35KV架空输电线路设计毕业设计.doc

1、前 言 通过对单回路35KV架空送电线路设计，培养学生运用所学的基本理论和方法解决实际问题的能力，提高学生实际技能以及分析思维能力和综合运用知识能力，使学生能够掌握文献检索查阅分析的基本方法，提高学生阅读外文书刊和进行科学研究的能力。为使66KV及以下架空电力线路的身机做到供电安全可靠，技能先进,经济合理，便于施工和检修维护，必须认真贯彻国家的技术经济政策，符合发展规划，积极慎重的采用新技术，新材料，新设备。综合考虑运行，施工，交通条件等因素，统筹兼顾，全面安排，进行多方案的比较，做到经济合理，安全适用。架空线路设计必须从实际出发，结合地区特点，杆塔结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方

2、法，用可靠度指标度量结构构件的可靠度，在规定的各种载组合作用下的极限条件，满足线路安全运行的临界状态。关键词：导线，避雷线设计，金具设计，杆塔结构设计，防雷设计目 录前 言1第一章 导地线设计41.1导线地线设计41.2导线的比载51.3导线的机械物理特性61.4确定控制气象61.5计算临界档距71.6计算应力弧垂的MATLAB程序71.7各种气象条件下的应力弧垂81.8地线的设计101.8.1地线的比载：111.8.2地线的机械物理特性121.8.3确定控制气象121.8.4计算临界档距121.9计算应力弧垂的MATLAB程序131.9.1各种气象条件下的应力弧垂14第二章 杆塔定位152.

3、1在断面图上布置塔位的原则要求152.2估计耐张段代表档距162.3计算应力和比载162.4计算k值162.5制作模板162.6用模板排定直线杆塔塔位172.7杆塔定位后的校验172.7.1杆塔的水平档距和垂直档距172.7.2水平线间的距离校验172.7.3间隙圆的校验182.7.4 计算风偏角202.7.5导线在各种情况下与杆塔之间的最小距离202.7.6导线的悬垂角202.7.7导线及避雷线的上抜校验212.7.8绝缘子串强度校验222.7.9交叉跨越222.7.10边线风偏对地距离22第三章 金具设计233.1绝缘子的选择233.1.1 绝缘子串设计243.1.2悬式绝缘子种类及片数确

4、定243.2防震锤设计24第四章 杆塔设计264.1设计条件264.2各种荷载组合气象条件264.3导线地线技术数据264.4绝缘子串 金具和防振锤数量和重量表264.5杆塔荷载计算274.5.1正常运行情况最大风274.5.2 冰重荷载304.5.3事故断导线情况324.5.4事故断地线情况324.5.5杆塔的安装荷载334.6 地震荷载35第五章 杆塔的内力计算365.1杆塔的内力输出365.2杆塔强度和稳定性校验38第六章基础设计396.1 基础受力分析406.2直线铁塔分开式基础的上拔下压稳定校验416.2.1上拔稳定验算426.2.2下压稳定校验43第七章 防雷设计447.1接地电阻

5、计算447.2杆塔接地装置447.2.1一般地区447.2.2高土壤地区457.3耐雷水平的计算457.3.1对于的地区467.3.2对于的地区477.4雷击跳闸率的计算487.4.1对于的地区487.4.2 对于的地区50第八章 施工技术528.1.铁塔的组立方式528.2施工技术安全规程528.2.1杆塔起吊的一般安全要求528.2.2内拉线抱杆分解起吊应采取的安全措施538.3地面组装工器表53参考文献55结 束 语5554第一章 导、地线设计 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

6、出待求气象下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，以纵坐标为弧垂（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：2km。2) 气象条件：第典型气象区。3) 地质条件：坚硬粘土。4) 地形条件：平原。5) 污秽等级：级。6) 输送方式及导线：单回路，LGJ210/35导线。7) 地线：GJ-501.1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、杆塔定位图。通过查阅全国典型气象区气象条件得第V典型气象区条件如下 表1-1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 =5mmv =10

7、m/sv =25m/sv =10m/sv = 15m/s通过查阅钢芯铝绞线规格（GB1179-83）得知 表1-2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=74250NA=246.09mm2d =20.38mmGo=853.9kg/km注：其中导线截面积A=(铝)244.29mm2+(钢)31.67mm2 =275.96 mm2 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=58720NA=49.46mm2d=9.0mmGo=423.7kg/km计算导线铝对钢的截面比：211.731/34.36=6.162查阅钢芯铝绞线弹性系数和膨胀系数（GB1179-83）得知

8、表1-4线膨胀系数弹性模量=1910-6 1/E=76000N/mm2查阅地线线弹性系数和膨胀系数得知 表1-5线膨胀系数弹性模量=11.510-6 1/E=181420N/mm21.2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/A10-3=34.0010-3N/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(5,0)=10-3=14.29910-3N/m- mm2 (3)覆冰时导线的垂直总比载：架空线自

9、重比载和冰重比载之和。g3(5,0)=g1+g2=48.29910-3N/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=sin210-3 当v=25m/s时=0.85 c=1.1 =90g4(0,25)=29.64210-3N/m- mm2 当v=15m/s时=1.0 c=1.1 =90g4(0,15)=12.55410-3N/m- mm2当v=10m/s时=1.0 c=1.1 =90g4(0,10)=5.58010-3N/m- mm2（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（5.10）=sin210-3=9.0

10、7410-3N/m- mm2 （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（0,25）=45.10710-3N/m- mm2g6（0,15）=36.24410-3N/m- mm2g6（0,10）=34.45510-3N/m- mm2（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（5,10）=49.14410-3N/m- mm21.3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。p=Tm/A=301.72MPa（2） 最

11、大应力：max=p/K=120.688MPa （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=p25%=75.43MPa1.4确定控制气象 表1-6项目 条件最低气温年平均气温覆冰最大风速控制应力120.688 MPa75.43 MPa120.688 MPa120.688 MPa比载34.0034.0049.14445.107 温度-1015-5-5 g/k2.8210-44.5110-44.0710-43.7410-4 排列序号ADCB1.5计算临界档距L= 经计算得：LAB=194.418mLAC=1

12、62.412mLAD=虚数mLBC=0mLBD=虚数mLCD=虚数m列临界档距判别表 确定有效临界档距 表1-7ABCDLAB=194.418m LBC=0mLCD=虚数mLAC=162.412m LBD=虚数m LAD=虚数m| C LAB=153.257m D有效临界档距控制区及控制气象条件：控制气象条件为年均气温。（1）年均气温为控制气象，b=0mm,v=0m/s,ti=15, 计算各条件下的应力弧垂1.6计算应力弧垂的MATLAB程序L=50400 所取档距E=76000 弹性模量=75.43/120.688 控制气象条件下的控制应力=0.000019 线膨胀系数Gi=0.03400

13、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=-E*gi2*L2/(24*2)-E* (t2-ti)D=Egj2L2/24rr=1 B 0 D S=roots(rr) 应力(绘图时此数据乘以5)f=gjl2/(8*S) 弧垂(绘图时此数据乘以30)1.7各种气象条件下的应力弧垂表1-81. 覆冰条件下的应力弧垂L50100150200250300350400450500104.4598.91101.44100.3999.5898.9898.5498.2197.9797.78f0.1470.821.793.215.067.33

14、10.0213.1416.6720.622. 最高温度条件下应力弧垂L5010015020025030035040045050042.73341.0145.2546.4147.6147.6648.0148.2548.4348.56f0.2491.002.043.535.437.7310.4513.5817.1321.093. 最低气温条件下应力L5010015020025030035040045050099.7396.6389.9878.4969.3663.2659.3956.8855.1853.994. 年平均气温条件下应力L5010015020025030035040045050065.0

15、765.0763.4159.0256.0754.1852.9452.151.5151.085. 事故条件下应力L5010015020025030035040045050092.7190.0184.137466.2661.1857.9555.8354.5854.196. 外过无风电压条件下应力L5010015020025030035040045050065.0765.763.4159.0256.0754.1852.9452.151.5151.087. 外过有风条件下的应力L5010015020025030035040045050065.1265.2463.7259.4656.654.7553.5

16、452.7152.1351.718. 内过电压条件下的应力L5010015020025030035040045050065.3265.964.9461.1858.6356.9755.8755.1754.5854.199. 安装情况条件下的应力L5010015020025030035040045050092.7390.1184.3674.3966.7861.7758.5756.4955.0454.0310. 最大风条件下的应力L5010015020025030035040045050074.387982.3282.2182.1282.0682.0281.9981.9781.95安装曲线计算(此表

17、为依据绘制安装曲线:应力乘以5,弧垂乘以50)表1-9 此时gj= g6(0,10)=33.20610-3N/m- mm2温度L50100150200250300350400450500-10155.7315500153.83152.28150.46148.43146.32144.19142.13140.18f0.070.280.631.131.792.613.604.776.137.67-5148.58147.97146.98145.70144.19142.54140.84139.14137.51135.99f0.070.290.661.181.862.713.74 4.946.337.90

18、-0141.44140.96140.19139.19138.04136.79135.51134.26133.06131.95f0.080.310.691.241.952.833.895.126.548.15 5134.13133.98133.45132.78132.00131.18130.35129.54128.78128.07f0.080.320.721.302.042.954.045.316.768.3910127.19127.03126.78126.46126.11125.73125.36125.00124.66124.36f0.080.340.761.362.133.084.205.5

19、06.988.6415120.08120.12120.19120.27120.36120.46120.55120.64120.72120.80f0.090.360.801.432.233.214.375.707.218.9020112.98113.26113.69114.22114.79115.37115.93116.46116.95117.39f0.100.380.851.512.343.354.545.917.449.1625105.90106.47107.31108.32109.40110.48111.51112.47113.35114.14f0.100.400.901.592.463.

20、504.726.127.689.423098.8499.75 101.06102.60104.21105.80107.29108.67109.92111.03f 0.11 0.43 0.96 1.68 2.58 3.66 4.91 6.33 7.92 9.6835 91.18 93.12 94.97 97.08 99.25101.33103.27105.05106.64 108.07f 0.12 0.46 1.02 1.77 2.71 3.82 5.10 6.55 8.16 9.9540 84.82 86.61 89.07 91.79 94.51 97.08 99.46101.61103.53

21、105.25f 0.13 0.50 1.09 1.87 2.843.99 5.30 6.77 8.41 10.211.8地线的设计 选取GJ-50型号地线,查表知此地线d=9.0mm A=49.46mm2 E=181420N/ mm2 =11.510-6 1/ Go=423.7kg/km =1176.8mpa 1.8.1地线的比载： 地线单位面积，单位长度的荷载称为比载。比载在地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/A10-3=83.95210-3N/m- mm2(2)冰重比载：架空线上覆冰后，冰重除以

22、架空线长度及架空线截面积即为冰重比载。g2(5,0)=10-3=39.2510-3N/m- mm2 (3)覆冰时地线的垂直总比载：架空线自重比载和冰重比载之和。g3(10,0)=g1+g2=123.2010-3N/m- mm2 (4)无冰时地线风压比载：无冰时地线每单位长度、每单位截面积上的风压荷载。 g4=sin210-3 当v=25m/s时=0.85 c=1.1 =90g4(0,25)=65.1310-3N/m- mm2 当v=15m/s时=1.0 c=1.1 =90g4(0,15)=27.5810-3N/m- mm2当v=10m/s时=1.0 c=1.1 =90g4(0,10)=12.2

23、610-3N/m- mm2（5）覆冰时风压比载：覆冰时地线每单位长度、每单位截面积的风压荷载。g5（5.10）=sin210-3=28.2310-3N/m- mm2 （6）无冰有风时的综合比载：在地线上垂直方向作用的自重和风压比载的几何和。 g6（0,25）=106.2510-3N/m- mm2g6（0,15）=88.3610-3N/m- mm2g6（0,10）=84.7710-3N/m- mm2（7）有冰有风时的综合比载：在地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（5,10）=126.3910-3N/m- mm21.8.2地线的机械物理特性(1

24、) 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。p=Tm/A=1187.22MPa(2) 避雷线在弧垂最低点的最大使用应力：max=p/K=474.89MPa （K=3）注：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。故地线安全系数取为3.(3) 平均应力上限为破断应力的25%：=p25%=296.8MPa1.8.3确定控制气象 表1-10最低温度年平均气温最大风覆冰控制应力474.89MPa296.8MPa474.89MPa474.89MPa比载83.9510-383.9510-3106.2510-3126.3910-3 温度-1015-5 -5 g/k1.7610-42.8310-41.8510-42.6610-4 排列序号ADBC1.8.4计算临界档距L= 经计算得：LAB=270.88LAC=186.72mLAD=虚数mLBC=0mLBD=虚数mLCD=虚数 m列临界档距判别表 确定有效临界档距 表1-11ABCDLAB=270.88m LBC=0mLCD=虚数mLAC=186.72m LBD=虚数m LAD=虚数m