110kV架空輸電線路設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、種犧蕈碗畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書課題名稱 110kV架空輸電線路設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 魏清泉學(xué)號 0941201011系、專 業(yè) 電氣工程系、輸電線路工程指導(dǎo)教師王曉芳2012 年 12 月 30 日一、課題的來源、目的意義（包括應(yīng)用前景）、國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平1課題來源：畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是學(xué)生獲得學(xué)士學(xué)位的必要條件。本課題來源于某地區(qū)110kV線路工程。2、設(shè)計(jì)目的：本次設(shè)計(jì)的目的在于我們在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)受到一次綜合運(yùn)用所學(xué)理論和技能的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高分析問題和解決問題的能力；學(xué)會閱讀參考文獻(xiàn)，收集、運(yùn)用原始資料的方法以及如何使用規(guī)范、手

2、冊、產(chǎn)品目錄，選用標(biāo)準(zhǔn)圖的技能，從而提高設(shè)計(jì)計(jì) 算及繪圖的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)前，我們必須認(rèn)真閱讀畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，復(fù)習(xí)教材的有關(guān)章節(jié)，熟悉所用規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖等有關(guān)文獻(xiàn)資料。設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家的方針政策、滿足設(shè)計(jì)原則的要求、力求方案最優(yōu)、 論證合理、計(jì)算正確、圖面整潔、文理通順、簡明扼要、插圖插表得當(dāng)；并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì) 保量地完成所規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。每人一份，16開紙按目錄裝訂成冊。3、應(yīng)用前景：（1）目前110kV電壓等級造價(jià)比220kV小得多，但是輸送容量卻依然較大，因此，在今后110kV線路依然是我們國家電力線路中最重要的部分。（2）110kV線路的施工難度及其技術(shù)要求比220kV低得多，很多

3、電力建設(shè)單位都能參與建設(shè)，因此在今后將會有越來越多的新建線路。國內(nèi)外現(xiàn)狀：（1）110kV是我國區(qū)域電力網(wǎng)的主要電壓等級之一，輸送距離在50300km的電力網(wǎng)。它可以將較大范圍內(nèi)的發(fā)電廠聯(lián)系起來，通過較長的高壓輸電線路向較大范圍內(nèi)的各種 類型的用戶輸送電能。目前我國縣市主桿電網(wǎng)是采用110kV的電力網(wǎng)。（2）110kV的線路電壓等級較高，桿塔荷載較大。目前一般采用雙桿門型電桿、帶叉梁門型電桿帶、叉梁V型拉線門型電桿、V型拉線撇腿門型電桿以及鐵塔。（3）為了提高110kV輸電線路的耐雷水平，實(shí)際工程中常常采用一根避雷線，防雷保護(hù)角為25左右這樣防止雷擊線路及桿塔造成停電事故；自動(dòng)重合閘是減少雷擊

4、跳閘而造成供電中斷的有效措施；增加絕緣子的片數(shù)也可以提高耐雷水平。但是隨著 絕緣子片數(shù)的增加桿塔所受的荷載增加，要求桿塔強(qiáng)度提高，不能滿足經(jīng)濟(jì)要求所以實(shí)際工程中 一般采用7片絕緣子。目前國內(nèi)架空線路設(shè)計(jì)領(lǐng)域尚未成熟，特高壓輸電及其大跨越輸電還在探索中前進(jìn)。同時(shí)，也僅有為數(shù)不多的幾所高校開設(shè)了輸電線路工程學(xué)科，其中三峽大學(xué)和華北電力大學(xué)的輸電線路工程走在國內(nèi)前列。在一些發(fā)達(dá)國家，如美國和加拿大擁有較為成熟的線路設(shè)計(jì)流程和技術(shù)，特 別是在特高壓和大跨越上，值得我們新一代輸電線路人去學(xué)習(xí)、探索。二、課題研究的主要內(nèi)容、研究方法或工程技術(shù)方案和準(zhǔn)備采取的措施1、課題主要研究內(nèi)容：課題主要研究架空線路設(shè)

5、計(jì)用氣象條件和架空線機(jī)械物理特性、安全系數(shù)的選擇、比載的計(jì) 算；架空線的懸鏈線方程式計(jì)算；架空線控制氣象條件、臨界檔距的判定；了解架空線的水平檔 距、垂直檔距、極大檔距、允許檔距、極限檔距等基本概念；代表檔距的計(jì)算；斷線不平衡張力 的計(jì)算；架空線的防振、防雷等。2、工程技術(shù)方案：路徑選擇是本次課題的重點(diǎn)。現(xiàn)場選線時(shí)，要兼顧桿塔位的經(jīng)濟(jì)合理性，對特殊點(diǎn)應(yīng)該反復(fù) 比較，做到“以線為主，線中有位”。在整個(gè)線路的走向中，最好是兩變電站之間以近乎直線的方式連接。（1）轉(zhuǎn)角電桿選擇轉(zhuǎn)角選擇不宜選在高山頂或深溝、河岸、堤壩、懸崖邊緣以及易被洪水沖刷、淹沒和低洼積 水之處。轉(zhuǎn)角點(diǎn)應(yīng)選在公路、鐵路用地之處。轉(zhuǎn)角

6、點(diǎn)還應(yīng)該照顧到前后相鄰檔的塔位，避免出現(xiàn) 過大或過小檔距。（2）跨河點(diǎn)選擇跨河點(diǎn)必須力求選擇在河道最窄、河床平直、河岸穩(wěn)定、兩岸地形較高、不被沖刷、地質(zhì)較 好的地段，線路與河流盡量垂直?？绾臃桨敢话憧刹扇∧蛷垪U塔一直線桿塔一直線桿塔一耐張桿 塔的方式，金具采用獨(dú)立掛點(diǎn)的雙懸垂串。（3）覆冰區(qū)路徑選擇避免從重冰區(qū)通過。 如必須通過時(shí)應(yīng)該選擇有力地形，盡量避免大檔距，并要注意交通情況，盡量創(chuàng)造搶修條件。（4）山區(qū)路徑選擇山區(qū)線路，應(yīng)避免通過陡坡、懸崖峭壁、滑坡、崩塌區(qū)、泥石流等不良地質(zhì)帶，與山脊交叉 時(shí)，應(yīng)該避免從平緩處通過。山區(qū)間歇性河流多，流速大，沖擊力大，應(yīng)該避免從干河溝通過， 必要時(shí)，該在

7、最高洪水位以上。山區(qū)交通運(yùn)輸困難，應(yīng)從技術(shù)經(jīng)濟(jì)與施工運(yùn)行條件上做好方案比 較，既保證線路安全可靠的運(yùn)行，又降低線路投資。桿塔是線路投資的主要影響因素，桿塔的選用直接影響線路設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。桿塔選擇盡可能使用經(jīng)濟(jì)的桿塔型式和桿塔高度，充分發(fā)揮桿塔的使用條件，注意盡可能避免使用特殊桿塔和特 殊設(shè)計(jì)的桿塔；耐張桿塔應(yīng)盡可能地使用呼稱高度低的，但在山區(qū)要特別注意跳線對地的距離， 尤其是邊線的跳線；導(dǎo)線布置方式不同的桿塔、不同結(jié)構(gòu)的桿塔（有無拉線、鐵塔和鋼筋混凝土 桿）應(yīng)結(jié)合運(yùn)輸、塔位條件使用。在人口密集區(qū)和重要交叉跨越處不采用拉線塔。輸電線路由于分布面積廣，易受雷擊，是引起線路跳閘的主要起因。同時(shí)，雷擊

8、以后雷電波 將沿輸電線路侵入變電所，給電力設(shè)備帶來危害，因此對輸電線路的防雷保護(hù)是線路設(shè)計(jì)的主要 內(nèi)容之一。輸電線路的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)從四個(gè)方面考慮：（1）防止雷直擊導(dǎo)線。 可以沿線架設(shè)避雷線，有時(shí)還可以裝避雷針與其配合。在某些情況下可改用電纜線路，使輸電線路避免受直接雷擊；（2）防止雷擊桿塔或避雷線后引起絕緣閃絡(luò)。輸電線路的閃絡(luò)是指雷擊桿塔或避雷線時(shí)，使塔頂電位 升高。為此，降低桿塔的接地電阻，增大耦合系數(shù)，適當(dāng)加強(qiáng)線路絕緣，在個(gè)別桿塔上采用線路 型避雷線等，是提高線路耐雷水平，減少絕緣閃絡(luò)的有效措施；（3）防止雷擊閃絡(luò)后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧。當(dāng)絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)后，應(yīng)盡量使它不轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧

9、。不建立這一電弧， 則線路就不會跳閘。適當(dāng)增加絕緣子片數(shù)，減少絕緣子串上工頻電場強(qiáng)度，110kV中采用直接接地或經(jīng)消弧線圈接地方式，防止建立穩(wěn)定的工頻電弧；（4）防止線路中斷供電?？刹捎米詣?dòng)重合閘，或雙回路、環(huán)網(wǎng)供電等措施，即使線路跳閘，也能不中斷供電。降低接地裝置的接地電阻是提高線路耐雷水平，防止反擊，防止雷擊閃絡(luò)的有效措施。因此，接地裝置的設(shè)計(jì)是線路設(shè)計(jì)的重要工作之一。接地裝置由接地體和接地引下線組成。在位于土壤 電阻率pW 100 Q ?m的居民地、潮濕淤泥地和水田土的接地體，可采用圍繞桿塔基礎(chǔ)底層敷設(shè)閉 合環(huán)形深埋接地體的方式；在土壤電阻率100 v p W 500 Q ?m的黏性地區(qū)

10、的接地體，可圍繞桿塔基礎(chǔ)底層敷設(shè)閉合環(huán)形深埋接地體，并在基礎(chǔ)四角打入垂直體 （鋼管或圓鋼）。在500 vpw 1000Q ?m的山岳地區(qū)，可圍繞桿塔基礎(chǔ)底層敷設(shè)閉合環(huán)形深埋式接地體，并在基礎(chǔ)四方敷設(shè)水平放 射形接地體，其深埋深度為0.6 m；在1000VpW 2000Q ?m的山丘地帶，宜在桿塔基礎(chǔ)外圍敷設(shè) 水平環(huán)形及4到6跟水平放射組合的淺埋接地體，埋設(shè)深度為0.5 m到0.6 m；在p 2000 Q ?m地帶時(shí)，宜在桿塔基礎(chǔ)外圍敷設(shè)水平放射線淺埋接地體，埋設(shè)深埋為0.5 m。3、準(zhǔn)備采取的措施：本課題研究主要采取計(jì)算和CAD繪圖的方式進(jìn)行。（1）計(jì)算主要包括：導(dǎo)線比載的計(jì)算、臨界檔距的計(jì)算

11、、抗傾覆基礎(chǔ)的計(jì)算等。（2） CAD繪圖主要包括繪制導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線圖和安裝曲線圖。如果有條件，可以嘗 試?yán)L制線路的平斷面圖。二、現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件：具備的條件：已系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了架空輸電線路設(shè)計(jì)、輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、輸配電線路施工技術(shù)、工程力學(xué)、工程測量、高電壓、CAD等專業(yè)課，已經(jīng)經(jīng)歷了架空線路課程 設(shè)計(jì)、桿塔基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、輸電線路施工課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)一線的實(shí)習(xí)等技能的學(xué)習(xí)，以及擁有王 曉芳教授的指導(dǎo)。現(xiàn)有參考資料：1 孟遂民，李光輝編著，架空輸電線路設(shè)計(jì)，中國三峽出版社，2000.10.2 邵天曉，架空送電線路的電線力學(xué)計(jì)算，水利電力出版社，1987.3周振山，高壓架空送電線路機(jī)械計(jì)算，水

12、利電力出版社，1987.4東北電力設(shè)計(jì)院，電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊，水利電力出版社，1991.5孟遂民，孔偉編著.架空輸電線路設(shè)計(jì)北京：中國電力出版社，2007年8月.6董潔諤編.電力金具(第二版)北京：中國電力出版社， 2001年6月.7陳祥和、劉在國、主編.輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì).北京：中國電力出版社，2008年5月.8劉鴻文主編.材料力學(xué).北京：高等教育出版社，2004年1月9 陳希哲.土力學(xué)地基基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2004.10 黃宵寧輸配電線路施工技術(shù)北京：中國電力出版社，2007.11 李博之.500kV輸電線路施工技術(shù).北京：中國電力出版社，2002.12 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

13、.GBJ171988.北京：中國計(jì)劃出版社， 1990.13 陳祥和編著.輸電桿塔設(shè)計(jì)，中國三峽出版社，2000.7.14 西南電力設(shè)計(jì)院.架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(DL/T 5154-2002), 1999.15 張殿生.電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊.北京：中國電力出版社，2002.16 孟遂民.架空輸電線路設(shè)計(jì).北京：中國電力出版社，2007.17 陳祥和.輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì).北京：中國電力出版社，2008.18 陳慈萱.電氣工程基礎(chǔ).北京：中國電力出版社，2003.19 王明邦.架空配電線路防雷設(shè)計(jì)與應(yīng)用.北京：中國電力出版社，2012.20 文遠(yuǎn)芳.高電壓技術(shù).武漢：華中科技大

14、學(xué)出版社，2001.四、總的工作任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果工作任務(wù)：完成110KV線路設(shè)計(jì)，包括線路電氣計(jì)算、基礎(chǔ)計(jì)算、防雷計(jì)算等 進(jìn)度安排：1、2012年12月1日一2013年1月10日，完成開題報(bào)告及設(shè)計(jì)任務(wù)書2、2013年1月11日一3月23日，全面收集和整理有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料。3、2013年3月24日一3月31日，完成架空導(dǎo)線的選擇和線路路徑的選擇以及桿塔 的定位。4、2013年4月01日一4月14日，完成桿塔形式的選擇和導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂計(jì)算。5、2013年4月15日一4月21日，完成桿塔荷載的計(jì)算與桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。6、2013年4月22日一4月28日，完成導(dǎo)線和避雷線的防震設(shè)計(jì)。7、2013年4月29日一5月10日，撰寫論文，完成畢業(yè)論文的初稿。8、2013年5月11日一5月25日，修改論文，完成論文的撰寫并送教研室評審。9、2013年5月25日一5月31日，準(zhǔn)備論