220KV双回路输电线路工程设计Word格式文档下载.doc
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220KV双回路输电线路防雷设计金具设计杆塔结构设计基础设计
前言
随着经济的发展和人口的增加,可供输电线路走廊的用地日趋紧张,因此提高单位线路走廊宽度的输电能力是许多国家共同面临的问题。
因此,研究远距离大容量输电技术是一项十分重要和相当紧迫的任务。
此次设计包括导地线设计、杆塔结构设计、金具设计、基础设计、防雷接地设计、施工组织设计,通过设计的内容,并绘制出相应配套的设计图纸。
线路设计必须贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、经济适用、符合国情,此外必须从实际出发,结合地区特点,按国家标准和电力行业标准有关规定的要求设计。
导地线的设计首先要确定导线、避雷线型号,计算导地线的各种参数,通过计算出的这些参数,绘制出导地线的应力弧垂曲线,最后根据以上数据曲线进行杆塔定位,绘制出平断面图与杆塔定位图。
目录
第一章导线地线设计 3
1.1导线地线设计 3
1.2导线的设计 4
1.2.1导线的比载 4
1.3导线的机械物理特性 5
1.3.1导线的机械物理特性 5
1.3.2确定控制气象 5
1.3.3地线的比载:
10
1.3.4地线的机械物理特性 11
1.3.5确定控制气象 11
1.4导线验算 14
第二章杆塔设计 15
2.1杆塔定位 15
2.2杆塔定位后的校验 16
2.2.1杆塔的水平档距和垂直档距 16
2.2.2杆塔的最大允许挡距 16
2.2.3导线的悬点应力 17
2.2.4导线悬垂角 18
2.2.5绝缘子串强度 19
2.3杆塔荷载计算 24
2.3.1杆塔荷载计算 24
第三章绝缘子串的设计 55
3.1绝缘子串的选择 55
3.1.1污秽等级及线路直线杆绝缘子串单位泄漏距离 55
3.1.2悬式绝缘子片数确定 56
3.2悬垂串的串的设计 56
3.3防振锤的设计 57
3.3.1导线的防振措施 57
第四章基础设计 60
4.1铁塔基础上拔校验 62
4.2下压稳定校验 62
第五章防雷设计 64
5.1杆塔接地 64
5.2耐雷水平的计算 66
5.2.1耐雷水平的计算 66
5.2.2对于的地区 68
5.2.3对于的地区 69
5.3雷击跳闸率的计算 69
5.3.1雷击跳闸率的计算:
69
5.3.2对于的地区 71
第六章编制铁塔施工技术手册 72
6.1说明铁塔施工技术手册 72
6.2组装方法及要求 72
6.3整体立塔各部分受力计算 73
参考文献:
78
致敬 80
设计条件:
1.耐张段长度:
5km。
2.气象条件:
第VⅡ典型气象区。
3.地质条件:
砂质土。
4.地形条件:
山区、跨越输电线路、通信线路。
5.污秽等级:
3级。
6.输送方式及导线:
双回路,LGJ400/50导线。
7.土壤电阻率
第一章导线地线设计
1.1导线地线设计:
确定导线、地线型号;
计算导线的各种参数,绘制应力—弧垂曲线;
绘制平面图、断面图和杆塔定位图。
表1—1通过查阅全国典型气象区气象条件得第VⅡ典型气象区条件如下
冰厚
复冰风速
最大风速
雷电过电压风速
内部过电压风速
b=10mm
v=10m/s
v=30m/s
v=15m/s
表1—2通过查阅钢芯铝绞线规格(GB1179-83)得知
导线计算拉断力
导线计算截面积
导线外径
导线计算质量
Tm=123400N
A=451.55mm2
d=27.63mm
Go=1511kg/km
注:
其中导线截面积A=(铝)399.73mm2+(钢)51.88mm2=451.55mm2
表1—3
地线计算拉断力
地线计算截面积
地线外径
地线计算质量
Tm=90620N
A=148.07mm2
d=15.75mm
Go=696.6kg/km
计算导线铝对钢的截面比:
306.21/27.10=11.3
表1—4查阅钢芯铝绞线弹性系数和膨胀系数(GB1179-83)得知
线膨胀系数
弹性模量
α=20.5×
10-61/℃
E=65000N/mm2
表1—5查阅地线线弹性系数和膨胀系数得知
α=15.5×
E=103600N/mm2
1.2导线的设计
1.2.1导线的比载
导线单位面积、单位长度的荷载称为比载。
比载在导线荷载的计算中是最适合的参数。
线路设计中常用的比载有7种。
(1)自重比载:
有架空线本身自重引起的比载。
g1(0,0)=9.8Go/A×
10-3=32.812×
10-3N/m-mm2
(2)冰重比载:
架空线上覆冰后,冰重除以架空线长度及架空线截面积即为冰重比载。
g2(10,0)=×
10-3=23.11×
(3)覆冰时导线的垂直总比载:
架空线自重比载和冰重比载之和。
g3(10,0)=g1+g2=55.898×
(4)无冰时导线风压比载:
无冰时导线每单位长度、每单位截面积上的风压荷载。
g4=·
sin2θ×
10-3
当v=30m/s时=0.85c=1.1θ=90°
g4(0,30)=28.67×
当v=15m/s时=1.0c=1.1θ=90°
g4(0,15)=4.12×
当v=15m/s时=1.0c=1.1θ=90°
g4(0,10)=9.276×
(5)覆冰时风压比载:
覆冰时导线每单位长度、每单位截面积的风压荷载。
g5(10.10)=·
10-3=7.7528×
(6)无冰有风时的综合比载:
在导线上垂直方向作用的自重和风压比载的几何和。
g6(0,30)=47.275×
g6(0,15)=33.08×
g6(0,10)=33.08×
(7)有冰有风时的综合比载:
在导线上垂直方向作用着自重和冰重的比载与在水平方向作用着覆冰风压比载的几何和。
g7=
g7(10,10)=58.66×
1.3导线的机械物理特性
1.3.1导线的机械物理特性
(1)导线的抗拉强度:
导线的计算拉断力与导线的计算接面积的比值称为导线的抗拉强度或瞬时破坏应力。
σp=Tm/A=250.25MPa
(2)最大应力
σmax=σp/K=100.1MPa(K=2.5)
其中K为导线地线的安全系数,在设计中K取值不应小于2.5,避雷线的设计安全系数,宜大于导线的设计安全系数。
(3)平均应力
σ=σp×
25%=62.56MPa
1.3.2确定控制气象
表1—6
最低温度
覆冰
年平均气温
控制应力
103.835MPa
64.897MPa
比载
32.812×
47.75×
58.66×
温度
-40℃
-5℃
g/σk
3.16×
10-4
4.55×
5.65×
5.056×
排列序号
A
B
D
C
计算临界档距
L=
经计算得:
LAB=388.94m
LAC=130.88m
LAD=271.83m
LBC=i558.11m
LBD=0m
LCD=461.488m
列临界档距判别表确定有效临界档距
LBC=i558.11m
LBD=0m
LAD271.83m
——————————————┼——————————————>
AD
有效临界档距控制区及控制气象条件:
控制气象条件为覆冰和最低气温
此时最低气温ti=-40℃σi=103.835MPagi=32.812×
覆冰ti=-5℃σi=103.835MPagi=64.897×
计算各条件下的应力弧垂
计算应力弧垂的MATLAB程序
L=50—500所取档距
E=69000弹性模量
σ=62.56或100.1控制气象条件下的控制应力
=20.5e-6线膨胀系数
gi=控制气象条件下的比载
gj=所求控制气象条件下的比载
ti=控制气象条件下的温度
tj=所求控制气象条件下的温度
B=σ-E*gi2*L2/(24*σ2)-E*(tj-ti)
D=Egj2L2/24
rr=[1–B0–D]
S=roots(rr)应力
f=gjl2/(8*S)弧垂
(1)最高气温条件下的应力弧垂
此时tj=40℃
L
50
100
150
200
250
30
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- 220 KV 回路 输电 线路 工程设计