电力工程输电线路设计知识点梳理

电力工程输电线路设计知识点梳理姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、单选题1.输电线路设计中，确定线路的额定电压等级主要依据是？

A.电力系统的负荷需求

B.输电线路的长度

C.输电线路的导线材料

D.电力系统的电压等级

2.输电线路的耐雷水平主要取决于？

A.导线的截面积

B.绝缘子的耐压等级

C.地线的截面积

D.输电线路的架设高度

3.输电线路设计中的导线截面选择，主要考虑因素有哪些？

A.导线的耐热功能

B.导线的耐腐蚀功能

C.导线的机械强度

D.以上都是

4.输电线路绝缘子串的配置，主要依据什么？

A.导线的截面积

B.输电线路的额定电压

C.导线的机械强度

D.绝缘子的耐压等级

5.输电线路防风振设计，主要考虑哪些因素？

A.导线的截面积

B.输电线路的架设高度

C.地面的粗糙度

D.以上都是

6.输电线路导线架设高度，主要依据什么？

A.输电线路的额定电压

B.导线的截面积

C.地面的粗糙度

D.输电线路的长度

7.输电线路的防冰设计，通常采用哪种方法？

A.导线表面涂覆

B.导线表面加热

C.导线表面加粗

D.以上都是

8.输电线路的接地电阻，主要取决于哪些因素？

A.接地体的材料

B.接地体的埋设深度

C.接地体的截面积

D.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：D

解题思路：额定电压等级的确定主要依据电力系统的电压等级，以保证输电线路与电力系统电压等级相匹配。

2.答案：B

解题思路：输电线路的耐雷水平主要取决于绝缘子的耐压等级，因为绝缘子是承受雷击电压的关键部件。

3.答案：D

解题思路：导线截面选择时，需要综合考虑导线的耐热功能、耐腐蚀功能和机械强度，以保证输电线路的安全稳定运行。

4.答案：B

解题思路：绝缘子串的配置主要依据输电线路的额定电压，以保证绝缘子串能够承受相应的电压等级。

5.答案：D

解题思路：防风振设计需要综合考虑导线的截面积、输电线路的架设高度和地面粗糙度，以降低风振对输电线路的影响。

6.答案：A

解题思路：导线架设高度主要依据输电线路的额定电压，以保证输电线路在安全范围内运行。

7.答案：D

解题思路：防冰设计可以采用导线表面涂覆、加热或加粗等方法，以降低导线结冰对输电线路的影响。

8.答案：D

解题思路：接地电阻主要取决于接地体的材料、埋设深度和截面积，以保证输电线路的接地效果。二、多选题1.输电线路设计中的导线截面选择，需要考虑的因素包括？

A.导线的机械强度

B.导线的电导率

C.导线的热稳定性

D.输电线路的输送容量

E.线路的经济运行费用

F.环境条件（如冰、风荷载等）

2.输电线路防雷设计，常用的措施有哪些？

A.设置避雷针

B.采用避雷线

C.设置接地装置

D.增加线路绝缘水平

E.选择合理的线路布局

F.使用防雷设备（如防雷器）

3.输电线路杆塔基础设计，应遵循哪些原则？

A.保证基础的安全性

B.考虑地质条件

C.节省材料

D.考虑施工可行性

E.保证长期稳定性

F.考虑环境影响

4.输电线路绝缘子配置，需要考虑的因素有哪些？

A.线路额定电压

B.线路运行温度

C.绝缘子的机械强度

D.雷击过电压

E.线路环境（如污秽度）

F.绝缘子串的布置

5.输电线路的抗震设计，主要考虑哪些因素？

A.地震烈度

B.杆塔类型

C.地基条件

D.杆塔基础的稳定性

E.导线、绝缘子等部件的抗震功能

F.线路布局

6.输电线路跨越设计，应考虑的因素有哪些？

A.跨越对象的高度和宽度

B.跨越距离

C.线路运行安全

D.施工和运维便利性

E.经济性

F.环境影响

7.输电线路接地设计，主要依据什么？

A.国家标准

B.地方规范

C.设计经验

D.地质条件

E.线路运行条件

F.跨越对象的安全要求

8.输电线路线路走廊规划，应遵循哪些原则？

A.保障线路运行安全

B.尽量减少对环境的破坏

C.优化线路布局

D.考虑土地利用价值

E.减少工程投资

F.符合社会经济发展需求

答案及解题思路：

1.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：导线截面选择需要综合考虑机械强度、电导率、热稳定性等因素以保证输电效率和安全；同时要考虑输送容量和运行费用以实现经济运行。

2.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：防雷设计旨在减少雷击对输电线路的影响，常用措施包括设置避雷针、避雷线、接地装置等，以及提高绝缘水平和优化线路布局。

3.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：杆塔基础设计应保证基础的安全性和长期稳定性，同时要考虑地质条件、施工可行性、材料节约和环境影响。

4.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：绝缘子配置需要根据线路额定电压、运行温度、机械强度等因素来确定，同时要考虑雷击过电压、环境污秽度和绝缘子串的布置。

5.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：抗震设计主要考虑地震烈度、杆塔类型、地基条件等因素，保证杆塔基础和线路部件在地震中的稳定性和安全性。

6.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：跨越设计要考虑跨越对象的大小、距离，以及线路运行安全、施工和运维便利性、经济性和环境影响。

7.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：接地设计主要依据国家标准、地方规范、设计经验、地质条件和线路运行条件等，保证接地有效且安全。

8.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：线路走廊规划应遵循保障线路运行安全、减少环境破坏、优化布局、考虑土地利用价值、降低投资和满足社会经济发展需求的原则。三、判断题1.输电线路设计中的导线截面，越大越好。

答案：×

解题思路：导线截面的选择并非越大越好。导线截面过大可能会增加投资成本，同时也会增加导线的重量和风压，从而可能对杆塔基础的设计和结构造成影响。导线截面的选择应根据电流、电压、经济性等因素综合考虑。

2.输电线路设计中的杆塔基础，越高越好。

答案：×

解题思路：杆塔基础的高度并非越高越好。过高会导致基础成本增加，同时也可能使线路对周围环境的影响加剧。杆塔基础的设计应根据线路的电压等级、地质条件、地形地貌等因素综合考虑。

3.输电线路设计中的防雷设计，可以完全避免雷击。

答案：×

解题思路：防雷设计的目的在于减少雷击对输电线路的损害，但无法完全避免雷击。通过合理设计防雷装置和措施，可以降低雷击发生的概率和程度。

4.输电线路绝缘子串的配置，与导线截面无关。

答案：×

解题思路：绝缘子串的配置与导线截面有关。不同截面的导线对绝缘子串的电气功能要求不同，因此绝缘子串的配置应根据导线截面、电压等级等因素综合考虑。

5.输电线路防风振设计，与线路长度无关。

答案：×

解题思路：输电线路防风振设计应考虑线路长度。线路长度增加，风振效应可能加剧，导致杆塔和导线受力增大，因此需根据线路长度进行相应的防风振设计。

6.输电线路接地设计，可以忽略接地电阻的影响。

答案：×

解题思路：接地设计不能忽略接地电阻的影响。接地电阻对系统故障电流分布、保护装置的动作特性等都有重要影响，因此接地电阻的设计应满足相关规范要求。

7.输电线路设计中的线路走廊规划，可以不考虑地形地貌因素。

答案：×

解题思路：线路走廊规划必须考虑地形地貌因素。地形地貌对线路的路径选择、杆塔基础设计、施工难度等都有重要影响，因此在进行线路走廊规划时必须充分考虑地形地貌因素。

8.输电线路设计中的抗震设计，只需要考虑地震烈度即可。

答案：×

解题思路：抗震设计不仅需要考虑地震烈度，还需考虑地震动参数、地质条件、杆塔基础等因素。这些因素共同决定了输电线路在地震作用下的安全功能。四、填空题1.输电线路设计中的导线截面选择，主要依据导线的______。

答案：载流量

解题思路：导线截面选择是为了保证输电线路的载流量满足电力传输需求，因此载流量是选择导线截面的主要依据。

2.输电线路耐雷水平，主要取决于______和______。

答案：导线的电气强度；接地系统的效能

解题思路：输电线路的耐雷水平与其能够承受雷击的能力有关，主要取决于导线本身的电气强度和接地系统的效能，两者共同决定了线路抵御雷击的能力。

3.输电线路杆塔基础设计，应遵循______、______、______的原则。

答案：安全性；经济合理性；施工与运行维护的可行性

解题思路：杆塔基础设计应综合考虑安全性、经济合理性和施工与运行维护的可行性，保证杆塔基础的稳定性和长期运行的可靠性。

4.输电线路绝缘子串的配置，主要依据______、______等因素。

答案：设计电压等级；导线对地距离

解题思路：绝缘子串的配置需根据设计电压等级保证绝缘功能，同时考虑导线与地面之间的距离，以防止导线与地面或相邻导线之间的电气放电。

5.输电线路防风振设计，主要考虑______、______等因素。

答案：导线的刚度；档距长度

解题思路：防风振设计要考虑导线的刚度和档距长度，以降低风力对输电线路产生振动的影响，防止线路的损坏。

6.输电线路导线架设高度，主要依据______。

答案：地面的障碍物高度

解题思路：导线架设高度需考虑到地面上可能存在的障碍物，如树木、建筑物等，以保证导线有足够的高度避免与障碍物接触。

7.输电线路的防冰设计，通常采用______方法。

答案：融冰

解题思路：防冰设计旨在防止输电线路在冰雪天气中发生覆冰导致断线，通常采用融冰方法，如通过加热或利用电流加热导线以消除冰层。

8.输电线路的接地电阻，主要取决于______、______等因素。

答案：土壤的电阻率；接地极的设计和安装

解题思路：接地电阻的大小受土壤电阻率和接地极的设计与安装影响，合理的接地电阻对于保证输电线路的安全运行。五、简答题1.简述输电线路设计中导线截面选择的主要依据。

解答：

输电线路设计中导线截面选择的主要依据包括：

传输容量：根据预计的输电负荷选择导线截面，以保证线路在正常运行状态下不发生过载。

经济性：在满足传输容量的前提下，选择成本最低的导线截面。

允许温度：导线的最高运行温度应低于其长期允许温度，以防止导线因过热而损坏。

机械强度：导线应能承受线路运行过程中的机械应力，如张力、振动等。

导线间的电磁相互作用：避免导线间产生过多的电磁干扰。

2.简述输电线路防雷设计的主要措施。

解答：

输电线路防雷设计的主要措施包括：

安装避雷针：在杆塔顶端安装避雷针，以保护线路免受直击雷。

设置接地系统：保证杆塔和导线有良好的接地，以将雷电流导入地下。

使用屏蔽导线：在输电线路中安装屏蔽导线，以减少雷击对线路的影响。

提高导线架设高度：通过提高导线架设高度，增加线路与地面的距离，减少雷击概率。

3.简述输电线路杆塔基础设计的原则。

解答：

输电线路杆塔基础设计的原则包括：

稳定性：保证基础在恶劣地质条件和长期荷载作用下保持稳定。

可靠性：基础设计应具有足够的强度和耐久性，以抵御各种外部因素。

经济性：在满足安全要求的前提下，选择经济合理的施工方案和材料。

可维护性：便于基础维修和检查。

4.简述输电线路绝缘子串配置的主要依据。

解答：

输电线路绝缘子串配置的主要依据包括：

导线电压等级：根据导线的电压等级选择合适的绝缘子。

环境条件：考虑线路所在地区的气候条件，如湿度、温度等。

导线直径：导线直径会影响绝缘子的选择，需要保证足够的绝缘距离。

机械强度：绝缘子应具备足够的机械强度，以承受导线的重量和风力等作用力。

5.简述输电线路防风振设计的主要考虑因素。

解答：

输电线路防风振设计的主要考虑因素包括：

导线与杆塔的气动特性：分析导线和杆塔在风中的气动响应。

风速和风向：考虑不同风速和风向对线路的影响。

线路结构：线路的长度、高度、跨距等都会影响风振响应。

地形地貌：地形地貌会影响风场分布，从而影响线路的风振。

6.简述输电线路导线架设高度的主要依据。

解答：

输电线路导线架设高度的主要依据包括：

导线电压等级：不同电压等级的导线需要满足不同的安全距离要求。

地形条件：考虑地形对导线架设高度的限制。

环境因素：如树木、建筑物等可能影响导线架设高度。

导线间距离：保证导线间有足够的距离，避免相互干扰。

7.简述输电线路的防冰设计方法。

解答：

输电线路的防冰设计方法包括：

安装除冰装置：在导线和杆塔上安装除冰装置，如融冰装置、除冰杆等。

选择防冰功能好的导线：使用具有较好防冰功能的导线材料。

优化导线架设高度：提高导线架设高度，减少导线积冰。

设置防冰区：在容易积冰的区域设置防冰措施。

8.简述输电线路接地电阻的主要影响因素。

解答：

输电线路接地电阻的主要影响因素包括：

土壤类型：不同类型的土壤具有不同的电阻率。

接地体材料：接地体材料的选择会影响接地电阻的大小。

接地体尺寸和形状：接地体的尺寸和形状会影响接地电阻的分布。

接地体与土壤的接触面积：接触面积越大，接地电阻越小。六、论述题1.论述输电线路设计中导线截面选择的重要性。

导线截面选择是输电线路设计中的关键环节，其重要性体现在以下几个方面：

提高输电能力：导线截面越大，输电能力越强，可以减少线路损耗，提高输电效率。

降低线路损耗：合理选择导线截面可以减少由于电阻引起的能量损失。

安全性：适当的导线截面能够承受预期的机械载荷和温度变化，保证线路安全稳定运行。

经济性：选择导线截面时需要综合考虑成本和功能，以实现经济合理的设计。

2.论述输电线路防雷设计的必要性。

输电线路防雷设计的重要性体现在：

保护设备：防雷设计可以减少雷击对输电线路设备的损害，延长设备使用寿命。

保障供电可靠性：雷击可能导致线路故障，影响供电可靠性，防雷设计能够降低这种风险。

防止火灾：雷击可能引发火灾，防雷设计有助于降低这种风险。

3.论述输电线路杆塔基础设计在工程中的应用。

杆塔基础设计在工程中的应用包括：

承受载荷：基础设计需要能够承受杆塔及导线的重量，以及风力、冰重等外力作用。

稳定性：基础设计要保证杆塔在恶劣天气条件下的稳定性。

施工方便：基础设计应考虑施工的可行性和效率。

4.论述输电线路绝缘子配置对线路安全的影响。

输电线路绝缘子配置对线路安全的影响包括：

防止闪络：适当的绝缘子配置可以有效地防止线路发生闪络故障。

提高运行可靠性：良好的绝缘子配置能够提高线路的运行可靠性。

延长使用寿命：合理的绝缘子配置可以延长线路的使用寿命。

5.论述输电线路防风振设计对线路稳定性的作用。

防风振设计对线路稳定性的作用包括：

减少振动：有效的防风振设计可以减少导线和杆塔的振动，防止疲劳损伤。

提高安全性：减少振动可以提高线路在恶劣天气条件下的安全性。

降低维护成本：有效的防风振设计可以降低线路的维护成本。

6.论述输电线路导线架设高度对线路运行的影响。

导线架设高度对线路运行的影响包括：

减少与地面或物体的接触：提高导线架设高度可以减少与地面或物体的接触，降低故障风险。

适应不同地形：导线架设高度需要根据地形和运行环境进行合理设计。

美观性：合理的架设高度也能提升输电线路的美观性。

7.论述输电线路的防冰设计在寒冷地区的必要性。

防冰设计在寒冷地区的必要性体现在：

防止线路覆冰：寒冷地区冬季易出现覆冰现象，防冰设计可以防止导线覆冰，减少故障风险。

保障供电：有效的防冰设计可以保障寒冷地区的供电可靠性。

延长使用寿命：减少覆冰对线路的损害，延长线路使用寿命。

8.论述输电线路接地电阻对线路安全的影响。

输电线路接地电阻对线路安全的影响包括：

防止雷击损害：合理的接地电阻可以降低雷击对线路和设备的损害。

提高绝缘功能：适当的接地电阻可以提高线路的绝缘功能，减少故障风险。

保障人身安全：良好的接地设计可以保障操作人员和设备的安全。

答案及解题思路：

答案：

导线截面选择的重要性在于提高输电能力、降低线路损耗、保证线路安全和经济合理。

防雷设计是必要的，因为它保护设备、保障供电可靠性和防止火灾。

杆塔基础设计在工程中应用广泛，用于承受载荷、保证稳定性和施工方便。

绝缘子配置对线路安全影响巨大，它防止闪络、提高运行可靠性和延长使用寿命。

防风振设计对线路稳定性有重要作用，它能减少振动、提高安全性和降低维护成本。

导线架设高度影响线路运行，它减少接触、适应地形和提升美观性。

防冰设计在寒冷地区是必要的，因为它防止覆冰、保障供电和延长使用寿命。

接地电阻对线路安全有重要影响，它防止雷击损害、提高绝缘功能和保障人身安全。

解题思路：

对于每一个论述题，首先要明确题目要求，然后结合电力工程输电线路设计的知识点，分析并阐述该知识点在实际工程中的应用和重要性。

解题时应结合实际案例，以增强论述的说服力。

注意论述的逻辑性和条理性，保证答案结构清晰、内容丰富。七、计算题1.已知一输电线路的额定电压为220kV，导线截面为300mm²，求导线的额定电流。

解题步骤：

使用额定电流计算公式：\[I=\frac{P}{U}\]

其中，\(I\)是电流（单位：A），\(P\)是功率（单位：kW），\(U\)是电压（单位：kV）。

需要确定导线的功率，通常通过最大传输容量来确定。假设最大传输容量为\(P\)kW，则：

\[I=\frac{P}{220}\]

假设最大传输容量为200MW，即\(P=200\times10^3\)kW，代入公式得：

\[I=\frac{200\times10^3}{220}\approx909.09\]A

2.已知一输电线路的杆塔高度为40m，导线架设高度为20m，求导线最大弧垂。

解题步骤：

使用弧垂计算公式：\[\Delta=\frac{h_2^2}{2h_1}\]

其中，\(\Delta\)是最大弧垂（单位：m），\(h_1\)是杆塔高度（单位：m），\(h_2\)是导线架设高度（单位：m）。

代入数据计算得：

\[\Delta=\frac{20^2}{2\times40}=10\]m

3.已知一输电线路的杆塔基础尺寸为3m×3m，土质电阻率为50Ω·m，求接地电阻。

解题步骤：

使用接地电阻计算公式：\[R=\frac{100\times\rho}{A}\]

其中，\(R\)是接地电阻（单位：Ω），\(\rho\)是土质电阻率（单位：Ω·m），\(A\)是接地基础面积（单位：m²）。

计算得：

\[R=\frac{100\times50}{3\times3}\approx16.67\]Ω

4.已知一输电线路的绝缘子串配置为12串，每串绝缘子片数为30片，求绝缘子串的总长度。

解题步骤：

直接计算总长度：\[L=\text{串数}\times\text{每串片数}\]

代入数据得：

\[L=12\times30=360\]mm

5.已知一输电线路的导线架设高度为15m，导线最大弧垂为10m，求导线的平均线距。

解题步骤：

使用平均线距计算公式：\[d=\frac{2h\Delta}{3}\]

其中，\(d\)是平均线距（单位：m），\(h\)是导线架设高度（单位：m），\(\Delt