1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書課 題 名 稱 110kVHJ架空輸電線路的初步設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 楊康麗 學(xué) 號(hào) 1041201002 系、年級(jí)專業(yè) 電氣工程系10級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 劉家芳 副教授 2013年12月20日一、課題的來源、目的意義（包括應(yīng)用前景）及其發(fā)展趨勢(shì)、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平1課題來源本課題將針對(duì)110kVHJ架空輸電線路的段進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行整理與運(yùn)用，通過完成設(shè)計(jì)來鞏固所學(xué)。本課題來源于某地區(qū)110kV線路工程。2目的意義（包括應(yīng)用前景）本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和技能解決實(shí)際問題能力，實(shí)際動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生有一

2、定的實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能，提高獨(dú)立分析和解決工程問題的綜合素質(zhì)及查閱和處理文獻(xiàn)資料的能力；以及根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)要求，進(jìn)行一條110kV架空送電線路指定段的初步設(shè)計(jì)，學(xué)生根據(jù)給出的課題任務(wù)，參考有關(guān)資料后，能按照規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，計(jì)算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，設(shè)計(jì)出相關(guān)工程圖紙；編寫出設(shè)計(jì)說明書。應(yīng)用前景:（1） 目前110kV電壓等級(jí)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(guó)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，很多電力建設(shè)單位都能參與建設(shè)，因此在今后將會(huì)有越來越多的新建線路。與地下輸電線路相比較，架空線路建設(shè)成

3、本低，施工周期短，易于檢修維護(hù)。 因此，架空線路輸電是電力工業(yè)發(fā)展以來所采用的主要輸電方式。通常所稱的輸電線路就是指架空輸電線路。通過架空線路將不同地區(qū)的發(fā)電站、變電站、負(fù)荷點(diǎn)連接起來,輸送或交換電能,構(gòu)成各種電壓等級(jí)的電力網(wǎng)絡(luò)或配電網(wǎng)。3. 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀（1）110kV是我國(guó)區(qū)域電力網(wǎng)的主要電壓等級(jí)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(zhǎng)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(guó)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(jí)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

4、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。（4） 目前國(guó)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(guó)內(nèi)前列。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)和加拿大擁有較為成

5、熟的線路設(shè)計(jì)流程和技術(shù)。架空線路暴露在大氣環(huán)境中，會(huì)直接受到氣象條件的作用，必須有一定的機(jī)械強(qiáng)度以適應(yīng)當(dāng)?shù)貧鉁刈兓?、?qiáng)風(fēng)暴侵襲、結(jié)冰荷載以及跨越江河時(shí)可能遇到的洪水等影響。同時(shí)，雷閃襲擊、雨淋、濕霧以及自然和工業(yè)污穢等也都會(huì)破壞或降低架空線路的絕緣強(qiáng)度甚至造成停電事故。架空線路還存在電磁環(huán)境干擾問題。這些因素都必須在架空線路的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)中加以考慮。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀架空輸電線路覆蓋面大,運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,出現(xiàn)故障的概率高,檢測(cè)難度大,故障后影響面廣,這使得輸電線路故障監(jiān)測(cè)技術(shù)擁有廣闊的市場(chǎng)需求。國(guó)內(nèi)外一直都把架空輸電線路的狀態(tài)檢測(cè)問題作為一項(xiàng)重要的課題,受到了電力運(yùn)行,管理部門,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)及學(xué)

6、者的普遍重視。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研究的主要內(nèi)容（1）架空線路設(shè)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； （2）架空線的懸鏈線方程式計(jì)算； （3）架空線控制氣象條件、臨界檔距的判定； （4）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； （5）代表檔距的計(jì)算；斷線不平衡張力的計(jì)算； （6）架空線的防振、防雷等。2研究方法 架空輸電線路的設(shè)計(jì)，首先需要確定線路起止點(diǎn)間的路徑。隨著電力工業(yè)的日益發(fā)展，大批大型發(fā)電廠相繼投入運(yùn)行，需要建設(shè)大量遠(yuǎn)距離高壓輸電線路。輸電線路的路徑，對(duì)高壓輸電線路的運(yùn)行可靠性有著舉

7、足輕重的影響?，F(xiàn)場(chǎng)選線時(shí)，要兼顧桿塔位的經(jīng)濟(jì)合理性，對(duì)特殊點(diǎn)應(yīng)該反復(fù)比較，在路徑選擇上應(yīng)以“線位結(jié)合，以線為主”及“線中有位，以線正位”的原則為指導(dǎo)思想，主要體現(xiàn)在以下方面：（1） 路徑選擇的方案應(yīng)以線為主，堅(jiān)持合理的路徑走向，不因個(gè)別塔位布局不合理而隨意改變路徑走向。（2） 當(dāng)路徑走向遇到極不合理或難于立塔的不良塔位時(shí)，應(yīng)適當(dāng)修改路徑走向予以避讓。（3） 當(dāng)路徑方案進(jìn)行比選時(shí)，若兩方案在地形地物等的分布及路徑長(zhǎng)度上難以取舍，則可對(duì)兩方案進(jìn)行優(yōu)化排桿位，比較其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，以決定優(yōu)劣。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。路徑選擇主要包括以下幾個(gè)方面：（1）轉(zhuǎn)角電桿選擇轉(zhuǎn)角

8、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。跨河方案一般可采取耐張桿塔直線桿塔直線桿塔耐張桿塔的方式，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

9、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(duì)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

10、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(duì)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?？梢匝鼐€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）

11、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。不建立這一電弧，則線路就不會(huì)跳閘。適當(dāng)增加絕緣子片數(shù)，減少絕緣子串上工頻電場(chǎng)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??；（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100m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

12、地體的方式；在土壤電阻率100500m的黏性地區(qū)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5001000m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0.6m；在10002000m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2000m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0.5m。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、抗傾覆

13、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。（3）熟悉所用規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖等有關(guān)文獻(xiàn)資料。設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)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(jiǎn)明扼要、插圖插表得當(dāng)。三、現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件1現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備條件 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(cè)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)，經(jīng)過多次與同學(xué)的相互合作，已基本掌握了架空輸電線路的

14、設(shè)計(jì)方法。2參考文獻(xiàn) 1 DL/T509201999110500kV架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程.中國(guó)電力出版社.1999 2 李瑞祥.高壓輸電線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 水利電力.1994 3 孟遂民、李光輝.架空輸電線路設(shè)計(jì).中國(guó)三峽出版社.2000 4 劉樹堂.輸電桿塔結(jié)構(gòu)及其基礎(chǔ)設(shè)計(jì). 中國(guó)水利水電出版.2005 5 李慶林.架空送電線路施工手冊(cè). 中國(guó)電力出版社.2002 6 陳應(yīng)鏜編.送電線路金具的設(shè)計(jì) 安裝 試驗(yàn)和應(yīng)用. 水利電力出版社.1 7 東北電力設(shè)計(jì)院編的高壓架空送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)電力出版社.2003 8 各廠家的產(chǎn)品樣本，如南京線路器材廠產(chǎn)品樣本 9 王蘭君編的電工實(shí)用線路300例

15、.人民郵電出版社.2009 10 張芙蓉,倪良華.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 輸配電分冊(cè).中國(guó)水利水電出版 社.2003 11 國(guó)家電網(wǎng)公司基建部.國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程工藝標(biāo)準(zhǔn)庫(kù):送電線路工程部分.中國(guó)電力出版社.2010 12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(cè). 中國(guó)電力出版社.2003 13邵天曉.架空送電線路的電線力學(xué)計(jì)算.2版. 中國(guó)電力出版社.2003 14曾憲凡.高壓架空線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 水利電力出版社.1995 15鄭玉琪.架空輸電線微風(fēng)振動(dòng). 水利電力出版社.1987 16孔偉、甘鳳林等.連續(xù)傾斜檔架線施工的計(jì)算.1999 17程慕堯.架空輸電線路導(dǎo)線換位及絕緣地線運(yùn)行

16、方式的優(yōu)化方案.中國(guó)電力.2000 18周振山.高壓架空送電線路機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算.水利電力出版社.1987 19 DL/T52192005.架空送電線路基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)定.中國(guó)電力出版社.2005 20林圖.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì).華中理工大學(xué)出版社.1996四、總的工作任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果1.總的工作任務(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、繪制曲線等。2.進(jìn)度安排 （）2013年12月1日2014年12月20日，完成開題報(bào)告及設(shè)計(jì)任務(wù)書。 （）2014年1月11日2014年3月23日，全面收集和整理有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料。 （）2014年3月24日2014年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。 （）2014年4月01日2014年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。 （）2014年4月15日2014年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)。 （）2014年4月22日2014年4月28日，完成導(dǎo)線和避雷線的防震設(shè)計(jì)。 （）2014年4月29日2014年5月10日，撰寫論文，完成畢業(yè)論文的初稿。 （）2014年5月11日2014年5月25日，修改論文，完成論文的撰寫并送教研室評(píng)審。 （）2014