220kV利维架空送电线路设计开题报告

1. 研究目的与意义

城市化进程的加快以及人们对电力需求量的逐渐提升促进了电力建设规模的发展。随着人们对电力系统服务质量以及用电安全重视度的提升，电力企业需要完善电力系统运行方式，促进供电稳定性以及质量提高。架空输电线路是电力系统中重要组成部分，对电力输送的安全稳定起着关键作用。

架空输电线路是电力系统中实现电力输送的基础设施，是提高供电稳定性与安全性的关键。统中重要组成部分，对电力输送的安全稳定起着关键作用。220kV送电线路的设计问题是影响送电线路电能质量的重要一环，其设计和施工管理都是需要进行统一的规划和布置，因此在初设环节就要求统筹全局，从而进行合理的规划与设计，使得220kV送电线路的送电效率和安全、稳定运行得到一定程度的保障。

2. 课题关键问题和重难点

主要关键问题如下:

1.计算导线应力和弧垂,绘制成图；

2.计算避雷线的应力和弧垂，绘制曲线；选择直线塔和转角塔,确定杆塔呼称高、金具和绝缘子型号数量；

3. 国内外研究现状（文献综述）

导线是用来传导电流、输送电能的元件。架空裸导线一般每相一根，220kv及以上线路由于输送容量大，同时为了减少电晕损失和电晕干扰而采用相分裂导线，即每相采用两根及以上的导线。采用分裂导线能输送较大的电能，而且电能损耗少，有较好的防振性能。导线在运行中经常受各种自然条件的考验，必须具有导电性能好、机械强度高、质量轻、价格低、耐腐蚀性强等特性。由于我国铝的资源比铜丰富，加之铝和铜的价格差别较大，故几乎都采用钢芯铝绞线。杆塔是电杆和铁塔的总称。杆塔的用途是支持导线和避雷线，以使导线之间、导线与避雷线、导线与地面及交叉跨越物之间保持一定的安全距离。杆型选择。应根据档距、导线弧垂、导线与地面和各种设施之间的最小垂直距离，以及横担的安装位置来选择杆型。由电压等级，名称代号，正面单线图，呼称高，根开，横担长度，相应呼称高下的杆塔质量，杆塔适用的水平档距、垂直档距、最高气温、线路最大覆冰等条件来确定杆塔的型号。应力弧垂曲线。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。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。《架空输电线路设计》中提出，应根据已知与未知状态下架空线线长和水平张力以及温度，来确定临界档距，从而求出相应应力，画出弧垂曲线。

孟遂民，孔伟在《架空输电线路设计》中提到220kv输电线路作为电力系统的重要组成部分,其对于整个电网的安全、稳定运行有着重要的影响。因此必须要做好220kv输电线路设计,提高220kv输电线路设计的合理性和科学性。《架空输电线路设计》一书详细介绍了设计用气象条件、架空线的机械物理特性和比载、均布荷载下架空线的计算、气象条件变化时架空线的计算、均布荷载下架空线计算的进一步研究、非均布荷载下架空线的计算、连续档架空线的应力和弧垂、架空线的断线张力和不平衡张力、架空线的振动和防振、路径选择和杆塔定位、计算机在线路设计中的应用。陈祥和在《输电杆塔设计》中提到 杆塔是线路投资的主要影响因素，杆塔的选用直接影响线路设计的经济性。输电杆塔设计一书介绍了杆塔选择尽可能使用经济的杆塔型式和杆塔高度，充分发挥杆塔的使用条件，注意尽可能避免使用特殊杆塔和特殊设计的杆塔；耐张杆塔应尽可能地使用呼称高度低的，但在山区要特别注意跳线对地的距离，尤其是边线的跳线；导线布置方式不同的杆塔、不同结构的杆塔（有无拉线、铁塔和钢筋混凝土杆）应结合运输、塔位条件使用。在人口密集区和重要交叉跨越处不采用拉线塔。输电线路承担着输送和分配电能 的任务,是电力系统的一个重要组成部分,其设计的恰当与否直接影响整个电网运行的安全性和可靠性。 随着我国生产力的不断提高，电力行业得以迅速发展，为满足输送电能的需要，近年来，架空输电线路大量兴建。李春婷在《导线和避雷线的振动和防振》中提到架空输电线路中的导线和避雷线因常年受气候的影响，时常发生振动，严重威胁输电线路的安全运行。电力系统由于雷击输电线路引起的故障已成为困扰安全供电的一个普遍难题。目前我国所采用的架空线路防雷保护措施主要是尽可能地提高线路的耐雷水平,减少雷击跳闸率。

参考文献：[1] 东北电力设计院.电力工程高压送电线路设计手册[m].北京：水利电力出版，2003.

4. 研究方案

1.计算导线和地线的各种比载，计算临界档距，判断控制条件，求出各种条件下的导线和地线的应力、弧垂。

2.选择塔型，绝缘子金具，做到综合考虑各方面的因素选择最佳方案。

3.制作弧垂的曲线模板，杆塔室内定位，校验k值，最终完成室内定位。

5. 工作计划

第1周 收集毕业设计资料，完成一篇与课题相关的外文翻译；第2周 完成课题开题报告，计算导线的应力弧垂数据，确定最大弧垂气象条件Cmax；第3周 计算避雷线应力弧垂，并绘制导地线应力、弧垂曲线；第4周 选择输电线杆塔型式，确定绝缘子型号和片数，选择相应的金具型号；第5周 对杆塔塔头进行校验，计算出每个耐张段的代表档距；第6周 计算每个代表档距在Cmax下的应力值，由此计算K1值；第7周 由K1值制作弧垂模板，进行耐张段定位后，计算实际代表档距，并由此计算K2值；第8周 校验K2/K1精度，如不满足，用K2重复上周步骤，直至每个耐张段K1/K2都符合精度；第9周 选择一基耐张杆塔进行强度设计，并设计相应基础，进行稳定性校验；第10周 对每基杆塔导线、避雷线进行防振设计，CAD绘制杆塔、金具图；第11周 初步完成设计成品，指导教师审核，学生修改，最后定稿，准备答辩；第12周 毕业设计答辩、评分。