110kV青云线架空线路设计（导线LGJ-24030、气象区Ⅲ、污秽区Ⅲ）开题报告

1. 研究目的与意义

选题背景：架空线路是电力系统中必不可少的重要部分,从输电线路到配电线路,各种电压等级的架空线路在国民经济的建设中发挥着巨大作用.采用架空线路具有造价低,施工简便,建设速度较快,运行维护方便,故障检修较快等一系列优点.

架空线路设计的主要任务是根据给定的原始资料,进行导、地线应力弧垂的计算,绘制应力弧垂曲线,选择杆塔、绝缘子、金具型式,进行绝缘配合设计,制作定位模板进行杆塔室内定位及校验,进行杆塔强度计算,基础稳定性计算,导地线防振设计等.

选题意义：本次设计的意义在于我们在指导老师的指导下，通过毕业设计受到一次综合运用所学理论和技能的训练，进一步提高分析问题和解决问题的能力;学会阅读参考文献,收集、运用原始资料的方法以及如何使用规范、手册、产品目录,选用标准图的技能,从而提高设计计算及绘图的能力.

2. 课题关键问题和重难点

线路路径选择：输电线路的路径选择是一项复杂的工作,社会的、 经济的、环境的以及自然的因素等都对其有重要影响,是影响输电线路投资、施工和运行是否方便的关键.因此,在整个设计过程中应给予高度的重视.

气象条件的确定：在进行输配电线路设计时,首先要明确当地的气象条件.气象条件应根据沿线的气象台、站的气象资料和附近线路的运行情况进行综合考虑.输电线路设计主要考虑下列气象条件: 1.最高温度:用于计算导线的最大弧垂.2.最低温度:作为确定导线最大应力的基本条件.3.最大风速:用于确定导线、电杆、拉线等受力部件的外负荷.4.年平均气温：防震设计一般用年平均气温时导线的应力作为计算控制条件.5.导线覆冰:用于计算导线、电杆等部件的机械强度.

杆塔和基础型式:基础式的选择要按照全线地形、地址、水文等情况，以及基础受力条件，来确定基础型式.

3. 国内外研究现状（文献综述）

本次架空线路设计,主要包括计算导、地线应力弧垂计算,选择杆塔型式和绝缘子串以及金具,进行杆塔室内定位,校验及强度、稳定性设计,防振设计.在参考国内外文献时重点研究此方面的内容.

首先进行导线、地线应力弧垂计算.作用在导线上的机械荷载有自重、冰重和风压.比载是指导线单位长度、单位截面积上的荷载,我们需要计算的有七种.导线本身重量所造成的比载称为自重比载;导线覆冰时,由于冰重产生的比载称为冰重比载;导线自重和冰重总比载为导线自重和冰重总比载等于二者之和g3; 无冰时作用在导线上每平方毫米的风压荷载称为无冰时风压比载；覆冰导线每平方毫米的风压荷载称为覆冰风压比载,此时受风面增大,有效直径为（d 2b）;无冰有风时,导线上作用着垂直方向的比载为g₁和水平方向的比载为g₄,按向量合成可得综合比载;导线覆冰有风时,综合比载g₇为垂直比载g₃和覆冰风压比载g₅向量和.导线的机械强度允许的最大应力称为最大允许应力,用σ_max表示.架空送电线路设计技术规程规定,导线和避雷线的设计安全系数不应小于2.5.一条线路架设施工后,导线的应力是随着档距的不同和气象条件的改变而变化的.但在线路设计中必须要满足一个技术上的要求,那就是保证架空线在任何气象条件下的应力都不超过允许应力,即必须使架空线在长期运行中可能出现的最大应力等于允许应力.因此,这就需要找出出现最大应力时的气象条件；该气象条件叫控制气象条件,与之对应的导线的允许的应力叫控制应力.以控制气象条件和相应的控制应力为已知状态,利用状态方程求出架设导线时相应气象条件下的应力和弧垂.以上四种控制条件,并不是在全部代表的档距范围内都同时起作用的,对不同的代表档距,其控制条件可能不同.这一点我们对状态方程式进行分析.最大弧垂计算和判别,应力与弧垂计算是架空线路各项设计工作的理论依据.在线路设计中,应力计算主要是关心导线最低点的数值,而弧垂计算则主要关心一档内的最大孤垂数值.依据导线最低点到悬挂点之间的垂直距离和水平距离的几何关系,推导出导线的应力、弧垂及线长公式.

其次, 选择杆塔型式.架空导线对地面（或水面）、对跨越物必须保证有足够的安全距离,为此,要求线路的杆塔具有必要的高度.同时还要求线路有与杆高相配合的适当的档距.杆塔的定位高度确定,直线塔：h＝h-d-λ-d,耐张杆:h=h-d- d　.杆塔定位原则主要指选定塔位、配置档距和选择杆型等方面应考虑的主要问题,这些问题在用模板定位时即应加以注意.塔位选择原则应尽量少占耕地和良田,减少施工土石量.塔位尽可能避开洼地、泥塘、水库、冲沟、断层等水文、地质条件不良地带,对于带拉线杆塔还应考虑打拉线处的条件.应具有较好的施工（组杆、立杆）条件,对于非直线杆塔宜立于较平坦、便于紧线和机具运输的处所.杆塔选用原则应尽可能选用较经济的杆塔型式或高度,充分利用杆塔的使用荷重条件,尽量使用节省钢材的杆塔型式,注意尽可能避免使用特殊杆塔和特殊设计的杆塔,大转角应尽量降低塔高.档距的配置原则档距的配置应最大限度地利用杆塔高度和强度,相邻档距的大小应不十分悬殊以避免过大的纵向不平衡张力.尽量避免出现孤立档.同时还应考虑档距中央导线的接近情况（特别是当不同杆型或不同导线排列方式杆塔相邻时）. 根据地区污秽等级, 泄漏比距,知道每片绝缘子的泄漏电流距离,即可决定绝缘子的片数n.绝缘子的泄漏电流距离指两极间沿绝缘件外表面轮廓的最短距离.直线杆塔每串绝缘子片数为n＝d/s. 耐张杆塔绝缘子串的绝缘子数量应比悬垂绝缘子的同型号绝缘子多一个.电线路金具按其性能、用途大致分为：悬垂线夹、耐张线夹、联结金具、接续金具、保护金具和拉线金具等六大类,常根据下列方法做金具的选用： 选择悬垂线夹、耐张线夹及接续金具：根据导线及避雷线的型号和直径来选择悬垂线夹、耐张线夹和接续金具；确定联结金具的型号：根据绝缘子的机电破坏荷载确定联结金具的型号.

4. 研究方案

（1）计算导线的应力、弧垂,绘制应力弧垂曲线.

（2）避雷线的安全系数取3.5,计算避雷线的应力、弧垂（同上要求）.

（3）选择杆塔型式：(a)确定直线杆杆型、选择绝缘子串型号规格及其金具,选择避雷线规格及其金具,确定呼称高,确定杆头尺寸,确定电杆埋深.(b)确定耐张杆杆型、选择绝缘子串型号规格及其金具,选择避雷线连接金具,确定耐张杆的呼称高和杆头尺寸,确定电杆埋深. 　　

5. 工作计划

第1 周 英文资料翻译

第 2-3 周 查阅资料写开题报告,完成开题报告

第 4-5 周 应力弧垂计算及曲线绘制