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。
意义:目前110kv电压等级造价比220kv小得多,但是输送容量却依然较大,因此,在今后110kv线路依然是我们国家电力线路中最重要的部分。同时,110kv线路的施工难度及其技术要求比220kv低得多,很多电力建设单位都能参与建设,因此在今后将会有越来越多的新建线路。
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,当线路与山脊交叉时,尽量从平缓处通过,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。收集准确的气象数据,合理划分对线路的技术经济指标起着重要作用。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冲刷而垮塌。
阅读相关文献和书籍,掌握输电线路的基本知识及应用,熟悉架空输电线路的器件选型和配置。
3. 国内外研究现状(文献综述)
架空线的应力弧垂曲线表示了各种气象条件下应力(弧垂)与档距之间的变化关系。在确定出档距后,很容易从曲线上得到各种气象条件下的应力和弧垂值。为保证曲线比较准确而又不使计算量过大,档距的间距一般取为50m,但须包括各有效临界档距处的值。由于曲线在有效临界档距附近的变化率较大,此区间的取值宜密一些。在档距较大时,曲线一般变化比较平滑,可根据精确度要求的不同,适当放大取值间隔。应力弧垂曲线图是输电线路设计图纸中的一部分,它反映了某地区各种气象情况下应力、弧垂与代表档距之间的变化关系,计算它们的主要目的是为了提供导线的力学特性,从而能进行线路杆塔设计的进一步的计算。
在输电线路的设计中,必须保证控制条件下架空线的应力不超过允许使用应力,从而保证其他气象条件下架空线的应力小于许用应力。架空线的应力除与比载、气温有关外,还与档距l的大小有关。在其他条件相同的情况下,档距不同,出现最大应力的控制气象条件可能不同。出现最大应力的控制气象条件可能不同。在最大风速的气温与最后覆冰的气温相同的气象区,二者中比载大者架空线的应力大。因此,架空线的最大应力在最低气温或最大比载条件下出现。气温低时,架空线收缩拉紧而使 应力增大,架空线荷载增大而使应力增大。究竟最低气温和最大比载哪一种气象条件为控制条件,取决于档距的大小。
杆塔定位时要尽量少占耕地良田、避开水文、地质条件不良的地段,需考虑施工的方便性。档距配置时要最大限度的利用杆塔强度,相邻档档距大小不宜相差太大,以免增大不平衡张力,另外应尽量避免出现孤立档。杆塔选用尽可能地选用最经济的杆塔型式和高度,尽量避免特殊设计杆塔。
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
工作进度要求:
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
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