开题报告--20kv架空线路设计 4页

毕业设计开题报告课题名称220KV石城线架空线路设计（导线LGJ—300/20，气象区二区，污秽区一级）一、选题背景与意义电力作为一个国家的经济命脉，不论是对于国家的各种经济建设还是普通老百姓的日常生活都起着至关重要的作用。而架空输电线路是电力系统的一个组成部分，是传输电能必不可少的设施之一。根据给定的条件设计出安全、经济、合理的架空线路，是从事线路工作的工程技术人员的工作之一。因此，本课题具有工程实用性。对于我们应届毕业生来说，进行线路设计有利于我们对所学知识的掌握和巩固，了解线路设计的各个步骤与环节，为以后的工作打下良好的基础。本课题的原始数据如下：（1）导线型号：根据江苏省电力公司电力系统规划设计，拟在石城变电站新建一条220kV送电线路，向任庄变电站供电，导线采用LGJ-300/20。（2）线路路径：沿线路路径情况见提供的平断面图，沿线路的地质为粘性土，孔隙比1.0，塑性指数8，液性指数0.5，地下水在表面下3米，地区污秽Ⅰ级。（3）气象条件：相当于我国典型气象区的第Ⅱ区。二、课题关键问题及难点线路设计时，选择合理的线路路径为最重要的问题与难点。设计路径既要考虑施工运行的方便，又要保证杆塔安全和经济合理。应尽量避开易塌方滑坡地区，当线路与山脊交叉时，尽量从平缓处通过，同时还要注意施工对环境的影响。气象条件的选择也是保证线路安全运行的条件之一。收集准确的气象数据，合理划分对线路的技术经济指标起着重要作用。同时线路要做好防雷设计，避开雷电多发区，全线架设双避雷线，提高线路的绝缘水平和降低杆塔的接地电阻。在现场定位过程中，设计人员对塔位的地形情况，还要考虑塔基周边排水系统的设置，有必要的话应对个别塔位采取混凝土封面，以保护塔基不被雨水冲刷而垮塌。对于大高差档的杆塔定位问题应做重点考虑，所谓大高差档就是指两杆塔位之间档距和高差之比H/L>0.25。对于大档距要求勘测人员测量更精细，对每个控制点都必须测量清楚，并在图上逐一标明。同时导线悬点应力是否满足要求，设计时也予以重视。 三、文献综述架空输电线路是电力系统的一个重要组成部分，是传输电能必不可少的设施之一。它主要由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。其中导线是传输电能的，一般采用绞合的钢芯铝线，必须具有足够的截面以保持合理的通流密度和较大的曲率半径，用来减少电晕放电引起的电能损耗和电磁干扰；避雷线是将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击，一般采用多股钢导线；杆塔是用来支持导线和避雷线的，多由钢筋混凝土或钢材构成，在户外我们经常能够看到它；绝缘子是使导线和杆塔间保持绝缘，需要满足绝缘强度和机械强度的要求，它一般是一串一串的挂在杆塔上，并且根据不同的电压等级来确定每串绝缘子的个数，对于特殊地区的架空线路，如污秽地区，还需采用特别型号的绝缘子串；金具的作用是支持、连续、保护导线和避雷线，连接和保护绝缘子。与地下线路相比较，架空线路有建设成本低，施工周期短，易于检修维护等特点。因此架空线路输电是电力工业采用的主要输电方式。但是它也有短处，架空线路的路径要有足够的地面宽度和净空走廊，且它网络复杂和集中时，不易架设。高压或超高压架空线路以及城市用电架空线路，由于受到土地利用、自然环境、城市建筑等条件的限制，不易开辟线路走廊，常常给线路建设带来困难，成为发展架空线路的一项障碍。现在世界上长距离大容量的架空输电线路有两种，分别是交流特高压输电和直流高压输电，两者各有优缺点。随着技术的发展，两者的优缺点有可能可以互相转化。当前，采用百万伏级输电是人们议论的焦点话题之一，同时，提高单位输电走廊传输功率也是架空线路设计中的热门话题。有些人认为应该采用紧凑型输电技术、大截面导电输电技术、耐热导线输电技术及同塔多回输电技术，来提高架空线路单位输电走廊的传输功率。我国在架空线路创新方面也有研究。为了解决传统架空线路易受外界环境影响，和材料老化问题。基于传统绝缘输电线路提出了一种新的输电方式——CAIL。这种技术主要是用压缩空气取代SF6，不仅降低成本，还环保。该技术节省输电走廊，利于构建智能电网，同时，便于维修，能够有效的防止气候引起的恶性事故。多位专家认为，CAIL是一种有前途的新型环保输电方式。在进行输电线路的毕业设计时，应先计确定导线的应力弧垂曲线，根据给定的气象条件和导线型号参数计算出各种情况下架空线路的比载，然后在确定应力值，计算临界档距。在确定了控制气象条件和控制档距范围后，将导线的最大使用应力和控制气象条件的气温带入状态方程求出其他气象条件下的导线应力，最后用弧垂公式计算对应的弧垂，并画出弧垂曲线。应力弧垂曲线画完后，还要进行杆塔设计。根据导线的型号和实际情况确定直线杆的杆型，并且还要选择绝缘子串型号规格及其金具，和避雷线规格及其金具，而后再考虑杆塔呼称高，确定杆头尺寸和电杆的埋深。直线杆塔确定好后，进行耐张杆杆型、耐张绝缘子串型号规格及其金具，避雷线连接金具的选择，之后确定耐张杆的呼称高和杆头尺寸和电杆埋深。 除此之外，还要进行弧垂最大模板的设计、室内杆塔的定位、耐张杆的尺度和强度的校验、导地线的防震设计等等。而且由于架空线路暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，必须有一定的机械强度以适应当地的气温变化、强风暴侵袭、结冰荷载以及跨越江河时可能遇到的洪水等情况。同时，雷电袭击、雨淋、湿雾以及自然和工业污秽等也都会破坏或降低架空线路的绝缘强度甚至造成停电事故。架空线路还存在电磁环境干扰问题。这些问题都必须在架空线路的设计中加以考虑。主要参考文献有：（1）东北电力设计院.《电力工程高压送电线路设计手册》北京：水利电力出版社,1991（2）孟遂民.《架空线路设计》北京：中国三峡出版社,2000（3）陈祥和.《输电杆塔设计》北京：中国三峡出版社,2000（4）张芙蓉,倪良华.《电气工程毕业设计指南输配电分册》.北京：中国水利水电出版社，2003四、方案论证在进行线路设计时，先要根据工程的要求进行选线，然后根据地形图，选择线路的最佳路径，再根据测定的断面图，进行杆塔定位，根据实际情况和地形条件，选择杆塔型式。根据气象条件、电气要求、绝缘子串以及各种运行条件，计算导线的应力、弧垂大小，绘制应力弧垂曲线，计算避雷线的应力、弧垂并绘制曲线。并对杆塔主要部分进行强度验算，设计该杆塔基础，并进行防振、接地计算，针对该杆塔的特点进行杆塔施工方案设计，最后以CAD图纸的形式画出。五、工作计划第1周完成相关英文资料翻译第2周任务布置，熟悉课题，查找相关资料第3周编写开题报告第4周修改、完成开题报告第5周导线应力、弧垂曲线程序设计、编写；第6周上机录入、调试；通过算例检验，输出应力、弧垂曲线；第7周选择杆塔型式，确定绝缘子、金具型号；塔头尺寸校验；第8周平断面图读图，制作弧垂曲线模板；第9周进行杆塔室内定位，定位校验； 第10周耐张杆强度设计，基础稳定性校验，防振设计；第11周CAD制图；修改设计成品；初步完成设计成品；第12周指导教师检查成品，提出意见；学生整改；最后完成设计成品；第13周毕业设计答辩；指导老师意见：签名：年月日