的计算步骤:

按照设计所规定的条件,查得导线LGJ-240/30的相关参数和第Ⅱ气象区的气象条件数据,计算出导,地线的比载及其许用应力。

按照气象条件,计算出各临界档距,确定其控制气象条件,把已知控制气象情况下的比载、气温和许用应力代入状态方程右侧,将待求的气象条件下的比载、气温作为另一种气象情况下的数据代入状态方程左侧,进而求得待求气象条件下的导线应力。[11]

将所求得的应力值代入弧垂计算公式,计算出各种气象条件下的导线弧垂。[1][2]

2.2导线/地线比载和许用应力的计算

通过给定设计的导线型号、气象区来计算导线的比载及许用应力,进而确定控制现象条件为下一步计算提供基础。地线的比载及许用应力的方法与导线相同。[3]

2.2.1气象条件

本设计规定为第Ⅱ气象区

表2.1 典型气象区第Ⅱ区气象条件相关数据

气象类型

最高温

最低温

覆冰

最大风速

安装

雷电过电压

操作过电压

年均气温

温度( ℃ )

40

-10

-5

10

0

15

15

15

风速(m/s)

0

0

10

30

10

10

15

0

2.2.2导线应力、弧垂的计算

  1. 本设计规定为 LGJ240/30 导线.

表2.2 LGJ-240/30 导线相关参数

截面积

A(mm2)

导线直径

d(mm)

弹性系数

E(MPa)

膨胀系数

ɑ(1/℃)

计算拉断力(N)

计算质量

(kg/km)

抗拉强度σp(MPa

安全系数K

275.96

21.6

73000

19.6×10-6

75620

922.2

274.025

2.5

二、计算步骤。

1.导线比载的计算。

(1)自重比载。

(2)冰重比载。

(3)垂直总比载。

(4)无冰风压比载。

最大设计风速v=30m/s

计算强度时:

计算风偏时:

外过电压,安装有风:

安装风速v=10m/s

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