架空输电线路设计课程设计-刘志宏

《架空输电线路设计》课程设计题目：

110KV架空输电线路设计

姓名：刘志宏

专业：农业电气化与自动化

班级：

农业电气化与自动化2012级本科班学号：2012556114

所在学院：电气工程学院

指导教师：朱瑞金

完成日期：2015.7.8

前言

架空输电线路设计的主要内容包括架空输电线路基本知识、设计用气象条件、架空线的机械物理特性和比载、均布荷载下架空线的计算、气象条件变化时架空线的计算、均布荷载下架空线计算的进一步研究、非均布荷载下架空线的计算、连续档架空线的应力和弧垂、架空线的断线张力和不平衡张力、架空线的振动和防振、路径选择和杆塔定位、计算机在线路设计中的应用。在本学期中，重点学习了架空线的在各种气象条件下及状态下的比载、应力及弧垂计算，要求了解架空线的振动危害及防震措施。要求力求通过学习架空输电线路设计，基本掌握架空输电线路的基本理论知识，培养技能素养。

而此次架空输电线路的课程设计，是在学习完成架空输电线路的专业课程后，进一步培养我们综合运用所学理论知识与技能，解决实际问题的重要能力。此次课程设计时110KV架空输电线路的设计，包含了气象条件的选取、比载、临界档距、应力及弧垂的计算，把整本书的重点及难点全部包含。通过此次课程设计，使我们将次数的重难点知识进行了系统整理，并学会将理论联系实际，系统综合的运用所学知识，培养我们分析实际问题的能力和独立工作的能力。

此次课程设计的时间短、任务重，因此在进行应力及弧垂计算时，采取的是选取特殊气象进行计算，并绘制其曲线，在大家的一致努力下克服了计算难关，因采用的是笔算及试值法，其计算结果可能稍有偏差。

总体说来，此次课程设计为我们对于架空输电线路的实际设计有了进一步的深入了解，为以后从事电力行业培养了一个良好的设计、思考习惯。

目录

1、整理该气象区的计算所用气象条件 (1)

2、计算许用应力及年均应力 (1)

3、计算各种气象条件下的比载 (2)

3.1自重比载 (3)

3.2冰重比载 (3)

3.3垂直总比载 (3)

3.4风压比载 (3)

3.5无冰综合比载 (4)

3.6覆冰综合比载 (4)

4、计算临界档距、判断控制气象条件 (5)

4.1可能控制条件的有关参数 (5)

4.2按等高悬点考虑，计算各临界档距 (5)

5、最大弧垂的判定 (6)

6、计算各气象条件的应力和弧垂，并绘制其曲线 (7)

6.1档距控制范围下的已知条件及参数 (7)

6.2气象条件为待求条件及已知参数 (8)

6.3利用状态方程式求解应力 (8)

6.4求解最高气温、覆冰无风与外过无风时弧垂 (10)

7、计算并绘制安装曲线 (11)

7.1计算-10℃~40℃安装曲线 (11)

7.2绘制安装曲线 (14)

8、结束语 (14)

附录：主接线图 (15)

图1：导线应力曲线 (15)

图2：导线弧垂曲线 (15)

图3：导线安装曲线 (15)

1、整理该气象区的计算所用气象条件

表1：计算用气象条件

气象项目最高

气温

最低

气温

最大

风

最厚

覆冰

内过

电压

外过

无风

外过

有风

安装

有风

事故

气象

年均

气温

大气温

度（℃）

40 -10 +10 -5 +15 +15 +15 -5 -10 +15 风速

)

/

(s

m

0 0 30 10 15 0 10 10 0 0 覆冰

厚度

（mm）

0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 查表2-9及各种气象条件得：

最高气温为40℃，无冰无风；

最低气温：最低气温为-10℃，无冰无风；

最大风速：最大设计风速为30m/s，无冰，月平均气温10℃；

最厚覆冰：气温-5℃，风速10m/s，覆冰厚度10mm；

内过电压：年均气温15℃，无冰，0.5位最大风速15m/s；

外过无风：温度15℃，无风无冰；

外过有风：温度15，风速V区取10m/s，无冰；

安装有风：风速10m/s，无冰，最低气温月的平均气温-5℃；

事故气象：V气象区覆冰厚度为10mm<20mm，则为一般地区，因此气像条件为无风无冰，最低平均气温-10℃；

年均气温:15℃。将所有已知气象参数整理于表1中。

2、计算许用应力及年均应力

LGJ-150/25型导线的有关参数，记录于表2中：

表2:LGJ-150/25导线参数记录表

截面积

A

) (2 mm

导线

直径

d)

(m m

弹性系

数E

)

(MPa

温膨系

数a

℃）

/

1

(

计算拉

断力

（N)

单位长

度质量

（kg/k

m）

抗拉强

度

p

σ

)

(MPa

安全系

数

K

许用应

力

[

σ]

)

(MPa

年均应

力上限

[

cp

σ]

)

(MPa

173.11 17.10 76000 18.9

6

10-

⨯

55808.

39

601.0

306.26

75

2.5

122.50

7

76.566

9

查附表A-1可得截面积、导线直径、单位长度质量，由于LGJ-150/25的铝