110kV架空输电线路设计开题报告

1、种牺蕈碗毕业设计（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

2、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

3、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50300km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

4、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

5、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

6、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一直线杆塔一直线杆塔一耐张杆 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

7、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

8、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

9、。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pW 100 Q ?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 v p W 500 Q ?m的黏性地区

10、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 vpw 1000Q ?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0.6 m；在1000VpW 2000Q ?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p 2000 Q ?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0.5 m。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

11、、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。二、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

12、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

13、.GBJ171988.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

14、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日一2013年1月10日，完成开题报告及设计任务书2、2013年1月11日一3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日一3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日一4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日一4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日一4月28日，完成导线和避雷线的防震设计。7、2013年4月29日一5月10日，撰写论文，完成毕业论文的初稿。8、2013年5月11日一5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日一5月31日，准备论