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1、乐以电力工律毕业设计说明书作者：学号:学院:输变电技术学院专 业： 高压输电线路施工运行与维护题 目：220KV双回路输电线路工程设计所取档距弹性模量控制气象条件下的控制应力 线膨胀系数控制气象条件下的比载 所求控制气象条件下的比载 控制气象条件下的温度 所求控制气象条件下的温度应力弧垂东北电力大学2010届专科毕业生设计Eg21?2 Eg；?- e-Q 必。乜)巴一勺二计算应力弧垂的MATLAB程序L=50-500E=69000。=62. 56 或 100. 1a =20. 5e-6gi=gj=ti=tj=B= o -E*g*L2/ (24* o 9 -E* a (t3)D=Egj2L2/2
2、4rr=l -BO - D S=roots (rr)f=gjl2/(8*S)(1)最高气温条件下的应力弧垂此时 tj=40L50100150200250300350400450500018.729. 6537. 6342. 8946. 9250.552.554. 455656. 54f0. 551.382. 453.835. 467. 389. 5712. 0514.818. 14(2)覆冰条件下应力弧垂止匕时tj=-5L50100150200250300350400450500062.371.7979. 9785. 1189. 3392. 7495.5197. 7599. 5799. 82f
3、0. 280. 971.973. 284. 896. 788. 9611.4414.2117.5(3)最低气温条件下应力此时 t-40东北电力大学2010届专科毕业生设计L501001502002503003504004505000103.8103.8101. 795. 6489. 6584. 4480. 2977. 2474. 7871.68(4)最大风条件下应力此时 5L50100150200250300350400450500o60. 8568. 1874. 4577.8880. 6782.984. 6786. 0787.286. 94(5)安装条件下应力此时 tj-15L5010015
4、0200250300350400450500o71. 3773. 574. 4572. 6671. 1469. 9569. 0468. 3667. 8466. 36(6)外过电压条件下应力此时 3二15cL50100150200250300350400450500035. 8843. 8349.852. 9855. 3957. 2258.6159. 6960. 5360. 34(7)内过电压条件下应力此时 tj=-5L50100150200250300350400450500o58. 9262. 8465. 7966. 1566. 4366. 6666. 8366. 9567. 0566. 1
5、2(8)年平均气温条件下应力此时tj=-5L50100150200250300350400450500058. 7562. 3264.964.964.964.964.964.964.963.9124. 8633. 1241.4737. 7335. 8934. 8834. 2833.8933. 6233.43安装曲线计算此时 gj=g6(0, 10)=33. 08X10Wm- mm2温度L50100150200250300350400450500io东北电力大学2010届专科毕业生设计-400103.835103.835101.895.816189. 901284. 767180. 681277
6、. 570775. 234472. 1490f0. 0980. 390.9131. 722. 874. 396. 278.6111. 1214. 32-35093. 5593. 8799. 3298. 8697. 6086. 1277. 3171. 1366. 8863. 92f0. 110. 420. 721.432. 524. 116. 248. 8511.9115. 39-30090. 75591.4190. 3285.8681. 7078. 2678. 2673. 5772. 0569. 68f0. 110. 451.031.923. 164. 796. 709. 1011.6214.
7、 83-25080. 498L53100. 199. 2088. 2278. 9672. 1467.4164. 1561.84f0. 120. 480. 801. 592. 794. 496. 689. 3412. 4215.91-20077. 7879. 3279. 5276. 8074. 4372. 5371.0970. 0069. 1767. 23f0. 130. 521. 162. 153.475. 137. 129. 4512. 1015. 33-15067. 6069. 7098. 0788. 6379. 7372. 6667. 6064. 1061.6759. 92f0. 150
8、. 560. 901. 783.084. 877. 139. 8212. 9216. 42-10065. 02667. 8469. 6268. 7668. 3667.5167. 1066. 7966. 5565. 38f0. 1590. 6091.3362. 4053. 7965.5117. 5489. 90512. 5815. 82-5055. 0258. 6586. 5378. 8972. 2067. 1563. 6061. 1459.4158. 15f0. 180. 671.021.993.415. 277. 5810. 3013.4116. 920052. 6857. 2860. 83
9、61.7962. 5563, 1363. 5763. 9064. 1663. 40f0. 200. 721.522. 674. 135. 897. 9610. 3513. 0516. 305043. 1048. 7975. 6970. 1465. 6362. 3660. 0858. 4957. 3556.51f0. 230.811. 172. 243. 755. 688. 0210. 7613. 8917.4110041. 1748. 0253. 3055. 8557.8159. 2960. 4261.2961.9761. 12f0. 250. 861. 742. 964. 476. 278.
10、 3810. 7913.5116. 7715032.5140. 5365. 7862.4959. 9858.2156. 9756. 1055. 4654. 99f0. 300. 971.352. 524. 106. 088. 4611.2214. 3717. 8920031.2640. 3647. 0450. 8553. 7455. 9457. 6258. 9659. 9659. 96f0. 331.021.973. 254. 806. 658. 7911.2213. 9617. 2425024. 2534. 0457. 0555. 9655. 1654.6154.2153. 9353. 73
11、53. 5711东北电力大学2010届专科毕业生设计f0.411. 161.552.814. 466. 498. 8911.6714. 8318. 3630023. 7934. 3741.9546. 6650. 2552.9855. 1156. 7858. 1158.41f0. 431.202.213. 545. 147. 029. 1911.6514. 5017.6935018. 7029. 1449. 6650. 4851.0651.4751.7651.9752. 1352. 25f0. 531.351.783. 124. 826. 889.3112. 1115. 2918. 834001
12、8.8129.8137. 8443. 1547. 2250. 3852.8654. 8256. 4056. 95f0. 541.382.453. 835.477. 389. 5812. 0614. 8618. 141.3.3地线的比载：(1)自重比载：有地线本身自重引起的比载。g1 (0, 0)=9. 8G0/AX 10-3=83 488X 10-3N/m- mm2(2)冰重比载：地线上覆冰后，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)= 27.73 2 + 勿 X 10 =80. 66X 10 3N/m- mm2 A(3)覆冰时地线的垂直总比载：架空线自重比载和冰重比载
13、之和。g3(5, 0)=gi+g2=164. 14X 10 3N/m- mm2(4)无冰时地线风压比载：无冰时导线每单位长度、每单位截面积上的风压荷 载。0.6125 a rcdv2 9.g.F - sin2 0 X 10一3A当 v=30ni/s 时 =0. 75 c=l. 1 0 =90g4(0, 30)=78. 53X10-3N/m- mm2当 v=15m/s 时电 =1. 0 c=l. 1 0 =90g4(0, 15)=23. 09X10-3N/m- mm2当 v=15m/s 时 af =1. 0 c=l. 1。=90g4(0, 10)=10. 26X 10 3N/m- mm212东北
14、电力大学2010届专科毕业生设计(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。2g5 (5. 10)二0735( + 2/?)* sin20 xi0-=34. 718X10Wm- mm2 A(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。6 =g6 (0, 30) =114. 622X 10-3N/m- mm2g6 (0, 15) =86. 632X 10 3N/m- mm2g6 (0, 10) =84. 4116X10-3N/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
15、。g7=7g32+g52g7 (5,0) =167. 779X10-3N/m- mm21.3.4地线的机械物理特性(1)地线的抗拉强度：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=612MPa(2)最大应力：o max= o p/K=204MPa (K=3)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o = o pX25%=153MPa1.3.5确定控制气象13东北电力大学2010届专科毕业生设计表17最低温度最大风速覆冰年平均气温控制应力204MPa204MPa204
16、MPa153MPa比载46X10 C742.05D有效临界档距控制区及控制气象条件：当1V742. 05m时控制气象条件为年平均气温此时 b=0mm ti=15。尸 153Mpa gi=46X 10 3N/m- mm2当1742.05时控制气象条件为覆冰48. 37X 10 366. 66X 10-346X103温度-1010-515g/。k2. 25X102. 37X10-43. 27X10 143. 01X104排列序号ABDC计算临界档距L=24(。4。幼+ 24Eq(0-0)E(gjGki)2(gj/Gkj)21经计算得:Lab=1 332. 25mLAC=i404. 19mLad-
17、209. 2mLBC=i689. 53mLBD=i381. 3mLci)=742. 05m列临界档距判别表确定有效临界档距ABCDLAb=1332. 25mLBC=i689. 53mLCd=742. 05mLAC=i404. 19mLBd=i381. 3mLad= 209. 2m东北电力大学2010届专科毕业生设计止匕时 b=5mni ti=-5。i=204Mpa gi=66. 66X 10-3N/m- mm2计算各条件下的应力弧垂3 Eg2I32 Egj2。一巴一号一“叫一叽一工(1)最高气温条件下的应力弧垂此时 gj=gi=46 X ICFN/m- mm2 tj=40L5010015020
18、0250300350400450500o113115118121125127130133135137f0. 130. 491.091.882. 874. 045. 396.918.6110. 49(2)覆冰条件下应力弧垂止匕时 gj-g7-66. 66X 10-3N/m- mm2tj二一5L501001502002503003504004505000185185188190193195197199201203f0. 110. 450. 991.752. 703.845. 176. 688. 3710. 24(3)最低气温条件下应力止匕时 gj=gi=46X 10 3N/m- mm2tj=-10
19、L50100150200250300350400450500o160160160159159158158157157156(4)最大风条件下应力止匕时 gj=g6 (0, 30) =66. 75 X 10-3N/ni- mm2 tj=10L501001502002503003504004505000161164167171175179183186189192(5)安装条件下应力此时 gj=g6(0, 10)=46. 56X 10 3N/m- mm2 tj=0L50100150200250300350400450500o176176175173172170169167166165(6)外过电压条
20、件下应力止匕时 gj= g6(0, 10) =46. 56X 10 3N/m- mm2 tj=1515东北电力大学2010届专科毕业生设计L501001502002503003504004505000153153153153153153153153153154（7）内过电压条件下应力此时 g.j=g6（0, 15）=48. 74X 10-3N/m- mm2 年15L501001502002503003504004505000153153153154155155156157157158（8）年平均气温条件下应力此时 gj-gi-46X lO Wm- mm2tj=15L50100150200250
21、300350400450500O1531531531531531531531531531531.4导线验算导线验算：海拔不超过1000m,如导线直径不小于下表所列数值不必验算电晕。额定电压（千伏）60以下110154220330导线外径（毫米）9. 6013. 6821.2833.20 2X21.28为保证导线的机械强度，在各种气象条件下，导线最低点的水平应力应小于或等于导线的最大使用应力。 max同时为使导线在微风振动（年平均气温）条件下不发生疲劳损坏，导线最低 点的应力应满足 W 平均为保证导线对地面的安全距离。规程规定导线与地面的距离，在最大计 算弧垂下，不应小于下表：电压（千伏）351
22、10154220330居民区7.07.58.5非居民区6.06.57.5交通困难地区5.05.56.516东北电力大学2010届专科毕业生设计第二章杆塔设计2.1杆塔定位（1）在断面图上布置塔位的原则要求：使导线上任一点在任何情况下必须保证对地及障碍物的安全距离（限距）。限距与弧垂的关系是：fmax=H入hx A h220KV输电线路设计，导线对地安全距离鼠=6. 5m（非居民区），使用单联悬垂绝缘子串，绝缘子串长入二14X146=2044mm杆塔呼称高设计为24m施工裕度Ah=0.8mfmax=24-6. 5-2. 044-0. 8=14. 656（2）估算耐张段代表档距：经计算/ 450
23、15.49 14.656/-400- 14.656-12.31解得定位档距7=478. 13m估算代表档距L=7X0. 9仁430nl（3） 由代表档距在应力弧垂曲线上查出“产生最大弧垂的那一气象条件”的应力和比载。经计算b 50.84 _15.49 14.65650.54 14.656 12.31解得。=51.01此气象条件下比载g=31. 11 X 10 3mm2（4） 按下式算4 = = 3Lllxl0 3 =30x10-52。 2x51.0117东北电力大学2010届专科毕业生设计2.2杆塔定位后的校验1.杆塔的水平档距和垂直档距& =1+/2)lch = & +；-g I 乙 /2
24、)lsh水平档距lch垂直档距，可从断面图量取。1 1) 水平档距12345357. 77356. 23379. 34365. 37262. 89水平档距都小于400m(2)垂直档距12345483232509.4271323.2垂直档距都小于550m经计算校验，其结果均符合设计要求。2 .杆塔的最大允许挡距实际档距不应超过最大允许档距Lax。最大线间距里Ds与最大弧垂f皿的关系是Ds = 0.42 + 自 + 0.65 玩；式中Ds最大线间距里(m)人悬垂绝缘子串长度(m)v线路额定电压(kv)经计算 fmax=17. 4133m将fmax代入下式18东北电力大学2010届专科毕业生设计毕业
25、设计中文摘要220KV输电线路工程设计主要研究线路所用导线、地线型号、铁塔定位、铁塔 型式、受力分析、金具选用、基础校验等问题。具体如下：导线的选用。导电率高，耐热性能良好，具有一定的机械强度，且重量轻、 运送方便、价格低廉的材料。金具的选用。链接部分的结构和尺寸必须与绝缘子相同。每种形式的绝缘子 配合其机械强度的金具有较大的耐雷水平。铁塔的选用。考虑各种气象条件下的受力情况及运输，线路占用走廊等因素 后进行综合的技术比较。基础的选择。应对线路的地形，地质，水文等情况及基础的受力条件进行综 合来确定。关键词220KV双回路输电线路防雷设计金具设计杆塔结构设计基础设计东北电力大学2010届专科毕
26、业生设计算得最大允许档距1侬=682.818111。大于任何一档距，此项合格。3 .导线的悬点应力架空线悬点应力可为最低点最大使用应力的1. 1倍% =1.1。必0 =1.1x109.61 =120.571MPg)(0, 0)=9. 8G0/A X 10 =32. 75 X 10-3N/m- mm曲线按下式计算并绘出h = shch (-2-) x x sh2bM o 82。加0式中h悬挂点高差。导线最低点最大使用应力1 档距g与。M0相对应情况下的导线比载经计算得1501001502002503003505008001000h7816023631238446455373110591433见表
27、119东北电力大学2010届专科毕业生设计40080012001600200024002800320036004000440048001检查方法：按实际档距和高差在图中得到的点，落在曲线下方，表明悬点应力未 超过允许值4 .导线悬垂角导线在悬线夹出口处的悬垂角为允许悬垂角（22。-25 ） 取22。o tan20. -L vd d石vdZ _ gd，左vd -l + tan20dl 右刊109.61-rtan44 -1,.93.15x10-3右、di 93.15 xlO-3 011 +tan44l , vd109.61右1.137 x 1()3 _ I,1 + 0.821 xlO-3!20东北
28、电力大学2010届专科毕业生设计/右vd100150200250300350400450500550/左vd102878.804.735.671.611.554.501.451.404.8789538664见表2120a1100-100C900800700600500400 300200 100150200250300350400450500从杆塔定位图中量取杆塔两侧的垂直档距在图中得到对应点，都在该曲线下方,则安全。此项合格。5 .绝缘子串强度悬垂绝缘子串的允许荷载应大于最大荷载时每米导线重量与档距之乘积。 Tg.Alch+G + Q= 1152 忙t aoA = 109.61 x 275.
29、96 = 30247 .98 N此项合格。6 .间隙圆校验三种气象情况下绝缘子串风偏角R. = 1.90m R 操=1.45mR正=0.55m基本风压211021东北电力大学2010届专科毕业生设计160016%-基本风压二-风压系数片-电线风载调整系数4-电线风载体型系数风压高度变化系数d -电线外径或覆冰时的平均外径4-水平档距19-风向与电线的夹角绝缘子串所受风压Pj =(h2 + 1)usu2vvoAj% = 2n2= 144 =1.0Aj = 0.04/77224 3.21%i3.i215=0.85787与正=2 x (14 +1) x 1 x 0.85787 x 乙 x 0.04
30、= 0.579KN操=2 x (14 + l)x 1 x 0.85787 x-x 0.04 = 0.145KN与正=2 x (14 +1) x 1 x 0.85787 x5x 0.04 = 0.064KNI :值 一GjtanlHd +2八电战-gaJtanO + gQd% chD2Aogdtan22东北电力大学2010届专科毕业生设计*最大风操作雷电检修20016.938. 0590. 55147. 4725029. 7257. 94111. 13170. 2230043. 6877. 83131.71192. 9735057. 7597. 72152. 29215. 7240071.811
31、17.61172. 87238. 47见表3将图中得档距算出水平档距代入上式的垂直档距全在上包络线上方，则摇摆角不超过允许值。此项安全。7 .导线及避雷线上拔最低气温 =32.75xl0-3/m-/7wt2 氏=109.6lMPa黑盘能沁S*100200300350400450500IchD64.8129.6194.4226.8259.2291.632423东北电力大学2010届专科毕业生设计见表4500600700109.61x51.96xlQ-3、109.61x93.15x10、最大风 g丫 = 5T 96 x TO、n/m mm? 。=109.61Af/Vz 人ILsh100200300
32、350400450500IhD44.288.4132.6154.7176.8198.9221=0442却见表51002003004005006007005从断面图上量的被检查杆塔的水平档距和垂直档距的相应点该点在曲线上方则 不会上拔，此项合格。、8 .交叉跨越距离1 .跨越河流D =（A-C）-fc-（A-B）- fc=- C=7.5I2a24东北电力大学2010届专科毕业生设计二（24 7.5）32.75 x 10-3 x 175 x 1802x109.61-（24-21）180x354.82= 10. 27m6. 5nl （规程规定）2.跨越铁路O =（A_C）_.fcg、ab2a=（24
33、-0）-32.75 xl0-3 x 249 x57.942x109.61-（24-24）x157.94406.94=17. 98m8. 5m （规程规定）3.跨越公路2aC 二 10a f（d + 2b）v22g = g.。）=0.735 -x 10一3A= 0.735 R/2穴二（24-1。）-32-8. Om （规程规定）经检验，此项合格。9 .边线风偏后对地距离导线有冰，气温-5,风速10m/s。cr = 109.61M&= 13.74xl0-3定位条件下.%=23 4%最低气温gxl09.6113.74x10-3109.61 x23 4 = 9 8m32.75 xlO-3o- 32.7
34、5 xlO-3x 109.6168.5113.74 xlO-3x 68.51年平均气温 f =-fd =x23.4 = 6.14/7232.75 x 103。32.75 x IO-3 x 109.61覆冰gxL 13.74x10；x109.61 x23.4 = 3.45 m43.1517mm）表2-4风压不均匀系数a和电线风压荷载调整系数风速V (m/s)VW10V=1520WVV3030WVV35V235a计算杆塔荷载1.001.000. 850. 750. 70校验杆塔电气间隙1.000. 750.610.610.61瓦计算500kv杆塔荷载1.001.001. 101.201.30风压高
35、度变化系数L的计算如下（本次设计地表为B类地表）地表的粗糙程度，按规范，可分为A、B、C三类。A类指近海海面、海岛、 海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵及城郊；C类指有密集 建筑群、有众多高层建筑的大城市市区。表25对于330kv及以下杆塔，上的计算公式A类地区4=1.335(4B类地区凡=心严 JLC类地区氏=0.737()040导线风荷载调整系数Bc=1.0风压不均匀系数a =0. 75绝缘子串长度入=3. 219m导线弧垂取fd=13.281m直线塔导线风荷载2导线的平均高度% =24-3. 219-1 X 13. 281 = 11. 927m导线的平均高度瓦2 =24+6.4-3.219X 13.281 = 18.327 m327东北电力大学2010届专科毕业生设计7导线的平均高度八=24+6. 4+6. 7-3. 219- X 13. 281 = 25. 027m3_ 25.027 V3215 ；= 1.17818.327?32 小=J=1.066=0.929（11.927 Y北（下二15-1J 7将以上各值代入下式得P仆=。力必（/（ sin 2。9=0.75xl.0xl.lx0.929x x21.6x W3 x350 = 3.259KN