110kV架空输电线路设计开题报告---精品管理资料

毕业设计（论文）开题报告书

课题名称 110kV架空输电线路设计

学生姓名 魏 清 泉

学 号 0941201011

系 、 专 业 电气工程系、输电线路工程

指导教师 王 晓 芳

2012 年 12月 30 日

一、课题的来源、目的意义(包括应用前景）、国内外现状及水平 1、课题来源:毕业设计是教学计划的最后一个教学环节，也是最重要的教学环节之一，是学生获得学士学位的必要条件。本课题来源于某地区110kV线路工程. 2、设计目的：本次设计的目的在于我们在指导教师的指导下，通过毕业设计受到一次综合运用所学理论和技能的训练，进一步提高分析问题和解决问题的能力；学会阅读参考文献,收集、运用原始资料的方法以及如何使用规范、手册、产品目录，选用标准图的技能，从而提高设计计算及绘图的能力. 毕业设计前，我们必须认真阅读毕业设计任务书，复习教材的有关章节，熟悉所用规范、手册、标准图等有关文献资料。设计应符合国家的方针政策、满足设计原则的要求、力求方案最优、 论证合理、计算正确、图面整洁、文理通顺、简明扼要、插图插表得当；并在规定的时间内保质保量地完成所规定的设计任务。每人一份,16开纸按目录装订成册。 3、应用前景:（1）目前110kV电压等级造价比220kV小得多，但是输送容量却依然较大，因此,在今后110kV线路依然是我们国家电力线路中最重要的部分.（2)110kV线路的施工难度及其技术要求比220kV低得多，很多电力建设单位都能参与建设，因此在今后将会有越来越多的新建线路。 国内外现状：(1）110kV是我国区域电力网的主要电压等级之一，输送距离在50~300km的电力网。它可以将较大范围内的发电厂联系起来，通过较长的高压输电线路向较大范围内的各种类型的用户输送电能。目前我国县市主杆电网是采用110kV的电力网.(2）110kV的线路电压等级较高，杆塔荷载较大。目前一般采用双杆门型电杆、带叉梁门型电杆带、叉梁V型拉线门型电杆、V型拉线撇腿门型电杆以及铁塔.（3）为了提高110kV输电线路的耐雷水平，实际工程中常常采用一根避雷线，防雷保护角为25°左右这样防止雷击线路及杆塔造成停电事故;自动重合闸是减少雷击跳闸而造成供电中断的有效措施；增加绝缘子的片数也可以提高耐雷水平.但是随着绝缘子片数的增加杆塔所受的荷载增加，要求杆塔强度提高,不能满足经济要求所以实际工程中一般采用7片绝缘子. 目前国内架空线路设计领域尚未成熟，特高压输电及其大跨越输电还在探索中前进.同时，也仅有为数不多的几所高校开设了输电线路工程学科,其中三峡大学和华北电力大学的输电线路工程走在国内前列。在一些发达国家,如美国和加拿大拥有较为成熟的线路设计流程和技术,特别是在特高压和大跨越上，值得我们新一代输电线路人去学习、探索.

二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施 1、课题主要研究内容: 课题主要研究架空线路设计用气象条件和架空线机械物理特性、安全系数的选择、比载的计算；架空线的悬链线方程式计算；架空线控制气象条件、临界档距的判定;了解架空线的水平档距、垂直档距、极大档距、允许档距、极限档距等基本概念；代表档距的计算;断线不平衡张力的计算；架空线的防振、防雷等。 2、工程技术方案： 路径选择是本次课题的重点。现场选线时,要兼顾杆塔位的经济合理性,对特殊点应该反复比较，做到“以线为主,线中有位”.在整个线路的走向中，最好是两变电站之间以近乎直线的方式连接。 （1）转角电杆选择 转角选择不宜选在高山顶或深沟、河岸、堤坝、悬崖边缘以及易被洪水冲刷、淹没和低洼积水之处.转角点应选在公路、铁路用地之处.转角点还应该照顾到前后相邻档的塔位，避免出现过大或过小档距。 （2）跨河点选择 跨河点必须力求选择在河道最窄、河床平直、河岸稳定、两岸地形较高、不被冲刷、地质较好的地段,线路与河流尽量垂直。跨河方案一般可采取耐张杆塔-直线杆塔—直线杆塔—耐张杆塔的方式，金具采用独立挂点的双悬垂串。 （3）覆冰区路径选择 避免从重冰区通过。如必须通过时应该选择有力地形，尽量避免大档距,并要注意交通情况，尽量创造抢修条件。 （4)山区路径选择 山区线路,应避免通过陡坡、悬崖峭壁、滑坡、崩塌区、泥石流等不良地质带，与山脊交叉时,应该避免从平缓处通过。山区间歇性河流多,流速大，冲击力大，应该避免从干河沟通过,必要时，该在最高洪水位以上。山区交通运输困难，应从技术经济与施工运行条件上做好方案比较，既保证线路安全可靠的运行,又降低线路投资。 杆塔是线路投资的主要影响因素,杆塔的选用直接影响线路设计的经济性。杆塔选择尽可能使用经济的杆塔型式和杆塔高度，充分发挥杆塔的使用条件，注意尽可能避免使用特殊杆塔和特殊设计的杆塔；耐张杆塔应尽可能地使用呼称高度低的,但在山区要特别注意跳线对地的距离，尤其是边线的跳线；导线布置方式不同的杆塔、不同结构的杆塔（有无拉线、铁塔和钢筋混凝土杆)

应结合运输、塔位条件使用.在人口密集区和重要交叉跨越处不采用拉线塔. 输电线路由于分布面积广,易受雷击,是引起线路跳闸的主要起因。同时，雷击以后雷电波将沿输电线路侵入变电所,给电力设备带来危害，因此对输电线路的防雷保护是线路设计的主要内容之一。输电线路的防雷设计应从四个方面考虑:(1)防止雷直击导线.可以沿线架设避雷线，有时还可以装避雷针与其配合.在某些情况下可改用电缆线路，使输电线路避免受直接雷击；(2)防止雷击杆塔或避雷线后引起绝缘闪络.输电线路的闪络是指雷击杆塔或避雷线时,使塔顶电位升高.为此,降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数，适当加强线路绝缘,在个别杆塔上采用线路型避雷线等，是提高线路耐雷水平，减少绝缘闪络的有效措施；(3)防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧。当绝缘子串发生闪络后，应尽量使它不转化为稳定的工频电弧.不建立这一电弧,则线路就不会跳闸。适当增加绝缘子片数，减少绝缘子串上工频电场强度,110kV中采用直接接地或经消弧线圈接地方式，防止建立稳定的工频电弧；（4）防止线路中断供电。可采用自动重合闸，或双回路、环网供电等措施,即使线路跳闸，也能不中断供电。 降低接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平,防止反击，防止雷击闪络的有效措施。因此,接地装置的设计是线路设计的重要工作之一.接地装置由接地体和接地引下线组成。在位于土壤电阻率ρ≤100Ω•m的居民地、潮湿淤泥地和水田土的接地体,可采用围绕杆塔基础底层敷设闭合环形深埋接地体的方式;在土壤电阻率100＜ρ≤500Ω•m的黏性地区的接地体，可围绕杆塔基础底层敷设闭合环形深埋接地体,并在基础四角打入垂直体（钢管或圆钢)。在500＜ρ≤1000Ω•m的山岳地区,可围绕杆塔基础底层敷设闭合环形深埋式接地体，并在基础四方敷设水平放射形接地体,其深埋深度为0。6m；在1000＜ρ≤2000Ω•m的山丘地带，宜在杆塔基础外围敷设水平环形及4到6跟水平放射组合的浅埋接地体，埋设深度为0。5 m到0。6 m;在ρ＞2000Ω•m地带时，宜在杆塔基础外围敷设水平放射线浅埋接地体，埋设深埋为0。5m。 3、准备采取的措施： 本课题研究主要采取计算和CAD绘图的方式进行。 （1） 计算主要包括：导线比载的计算、临界档距的计算、抗倾覆基础的计算等。 （2） CAD绘图主要包括绘制导线的应力弧垂曲线图和安装曲线图.如果有条件，可以尝试绘制线路的平断面图。

三、现有基础和具备的条件： 具备的条件：已系统的学习了《架空输电线路设计》、《输电杆塔及基础设计》、《输配电线路施工技术》、《工程力学》、《工程测量》、《高电压》、《CAD》等专业课,已经经历了架空线路课程设计、杆塔基础课程设计、输电线路施工课程设计、生产一线的实习等技能的学习，以及拥有王晓芳教授的指导. 现有参考资料: [1］孟遂民,李光辉编著，架空输电线路设计,中国三峡出版社,2000.10。 ［2]邵天晓,架空送电线路的电线力学计算,水利电力出版社，1987. [3周振山，高压架空送电线路机械计算,水利电力出版社,1987. ［4东北电力设计院,电力工程高压送电线路设计手册，水利电力出版社，1991。 ［5孟遂民，孔伟编著。 架空输电线路设计。北京:中国电力出版社,2007年8月。 ［6董洁谔编。电力金具(第二版)。北京：中国电力出版社，2001年6月。 ［7陈祥和、刘在国、主编。输电杆塔及基础设计。北京：中国电力出版社，2008年5月. ［8］刘鸿文主编.材料力学。北京:高等教育出版社,2004年1月 ［9］陈希哲。土力学地基基础.北京：清华大学出版社，2004. [10］黄宵宁。输配电线路施工技术。北京：中国电力出版社，2007. ［11]李博之。500kV输电线路施工技术。北京：中国电力出版社，2002。 ［12]钢结构设计规范。GBJ17_1988.北京：中国计划出版社，1990。 [13］陈祥和编著。输电杆塔设计，中国三峡出版社，2000。7。 ［14］西南电力设计院.架空送电线路杆塔结构设计技术规定（DL/T 5154—2002)，1999。 ［15］张殿生。电力工程高压送电线路设计手册.北京：中国电力出版社,2002。 ［16]孟遂民。架空输电线路设计。北京:中国电力出版社,2007。 [17]陈祥和.输电杆塔及基础设计。北京：中国电力出版社,2008. [18］陈慈萱.电气工程基础。北京：中国电力出版社，2003. [19］王明邦。架空配电线路防雷设计与应用。北京：中国电力出版社，2012。 ［20]文远芳.高电压技术.武汉：华中科技大学出版社,2001。

四、总的工作任务,进度安排以及预期结果 工作任务：完成110KV线路设计，包括线路电气计算、基础计算、防雷计算等 进度安排：1、2012年12月1日—2013年1月10日，完成开题报告及设计任务书 2、2013年1月11日—3月23日，全面收集和整理有关毕业设计的资料. 3、2013年3月24日—3月31日，完成架空导线的选择和线路路径的选择以及杆塔的定位。 4、2013年4月01日-4月14日，完成杆塔形式的选择和导线的应力弧垂计算. 5、2013年4月15日-4月21日，完成杆塔荷载的计算与杆塔基础的设计. 6、2013年4月22日-4月28日，完成导线和避雷线的防震设计。 7、2013年4月29日-5月10日，撰写论文,完成毕业论文的初稿. 8、2013年5月11日—5月25日,修改论文,完成论文的撰写并送教研室评审。 9、2013年5月25日-5月31日，准备论文答辩。 预期结果: (1)设计说明书1份， (2）设计计算书1份， (3）送电线路路径经过图、大跨越设计的平、断面图、全线杆塔一览图、全线基础一览图各一份 （4）熟悉高压架空线路的国家电网设计规程，能独立完成线路设计. (5）已完成的110KV线路设计成果只需稍加修改能够直接应用于相应气象区、相应电压等级、 相应地形的工程中。

五、指导教师审查意见 指导教师(签名) 年 月 日 六、教研室审查意见 教研室主任（签名) 年 月 日 七、系审查意见 系主任(签名) 年 月 日 备 注