110kv架空输电线路毕业设计

110kv架空输电线路毕业设计内容摘要：

线和地线统称为架空线。 在输电线路中，铜是最为理想的导电材料，其导电性能和机械强度均好，但是铜的价格昂贵，除特殊需要外，输电线路一般不适用。 铝质轻价廉，导电性能仅次于铜，但机械强度较低，仅用于相邻杆塔间水平距离较小的 10kV 及以下电压等级线路中。 此外，铝的抗腐蚀性也较差，不易在污秽区使用。 铝合金的导电性能与铝相近，机械强度接近铜，但价格却比铜低，并有较好的抗腐蚀性能，不足之处是铝合金受震动断股的现象较为严重使其使用受到限制。 随着断股问题的解决，铝合金将成为一种很有用途的导线材料。 钢具有较高的机械强度，且价格较低，但导电性能较差。 钢材料的架空线一般作为地线使用，作为导线使用仅用于跨越江河山谷的大档距及其他 要求机械强度大的场合。 为防腐蚀，钢线需要镀锌处理 22。 常用导线为钢芯铝绞线，钢芯铝绞线的内芯为单股或多股镀锌钢绞线，外层为单层或多层的铝绞线。 由于交流电的集肤效应，四周电阻率较小的铝部截面主要起截流作用，机械荷载则主要由芯部的钢线承受。 因此钢芯铝绞线既有较高的导电率，又有较好的机械强度，成为目前最常用的导线品种。 分裂导线使用普通型号的导线，安装间隔棒保持其间隔和形状。 这相当于大大增加了导线的半径，其表面电位梯度小，临界电晕电压高，单位电抗小，导纳大，且无需 专门制造，因此超高压输电线路中广泛采用了分裂导线，我国 220kV 和 330kV 多采用二分裂导线， 500kV 线路多采用四分裂导线 10。 导线计算 (1)导线截面机械强度校验 为了保证电力安全运行安全可靠，一切电压等级的电力线路都要具有必要的机械强度。 对于跨越铁路，通航河流和运河、公路、通信线路和居民区的线路，其导线截面不应小于 35mm2。 通过其他地区的线路最小允许截面： 35kV 以上线路为 25 mm2 ， 35kV 以下线路为 16 mm2 .任何线路都不允许使用单股导线。 线路按 其主要程度可分 3 个等级，如 表 所示。 ： 表 架空输电线路等级分类 架空电力线路等级 架空电力线路规格 额定电压 电力用户类别 I 超过 110 所有用户类别 35110 一类和二类 II 35110 三类 120 所有类别 III 1及以下 所有类别 本线路采用的导线型号 LGJ240/30，其截面为 2mm 35 2mm ,满足条件；同样，地线 JLB20A50，其截面为 2mm 35 2mm ,ye 满足条件。 (2)热稳定条件校验 所过导线的最大容许持续电流大于该线路在正常或故障后运行方式下可靠通过的最大持续电流。 查《高电压技术》 表 9 得， GLJ240/30 在 C040 时的载流量为 I=624A，大于导线经济电流 MAXI =，满足条件。 (3)电压损耗校验： 查《 架空输电线路设计 》附录表， LGJ240/30 型电阻为 km/ 感抗忽略。 00002020 00 )t a n(10Pr  NNoo UxrPlU lQxlu  满足条件 19。   （ 4） 导线的比载 ① 自重比载 自重比载是架空线自身质量引起的比载，其大小可认为不受气象条件变化的影响。 自重比载计算式为： 3331   A q   ② 冰重比载 冰重 比载是架空线的覆冰重量引起的比载。 在覆冰厚度为 b时，单位长度架空线上的覆冰质量计算式为： 3332 )()(   A dbb   ③ 垂直总比载 : 垂直总比载即为自重比载与冰重比载之和。 333213      ④ 无冰 风压比载 无冰风压比载指的是线路在无冰条件下，风向在垂直于导线方向的作用力所产生的比载，其中包括最大风压比载和安装风压比载。 最大风速时： v=25 基本风压为： )( 225 paw  i n 3225)25,0(4   Awdscfc   安装风速： v=10 基本风压为： )( 2 210 paw  i n 3210)10,0(4   Awdscfc   ⑤ 覆冰风压比载 b=15， v=10 覆冰风压比载是指线路在覆冰情况下，冰重比载、自动比载、风压比载的矢量和。 33210)10,15(5 )( i n)2(    Awbdscfc   各种风速下的风速不均匀系数如表 所示。 表 各种风速下的风速不均匀系数 a 设计风速 20以下 2030 3035 35及以上  ⑥ 无冰综合比载 无冰综合比载即无冰有风时，架空线自重比载和无冰风压比载的矢量和，即 )25,0()0,0( 2421)25,0(6  rr   ⑦ 覆冰综合比载 覆 冰综合比载即架空线的垂直总比载和覆冰风压比载的矢量和，即 6 1 )10,15()0,15( 2523)10,15(7  rr   表 各气象条件下导线比载的计算值 比载 自重比载 覆冰无风 无冰综合 无冰综合 无冰综合 覆冰综合 )0,0(1 )0,5(3 )10,0(6 )15,0(6 )25,0(6 )10,15(7 数据 (5) 计算临界档距与判断控制气象条件 架空线的 状态方程式给出了各种气象条件下架空线应力之间的关系。 气象条件变化时，架空线的应力随之变化。 必存在一种条件，在该气象条件下架空线的应力最大，这一气象条件称为控制气象条件，简称控制条件。 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均小于许用应力 19。 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。 当档距很小趋于 0 时，等高悬挂点架空线的状态方程变为 )( 120202 ttE     上式表明，在档距很小时，架空线的应力变化仅决定于温度而与比载的大小无关。 因此对于小档距架空线，最低气温将成为控制条件。 当档距很大趋于无限大时，将等高悬点架空线的状态方程式两端除以 2l ，并令档距 l 趋于无限大，状态 方程式变为 101202     上式表明，在档距很大时，架空线的应力变化仅决定于比载而与温度无关。 因此对于大档距架空线，最大比载气象条件成为控制条件 16。 ① 临界档距 在仅考虑最低气温和最大比载两种气象情况下，档距 l由零逐渐增大至无限大的过程中必然存在这样一个档距：气温的作用和比载的作用同等 重要，最低气温和最大比载同时成为控制条件。 两个及以上气象条件同时成为控制条件时的档距成为临界档距，用 ijl 表示。 当实际档距 ijll＜ 时，架空线的最大应力出现在最低气温时，最低气温为控制条件；反之，最大比载为控制条件。 实际上，相当一部分气象区的最大风速和最厚覆冰的温度并不相同，不能只从比载的大小来确定二者哪一个可能成为控制条件。 此外，架空线还应具有足够的耐振能力，这决定于年均运行应力的大 小，该应力是根据年均气温计算的，不能大于年均运行应力规定上限值。 因此，最低气温、最大风速、最厚覆冰和年平均气温四种气象条件都有可能成为控制条件，是输电线路设计时必须考虑的。 四种气象条件中每两种之间存在一个临界档距，于是可得到六个临界档距。 对于某些特殊要求的档距。 除上述四种气象条件外，可能还需要考虑其他的控制条件 8。 ② 导线的允许控制应力 查表得导线的计算拉断力为 : NTj 75620 抗拉强度为：  ATAT jpp   最大使用应力为：    k p   年平均气温下的最大使用应力为：  ppm A T    ③ 可能成为控制条件的气象条件如表 所示。 表 气象列表 条件 最大应力 比载 温度 r/δ 比值 编号 气象条件 (N/mm2) （ MPa/m） （ ˚C） （ 1/m） 最低气温 10 a 最大风 5 b 覆冰 5 d 年均气温 +15 c 查表得 LGJ240/30 导线的参数如下： 73000E ，    )(24 22 6220    ababab ttl           虚数 202000)()()(24aaccacacacEttEl     )(24 220  adadad ttl    bcl        虚数 202000)()()(24bbccbcbcEttE     0)(24 220  bdbdbd ttl    lcd 临界档距的判定如表 所示。 表 临界档距判定 a b c d abl 虚数acl 虚数bcl cdl adl 0bdl 综上：当 L192 时，年平均气温为控制气象条件，当 L192 时，最后覆冰为控制气象条件。 导线 应力弧垂 为了 使用方便，常将各种气象条件下架空线的应力和有关弧垂随档距的变化用曲线表示出了。 这种曲线称为应力弧垂曲线，亦称力学特性曲线。 此外，为方便架线施工，需要制作各种可能施工温度下架空线在无冰、无风气象下的弧垂随档距变化的曲线，称为安装曲线，亦称放线曲线 6。 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 l 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。