【正文】 ............................................................................................ 76 A 桿塔荷載圖 .................................................................................................... 76 A 導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線 ......................................................................................... 77 避雷線應(yīng)力弧垂曲線圖 .................................................................................... 79 絕緣子金具組裝圖 ........................................................................................... 80 單導(dǎo)線單聯(lián)懸垂串 ........................................................................................... 81 直線桿桿型圖 .................................................................................................. 82 A 耐張桿桿型圖 ................................................................................................ 83 附錄三 平斷面圖 ........................................................................................................... 84 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 2 1 緒 論 我國(guó)目前已形成華北、東北、華東、華中、西北和南方電網(wǎng)共 6 個(gè)跨省區(qū)電網(wǎng)以及海南、新疆和西藏 3 個(gè)獨(dú)立省網(wǎng)， 500 千伏線路已成為各大電力系統(tǒng)的骨架和跨省、跨地區(qū)的聯(lián)絡(luò)線，電網(wǎng)發(fā)展滯后的矛盾基本得到緩解。目前我國(guó)已建成投運(yùn) 330 千伏輸電線路突破 1 萬(wàn)公里， 500 千伏線路近 4萬(wàn)公里； 330 千伏變電所變電容量 1755萬(wàn)千伏安， 500 千伏變電所變電容量 13725 萬(wàn)千伏安。我國(guó)電網(wǎng)已初步形成了西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的格局，電網(wǎng)發(fā)展滯后的矛盾得到較大程度的緩解。目前，海南的獨(dú)立省網(wǎng)與南方電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)工程正在進(jìn)行之中。在未來(lái) 兩年之中，西藏和新疆也將分別并入相應(yīng)的跨省電網(wǎng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)課程中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是對(duì)整個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)的綜合考核，其主要在于將四年所學(xué)的各類知識(shí)融會(huì)貫通，使自己成為一名合格的畢業(yè)生。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)畢業(yè)生畢業(yè)前的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，它不僅考查畢業(yè)生在大學(xué)期間所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，而且能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力，以及理論聯(lián)系實(shí)際和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。為每個(gè)畢業(yè)生在以后的工作實(shí)踐中靈活的解決工程實(shí)踐問題奠定基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)使學(xué)生全方位能力有所提高，并通過(guò)調(diào)查研究，收集、查詢和閱讀中外文獻(xiàn)資料，綜合運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)來(lái)分析和解決工作中遇到的實(shí)際問題；通過(guò)定性、定量相結(jié)合的獨(dú)立研究與論證來(lái)提高自己的分析與理解能力；培養(yǎng)我們?cè)鷮?shí)的技能、嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是、刻苦鉆研和嚴(yán)謹(jǐn) 求實(shí)的工作作風(fēng)。 本設(shè)計(jì)是根據(jù)江蘇省電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，擬新建一條 110kV 格青送電線路而設(shè)計(jì)的。主要需完成如下設(shè)計(jì)內(nèi)容：導(dǎo)地線應(yīng)力弧垂計(jì)算及繪制成圖；直線塔和轉(zhuǎn)角塔選擇以及與之配合的金具、絕緣子；計(jì)算絕緣子片數(shù)、聯(lián)數(shù)等；制作弧垂模板，讀平斷面完成排桿定位；計(jì)算桿塔荷載；校驗(yàn)基礎(chǔ)穩(wěn)定性；解決線路防振設(shè)計(jì)問題等。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 3 2 說(shuō)明書 工程概況 概述 導(dǎo)線型號(hào)：根據(jù)江蘇省電力公司電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，擬新建一條 110kV 格青送電線路，向平斗變電站供電，導(dǎo)線采用 LGJ210/35。 線路路 徑：沿線路路徑情況見提供的平斷面圖，沿線路的地質(zhì)為淤泥，孔隙比 ，塑性指數(shù) 15，液性指數(shù) ，地下水在表面下 ，地區(qū)污穢 1級(jí)。 氣象條件：相當(dāng)于我國(guó)典型氣象區(qū)的 Ⅵ區(qū)。 表 氣象資料及用途表 搜集內(nèi)容 用途 最高氣溫 計(jì)算電線最大弧垂，使電線對(duì)地面及其他物體保 持一定的安全距離 最低氣溫 電線可能產(chǎn)生最大應(yīng)力，檢驗(yàn)絕緣子串上揚(yáng)或電 線上拔及防振計(jì)算等 年平均氣溫 防振設(shè)計(jì)，一般用平均氣溫時(shí)電線的應(yīng)力作為計(jì) 算控制條件 歷年最低氣溫月的平均氣溫 計(jì)算電線或桿塔安裝、檢修時(shí)的初始條件 最大風(fēng)速及最大風(fēng)速月的平均氣溫 風(fēng)荷載是考慮桿塔和電線強(qiáng)度的基本條件 地區(qū)最多風(fēng)向及其出現(xiàn)頻率 用于電線的防振、防腐及絕緣防污設(shè)計(jì) 電線覆冰溫度 桿塔及電線強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)，驗(yàn)算不均勻覆冰時(shí)電 線縱向不平衡張力及垂直布置的導(dǎo)線接近距 雷電日數(shù)（或小時(shí)數(shù)） 防雷計(jì)算用 雨天、雪天、霧凇天的持續(xù)小時(shí) 計(jì)算電暈損失時(shí)的基本數(shù)據(jù) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 4 數(shù) 土壤凍結(jié)深度 用于桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 洪水水位及最高航行水位氣溫 確定跨越桿塔高度及驗(yàn)算交叉跨越距離 設(shè)計(jì)用氣象條件的組合 風(fēng)速、覆冰厚度和大氣溫度是架空線路設(shè)計(jì)中要考慮的主要因素，它們的取值方法稱為氣象條件的組合。氣象條件的組合，除了應(yīng)合理反映自然規(guī)律的變化外，還要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性及設(shè)計(jì)計(jì)算上的方便性。高壓架空輸電線路，計(jì)算用氣象條件組合主要有以下幾組。 （ 1） 線路正常運(yùn)行情況下的氣象條件組合 （ 2） 線路安裝和檢修情況下的氣象條件組合 （ 3） 外過(guò)電壓時(shí)的氣象條件組合 （ 4） 線路斷線事故情況下的氣象條件組合 （ 5） 線路耐振計(jì)算用的氣象條件組合 （ 6） 內(nèi)過(guò)電壓的氣象條件組合 典型氣象區(qū) 根據(jù)我國(guó)各 地區(qū)氣象條件的情況，以影響輸電線路設(shè)計(jì)最大的三個(gè)因素：風(fēng)速、溫度、覆冰厚度作為整理?xiàng)l件，進(jìn)行了歸納合并，形成了我國(guó)九個(gè)典型氣象區(qū)，本設(shè)計(jì)氣象條件相當(dāng)于我國(guó)典型氣象區(qū)的第Ⅵ區(qū)，具體的參數(shù)見表 表 第Ⅵ區(qū)氣象條件 代表情況 溫度 (℃ ) 風(fēng)速 (m/s) 冰厚 (mm) 最高氣溫 40 0 0 最低氣溫 20 0 0 最大風(fēng)速 5 25 0 覆冰有風(fēng) 5 10 10 安裝 (無(wú)風(fēng) ) 10 0 0 年平均氣溫 10 0 0 外過(guò)電壓 (無(wú)風(fēng) ) 15 0 0 外過(guò)電壓 (有風(fēng) ) 15 10 0 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 5 架空線的物理特性和機(jī)械特性 本設(shè)計(jì)中給出的導(dǎo)線型號(hào)為 LGJ210/35，其詳細(xì)數(shù)據(jù)如下表 表 導(dǎo)線型號(hào) 架空線的最大使用應(yīng)力和年平均運(yùn)行應(yīng)力 架空線的最大使用應(yīng)力 架空線的最大使用應(yīng)力又稱許用應(yīng)力，是指架空線弧垂最低點(diǎn)所允許使用的最大應(yīng)力，應(yīng)按下式計(jì)算為 kp?? ?max （ ） 式中 σ max —— 架空線的最大使用應(yīng)力， N/mm2； σ p —— 架空線的瞬時(shí)破壞應(yīng)力， N/mm2； k —— 導(dǎo)線、避累線的安全系數(shù)。 設(shè)計(jì)規(guī)程中規(guī)定 k≥ 架空線的年平均運(yùn)行應(yīng)力 在線路設(shè)計(jì)中，為了保證架空線路長(zhǎng)期運(yùn)行的安全可靠性，除了滿足在任何氣象條件下，架空線的最低點(diǎn)處的使用應(yīng)力不能大于許用應(yīng)力外，還應(yīng)滿足年平均運(yùn)行應(yīng)力的要求，防止導(dǎo)線因振動(dòng)而出現(xiàn)斷股和斷線。 架空線的年平均運(yùn)行應(yīng)力σ cp 一般取瞬時(shí)破壞應(yīng)力σ p的 25%，即σ cp=25%σ p。這是由于架空線的年平均運(yùn)行應(yīng)力的上限一般按加防振措施考慮。 架空線的 比載 名 稱 數(shù) 據(jù) 規(guī) 格 LGJ— 210／ 35 截 面 積（ mm2） 直 徑（ mm） 溫度膨脹系數(shù)α ?? 彈性伸長(zhǎng)系數(shù) E 76000 單位長(zhǎng)度重量（ kg/km） 計(jì)算拉斷力（ kN） 74250 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 6 架空線的比載是指單位長(zhǎng)度和單位截面上導(dǎo)線所承受的機(jī)械荷載，其常用單位是 N/ m178。 mm2 或 MPa/m。作用在架空線路上的荷載有架空線的自重、冰重和架空線所承受的風(fēng)壓，為了清楚的表示這些比載，可采用符號(hào) gx(b,v)表示，其中 x=1～ 7，表示 7種不同的比載， b表示計(jì)算比載時(shí)的覆冰的厚度， mm； v表示計(jì)算風(fēng)速， m/s。 (1) 自重比載γ 1(0,0) 架空線自身質(zhì)量引起的比載，即 30)0,0(1 ??? AG? (MPa/m) （ ） 式中 G0 —— 架空線單位長(zhǎng)度質(zhì)量 , kg/km； A —— 架空線的截面積 , mm2。 (2) 冰層比載 g2(b,0) 覆冰時(shí)的冰重由架空線承受，在計(jì)算冰層比載時(shí)，假定沿導(dǎo)線全長(zhǎng)，覆 蓋著一層圍繞導(dǎo)線呈賀柱狀的厚薄均勻的比重為的冰層，冰層比載的計(jì)算為 3)0,(2 10)( ???? A bdbb? (MPa/m) （ ） 式中 b —— 冰層厚度， mm； d —— 導(dǎo)線的計(jì)算直徑， mm； A —— 架空線的截面積。 (3) 垂直總比載γ 3(b,0) 垂直總比載是自重比載和冰層比載之和，即 )0,(2)0,0(1)0,(3 bb??? ?? (MPa/m) （ ） (4)導(dǎo)線無(wú)冰時(shí)的風(fēng)壓比載 g4(0,v) ? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 7 322),0(4 10s in ??? Awdg scfcv ??? (MPa/m) （ ） —— 風(fēng)速不均勻系數(shù) —— 低于 500KV 的線路去 —— 風(fēng)載體型系數(shù)（空氣動(dòng)力系數(shù)），對(duì)無(wú)冰架空線，線徑d17mm 時(shí)取 ，線徑 d≧ 17mm 時(shí)取 d—— 架空線外徑 W—— 基本風(fēng)壓 A—— 導(dǎo)線截面積， mm θ—— 風(fēng)向與線路方向的夾角 (5) 導(dǎo)線覆冰時(shí)的風(fēng)壓比載 g5(b,v) 322(),(5 10sin)2 ???? Awbdscfcvb ???? (MPa/m) （ ） (6) 導(dǎo)線無(wú)冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載 g6(0,v) 2 ),0(42 )0,0(1),0(6 vv ??? ?? (MPa/m) （ ） (7) 導(dǎo)線覆冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載 g7(b,v) 2 ),(52 )0,(3),(7 vbbvb ??? ?? (MPa/m) （ ） (8) 比載計(jì)算的結(jié)果現(xiàn)匯表如下表 表 比載計(jì)算結(jié)果 名稱 符號(hào) 公式 結(jié)果（310?mMp/ ） 自重比載 )0,0(1? 30 10/ ??AG 冰重比載 )0,(2b? 310)(7 2 ???A bdb 垂直總比載 )0,(3b? )0,0(1? + )0,(2b? f?c?sc? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 8 無(wú)冰風(fēng)壓 比載 最大風(fēng)),0(4 v? 32 1016/ ??AcdvF? 電間隙),0(4 v? 32 1016/ ??AcdvF? 安裝),0(4 v? 32 1016/ ??AcdvF? 覆冰風(fēng)壓比載 ),(5 vb? AvbdcF 16/10)2( 32 ???? 有 風(fēng) 綜 合 比載 最大風(fēng)),0(6 v? ? ? ? ?V,040,021 2 ?? ? 電