500KV单回路送电线路设计 高压输配电线路运行施工与维护毕业论文

论文

毕业设计说明书

作 者： 学 号：0814490351 系 ： 输变电技术学院 电线路运行施工与维护 题 目： 指导者： 评阅者：

20011 年 6月 吉 林 1 目 录

专 业： 高压输配单回路送电线路设计

500KV 第1章 引言..........................................................1 第2章 导、地线设计..................................................1 2.1气象区条件及选取导、地线型号..............................1 2.2 导线比载计算及临界档距的求...............................2 2.3 应力弧垂的求取及应力弧垂曲线的绘制.......................6 2.4 杆塔定位及定位后的校验...................................9 第3章 金具设

计.....................................................16 3.1 绝缘子数量的选择.........................................16 3.2 防震锤的设计.............................................16 第4章 杆塔设计荷

载.................................................18 4.1杆塔荷载的来源与分类.....................................18 4.2 5A-ZB1塔荷载计算........................................19 4.3 5A-ZB1塔荷载分布图......................................26 第5章 自立式铁塔的内力计

算..........................................28 5.1自立式铁塔内力计算简介................................... 28 5.2自立式铁塔的内力计

算..................................... 29 5.3双腹杆平面的桁架的内力计算.............................. 32 第6章 基础的上拔下压强度校验计算....................................33 6.1自立式铁塔基础简

介........................................ 33 6.2自立式铁塔基础校验计算.................................... 33 第7章 防雷设

计...................................................... 35 7.1防雷设计简介...............................................35 7.2防雷设计的计算.............................................35 结束

语 ...............................................................46 参考文献..............................................................47 2

单回路500KV架空送电线路设计

摘 要：500k高压输电线路工程设计主要研究线路所用导线、地线型号、铁塔定位、铁塔型式、受力分

析、金具选用、防雷接地设计、基础设计等问题。导线应导电性能良好，具有一定的机械强度，且重量轻、价格低廉。铁塔的选用应根据各种气象条件下的受力情况及运输、线路占用走廊等因素进行综合的技术比较。基础的选择应根据线路的地形、地质、水文等情况及基础的受力条件进行综合来确定。

关键词：500KV；输电线路； 杆塔荷载设计；防雷接地

第1章 引 言

高压输电打破了地域的局限，增大了传输容量和距离，降低传输每瓦电力的线路造价以及降低输电线路的损耗。

本设计主要进行500KV输电线路工程设计。 本论文选用全国第Ⅵ典型气象区的气象条件，采用四分裂导线。XP-16式绝缘子以单回路垂直排列杆塔设计。

第2章 导、地线设计

2.1气象区条件及选取导、地线型号

查导地线参数，根据气象区条件，计算导地线的七种比载，计算出临界档距，判断出控制气象，以控制气象为第I状态，待求气象为第II状态，利用状态方程，求出待求气象条件下的不同档距的应力与弧垂，并计算出安装条件下，不同温度时的各个档距的应力及相应弧垂，以横坐标表示档距，以纵坐标表示弧垂（应力），绘制出导线应力弧垂曲线及导线的安装曲线。 1）耐张段长度：5km。

2）气象条件：第Ⅵ典型气象区。 3）地质条件：坚硬粘土。 4）地形条件：平原。 5）污秽等级：0级。

6）输送方式及导线型号：单回路，LGJ―400/50导线。 7）地线：GJ-70

导、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、杆塔定位图。

1.通过查阅全国典型气象区气象条件得第Ⅵ典型气象区条件如下 3

冰厚 b = 10mm 复冰风速 v = 10m/s 最大风速 v = 25m/s 雷电过电压风速 内部过电压风速 v = 10m/s 导线外径 d =26.6mm v = 15m/s 导线计算质量 Go=1295kg/km 2.通过查阅钢芯铝绞线规格（GB1179-83）知 导线计算拉断导线计算截面积 力 Tm=95940N A=419mm2 注：其中导线截面积A=(铝)391.91 mm2+(钢)27.10 mm2 =419 mm2 3.通过查阅镀锌钢绞线规格（GB1200-88）知 地线计算拉断地线计算截面积 力 Tm=78528N

A=72.19mm2 d=11.0mm Go=615kg/km 4.计算导线铝对钢的截面比：391.91/27.10=14.46 5.查阅钢芯铝绞线弹性系数和膨胀系数（GB1179-83）知

线膨胀系数 α=20.9×10-6 1/℃ 线膨胀系数 α=11.5×10-6 1/℃ 弹性模量

E=63000N/mm2 弹性模量 E=181423N/mm2 地线外径 地线计算质量 6.查阅导线及避雷线的机械物理特性（SDJ3―79）知

2.2导地线比载计算及临界档距的求取 2.2.1导线的相关计算 一、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：由架空线本身自重引起的比载。 g1(0,0)=9.8Go/A×10-3=32.812×10-3（N/m-mm2 ）

(2)覆冰比载：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(5,0)=27.73b(d?b)×10-3=55.90×10-3(N/m-mm2) A(3)覆冰时导线的垂直总比载：架空线自重比载和覆冰比载之和。 g3(20,0)=g1（0，0）+g2（5，0）=58.66×10-3(N/m-mm2) (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（0，v）=

0.6125?fcdv2A・sin2θ×10-3

①当v=30m/s时?f=0.75,c=1.1(d>17mm), θ=90°. g4(0,30)=28.934×10-3(N/m-mm2) 4

②当v=15m/s时?f=1.0 ,c=1.1, θ=90°. g4(0,15)=9.76×10-3(N/m-mm2) ③当v=10m/s时?f=1.0,c=1.1 ,θ=90°. g4(0,10)=4.26×10-3(N/m-mm2)

（5）覆冰时的风压比载：覆冰时导线每单位长度、每单位截面积的风压荷载。 0.735(d?2b)v2g5（5，10）=・sin2θ×10-3=6.432×10-3(N/m-mm2)

A （6）无冰有风时的综合比载：在导线上垂直方向作用的自重比载和风压比载的几 何之和。

g6?g1?g4

22 g6（0,30）=46.567×10-3(N/m-mm2) g6（0,15）=31.86×10-3N/m-mm2

g6（0,10）=30.622×10-3(N/m-mm2) （7）有冰有风时的综合比载：在导线垂直方向上作用着的自重和覆冰的比载与在水平方向作用着覆冰时的风压比载的几何和。 g7=g3?g5

g7（5，10）=43.348×10-3N/m- mm2 二、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×0.95/A=95940N×0.95/(425.24mm2）=217.55(Mpa) （2） 控制应力： σmax=σp/K=217.55/2.5=87.010024MPa)

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） 年平均气温下的运行应力： σp=σp×25%=58.029(Mpa)

三、可能控制气象条件列表： 控制应力(MPa) 比载（N/m-mm2） 最低温度

103.8352524 32.812×10-3 最大风速 103.835254 40.982×10-3 年均气温 64.89703275 32.812×10-3 覆冰 103.8352524 58.66×10-3 225

感谢您的阅读，祝您生活愉快。