1、- 1 -摘要本设计说明书中的主要内容包括有:首先，通过输送容量及功率因数利用经济电流密度来进行到县级避雷线型号的选择；在选出导线以后，利用已知的气象条件，计算出导线在各种气象条件时的应力及弧垂，进而绘制导线安装曲线图；利用最大弧垂计算出呼称高，选出合适的杆塔及对应的基础形式；最后进行绝缘子的选型以及防雷 防振和保护和接地装置。AbstractThe main content of the instruction of this design includes:First, carries on the wire through the transportstion capacity and
2、the power factor use economical current density and the line model choice; In selects after the wire, use the known meteorological condition, calculates the wire hangs in each kind of meteorological condition, time stress and the arc, tenth plan wire installs the diagram of curves; Using most hangs
3、calculates shouts calls high, selects the appropriate pole tower and the corresponding foundation form; Finally is carries on the insulator the shanping as well as anti-radar quakeproof and the protetive earthling installment.110KV 架空输电线路初步设计- 2 -目 录内容摘要第一部分 前言5第二部分 原始资料介绍6第三部分 设计说明书第一章 导线及避雷线部分.7第二
4、章 导线应力及弧垂.8第三章 杆塔的选择13第四章 杆塔基础的设计.14第五章 绝缘子的选择17第六章 防雷防振及接地保护装置的选择19 第四部分 设计计算书第一章 导线截面选择及校验计算部分22第二章 导线的应力弧垂计算.23第五部分 结束语35参考资料附图 110KV 架空输电线路初步设计- 3 -第一部分 前 言初步设计是工程设计的重要阶段,主要的设计原则,都在初步设计中明确,应尽全力研究深透。初步设计阶段应着重对不同的线路路径方案进行综合的技术经济比较，取得有关协议，选择最佳的路径方案；充分论证导线和地线、绝缘配合及防雷设计的正确性，确定各种电气距离；认真选择杆塔和基础形式；合理地进行
5、通信保护设计；对于严重污秽区、大风和重冰雪地区、不良地质和洪水危害地段、特殊大跨越设计等均要列出专题进行调查研究，提出专题报告；根据工程的特点及设计的实际情况，列出新技术的科研专题，把科学实验的成果用于工程设计中去。各项设计均作出了安全可靠、技术经济合理的设计方案，进行优选。设计必须做到技术进步，并从实际出发，结合国情和地区特点，积极慎重地推广采用成熟的新材料、新结构等先进技术。110KV 架空输电线路初步设计- 4 -第二部分 原始资料介绍、设计情况随着河南经济的发展，现需要建一 110KV 变电站。该站输电线路采用单回输电方式，线路总长 30KM，输送功率 46MW，功率因数 0.85 最
6、大负荷小时数 6500 小时。因地处平原，该输电线路经过的地势平坦，相对高度较小，沿线耕地较少，多为居民区，工厂，道路，池塘，沿线树木稀少，土质含沙量较大，地下水位较浅。二、自然条件线路所经地区的自然条件如下表气温 风速 m/s 覆冰厚度（mm）最高气温 +40 0 0最低气温 -20 0 0最大风速 -5 30 0覆冰情况 -5 10 10年平均气温 +15 0 0外过电压 +15 10 0内过电压 +15 15 0安装情况 -10 10 0气 象条 件类别110KV 架空输电线路初步设计- 5 -第三部分 设计说明书第一章导线及避雷线部分导线是固定在杆塔上输送电流的金属线，由于经常承受着拉
7、力和风 冰 雨 雪及温度变化的影响，同时还受空气中化学杂质的侵蚀，所以导线的材料除了应有良好的导电率外，还有足够的机械强度和防腐性能。线路设计规程规定，110kV 线路设计气象条件，应根据沿线的气象资料和附近已有线路的运行经验考虑。在确定最大设计风速时，应按当地气象台（站）重现期为 15年，10min 时距平均的年最大风速作样本，并宜采用极值 I 型分布作为概率统计值。110kV 线路的最大设计风速不应低于25m/s。合理的选择导线截面，对电网安全运行和保障电能质量有重大意义，随着经济的高速发展，对电力的需求越来越大，我们在选择导线的时候，还要考虑线路投运后 5 年的发展需要。本设计中我们按照
8、经济电流密度进行导线截面选择公式如下： （其中 S 指导线截面；J 指经济电流密度；LIsJ指线路最大负荷电流）LI在此我们选用普通型钢芯铝绞线，即 LGJ-15020 型与避雷线配合的原则，避雷线的型号选择为 GJ-35 型。 （具体计算见计冰的比重 0.9g/ g/cm3110KV 架空输电线路初步设计- 6 -算书）第二章导线的应力及弧垂架空线路的导线和避雷线，周期性的遭受外部荷载的作用，在导线和避雷线上产生不同的应力。在架空线路机械计算时，应用“比载”计算机械荷载比较方便。架空线路中相邻两直线杆塔中心线间的水平距离，称档距 L。导线悬挂点到导线最低点的垂直距离，称为弧垂。当气象条件变化
9、时，导线受温度和荷载的作用，导线材料的应力，弧垂及线长也将随着变化，不同的气象条件下导线的应力。也可以根据状态方程进行计算。查表及资料可知，导线计算截面 S=16737，导线计算直径 d=1672mm 单位质量 q=589Kg/Km 最大风速 Vmax=30m/s 覆冰厚度 b=10mm Tmax=40 Tmin=-20 覆冰风速 V=10m/s一、计算比载1. 自重比载Nsqg(108.9312./m)2. 冰重比载sdb()(2.732./)3. 垂直总比载)./(2213mNg110KV 架空输电线路初步设计- 7 -4. 无冰风压比载Nsacdvg(106125.0324 2./m)5
10、. 覆冰风压比载svbdacg(10)2(615.035 2./)6. 无冰综合比载)./(22416mNg7. 覆冰综合比载)./(22537二、临界档距的计算及判别参照有关资料，150/20 型导线物理特性参数为瞬时破坏应力，安全系数 K，膨胀系数 ，弹性系数 E。p1、利用参数计算导线的许用应力 )/(2mNp按设计技术规程规定，年运行应力的气象条件采用平均气温，导线的年平均运行应力不得超过导线瞬时破坏应力上限的 25%则 )/(%252mNppj2、临界档距的判别为了保证架空线长期运行的安全可靠性，除需使其应力在任何气象条件下均不得超过强度许用应力外，应具有足够的耐振能力取决于年平均运
11、行应力的大小，满足强度条件要求的架空线，110KV 架空输电线路初步设计- 8 -在任何气象情况下的应力均不超过强度许用应力，而耐振条件则要求架空线在平均气温下的应力不超过年平均运行应力的上限，这两种条件那一种在什么气象条件下起控制作用，需要借助临界档距来判断，考虑了耐振条件以后共有三个临界档距：（1）最低气温和最大比载的临界档距；（2）最大比载和年平均气温的临界档距。 （3）最低气温和年平均气温的临界档距。可能控制条件排列表。2224( 4()()()babalabbtLg应力气象条件控制应力（ 2/mN）比 载 )./(2温 度比值 /g序号最低气温 113.68 35.01-20 310
12、289.A年平均气温 71.05 +15 46C最大风速 113. 68 32.4-5 35.B覆冰 113.68 8091-5 107D110KV 架空输电线路初步设计- 9 -其于的档距根据上面的算法即可求出。将临界档距填入有效临界档距判别表中，进行判断有效临界档距为 128.ladmLA D128.ladmL由图可以看出：当 L128.8 时，由最大比载控制应力。三、计算各种气象条件下的应力及弧垂导线的假设安装是在不同条件下进行的，施工时需对照事先做好的表格，查处对应的弧垂，以确定松紧程度，使其在任何条件下都不超过允许值且满足耐振条件，并且导线对地和被跨物之间的距离符合要求，保证运行的安
13、全。利用以下公式求出最低气温和做高气温两种气象条件下的应力弧垂并作表格：A B D241.0.128.labmlcladL 0lbcldL虚 数 12.03lcdmL110KV 架空输电线路初步设计- 10 -22()44nmnmnmlglgt28lgf最高和最低气温条件下的应力弧垂关系表（如下表所示）档距（m）50 100 128.8 150 200 250 300 350 500-20113.6 113.6113.6 106.7 89 75.98 66.64 61.8 59.06应力 314032.8 42.9 48.1 48.2 48 48.71 48.84 48.92 48.98-200.096 0.39 0.64 0.92 1.9 3.6 5.91 8.68 11.33弧垂400.33 1.02 1.5 2.04 3.6 5.62 8.1 11.0 14.6
