1. 研究目的与意义
电力作为一个国家的经济命脉,不论是对于国家的各种经济建设还是普通老百姓的日常生活都起着至关重要的作用。而架空输电线路是电力系统的一个组成部分,是传输电能必不可少的设施之一。根据给定的条件设计出安全、经济、合理的架空线路,是从事线路工作的工程设计人员的工作之一。因此,本课题具有工程实用性。对于我们应届毕业生来说,进行线路设计有利于我们对所学知识的掌握和巩固,了解线路设计的各个步骤和环节,为以后的工作打下良好的基础。
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。2. 课题关键问题和重难点
线路设计时,选择合理的线路路径为最重要的问题与难点。设计路径既要考虑施工运行的方便,又要保证杆塔安全和经济合理。应尽量避开易塌方滑坡地区,同时也要避开潮大浪急的区域,尽量从平缓、安全处通过,同时还要注意施工对环境的影响。
气象条件的选择也是保证线路安全运行的条件之一。收集线路附近气象台、站的准确气象数据,合理划分对线路的技术经济指标起着重要作用。首先要要考虑最高温度、最热月份的平均气温、最大风速和雷电日数,同时线路要做好防雷设计,避开雷电多发区,全线架设双避雷线,提高线路的绝缘水平和降低杆塔的接地电阻。在现场定位过程中,设计人员对塔位的地形情况,还要考虑塔基周边排水系统的设置,有必要的话应对个别塔位采取混凝土封面,以保护塔基不被雨水或者浪潮冲刷而垮塌。
对于大高差档的杆塔定位问题应做重点考虑,所谓大高差档就是指两杆塔位之间档距和高差之比h/l>0.25。对于大档距要求勘测人员测量更精细,对每个控制点都必须测量清楚,并在图上逐一标明。同时导线悬点应力是否满足要求,设计时也予以重视。
3. 国内外研究现状(文献综述)
架空输电线路是电力系统的一个重要组成部分,是传输电能必不可少的设施之一。它主要由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。其中导线是传输电能的,一般采用绞合的钢芯铝线,必须具有足够的截面以保持合理的通流密度和较大的曲率半径,用来减少电晕放电引起的电能损耗和电磁干扰;避雷线是将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击,一般采用多股钢导线;杆塔是用来支持导线和避雷线的,多由钢筋混凝土或钢材构成,在户外我们经常能够看到它;绝缘子是使导线和杆塔间保持绝缘,需要满足绝缘强度和机械强度的要求,它一般是一串一串的挂在杆塔上,并且根据不同的电压等级来确定每串绝缘子的个数,对于特殊地区的架空线路,如污秽地区,还需采用特别型号的绝缘子串;金具的作用是支持、连续、保护导线和避雷线,连接和保护绝缘子。以上是在架空设计中所必须根据所选题目来进行选择的构件。
由文献《高压架空线路设计基础》可知杆塔选址的条件和定位;由文献《110~500kv架空送电线路设计技术规程》结合课程设计条件(导线lgj-150/25、气象区Ⅲ、污秽区0)选择正确的绝缘子串的型号;由《电力金具手册》中的相应表格可选择所需要的导线、避雷线绝缘子串金具;由文献《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》可知杆塔基础承受的外力作用;由文献《电力工程高压送电线路设计手册》可知在架空线上安装防振锤型号、安装个数和安装位置。
根据所提供的文献资料的参考下进行输电线路的毕业设计时,应先确定导线的应力弧垂曲线,根据给定的气象条件和导线型号参数计算出各种情况下架空线路的比载,然后在确定应力值,计算临界档距。在确定了控制气象条件和控制档距范围后,将导线的最大使用应力和控制气象条件的气温带入状态方程求出其他气象条件下的导线应力,最后用弧垂公式计算对应的弧垂,并画出弧垂曲线。
4. 研究方案
研究内容:35kv海塘线架空线路设计研究方法:在进行线路设计时,先要根据课题的要求选择导线lgj-150/25,然后根据地形图,选择线路的最佳路径,再根据测定的断面图,进行杆塔定位,根据实际情况和地形条件,选择杆塔型式。
根据气象条件、电气要求、绝缘子串以及各种运行条件,计算导线的应力、弧垂大小,绘制应力弧垂曲线,计算避雷线的应力、弧垂并绘制曲线。
并对杆塔主要部分进行强度验算,设计该杆塔基础,并进行防振、接地计算,针对该杆塔的特点进行杆塔施工方案设计,最后按照要求绘图。
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
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