论文总字数：46808字

毕业设计报告

500kV鼋江-毛镇送电线路设计

所属学院 机械与电气工程学院　

专 业 电气工程及其自动化

学 号 40317419

姓　　名 程梓航

指导教师 倪良华

起讫日期 2021.2至2021.5

设计地点 东南大学成贤学院

500kV鼋江-毛镇线路工程设计

摘 要

近几十年来，我国电力工业取得迅速地发展，由于现代社会的快生活节奏，社会对用电的需求正在飞速增长，社会对对人类的供电压力也是非常大。国家电网正在加快建设大量的输电线路通向全国各地，因此输电线路成为了电力系统的关键部分之一，故设计出一条很可靠、安全的输电线路是至关重要的。在本次规划设计中，拟从鼋江变电站新建一条500kV的送电线路，向毛镇变电站供电。已知导线、线路、气象和地理条件，由说明书、计算和图纸组成，主要设计内容包括：导线和雷电线路的应力和垂度计算；选择合适的杆塔类型；下垂曲线模板定位在塔内；检查拉杆头尺寸、设计拉杆强度及基础稳定性；导线和避雷针的防振设计，本设计简述了设计原则和计算公式，列出了详细的设计内容、要求、注意事项等，并给出了一些相关的设计图纸。

关键词：输电线路;最大弧垂;临界档距;基础设计;防雷防振

500kV yuanjiang -maozhen overhead line design

Abstract

In recent decades, the Chinese electricity industry has developed rapidly due to the acceleration of social life. With the rapid growth of energy demand, society is also under great pressure on human electricity consumption. The State Grid has accelerated the construction of a large number of transmission lines across the country,the transmission line has become one of the key components of the energy system,which is why it is very important to design a high reliable and secure transmission line. During the planning and construction, it is planned to build a 500kV transmission line from the Yuanjiang substation to supply power to Maozhen substations. Stress and swelling of the conductor and lightning conductor; Select the correct type of bar; The concave curve template is located in the tower; verify the size of the head of the drawbar, the nominal strength of the drawbar and the stability of the base; The design explains the design principle and the calculation formula, lists the detailed design content, requirements, precautions and gives the corresponding design drawings.

Keywords: transmission line, maximum sag, critical span, foundation design, lightning and vibration protection

目录

1 引言 1

2 500kV鼋江-毛镇送电线路设计说明书 2

2.1 工程概况 2

2.2 架空线的应力弧垂计算 2

2.2.1 导线应力弧垂计算数据 2

2.2.2 架空线的比载公式 2

2.2.3 架空线中导线应力及弧垂计算................................................4

2.2.4 避雷线的选择..............................................................7

2.2.5 架空线中避雷线应力及弧垂计算..................................................8

2.3 杆塔形式选择...................................................................10

2.3.1 选择原则................................................................ 102.3.2 选择结果.................................................................112.3.3 架空线绝缘子及金具选择.................................................. 112.3.4 绝缘子及金具选型结果 .................................................. 12

2.4 杆塔室内定位.................................................................. 132.4.1 杆塔定位的原则.......................................................... 132.4.2 判断导线的最大弧垂出现的气象条件........................................ 132.4.3 制作定位弧垂模板........................................................ 132.4.4 杆塔定位高度的确定...................................................... 132.4.5 杆塔定位结果............................................................ 14

2.5 塔头尺寸的校核................................................................ 142.5.1 弧垂的计算.............................................................. 142.5.2 下导线水平间距校验...................................................... 142.5.3 上下导线交叉水平间距校验................................................ 142.5.4 防雷保护角校验.......................................................... 152.5.5 间隙圆.................................................................. 15

2.6 耐张杆强度设计................................................................ 152.6.1 荷载的分类和荷载的组合.................................................. 152.6.2 水平、垂直档距的计算.................................................... 162.6.3 荷载计算................................................................ 16

2.7 杆塔基础设计.................................................................. 172.7.1 杆塔基础的下压力........................................................ 172.7.2 杆塔基础的上拔力........................................................ 172.7.3 上拔稳定计算............................................................ 172.7.4 下压稳定计算............................................................ 18

2.8 导线、避雷线防震设计.......................................................... 192.8.1 防震锤的选择............................................................ 192.8.2 防震锤安装距离的确定.................................................... 192.8.3 防震锤的安装方法........................................................ 19

3  500kV鼋江-毛镇送电线路设计计算书.............................................. 203.1 架空线的应力弧垂计算...................................................... 203.1.1 导线应力弧垂计算........................................................ 203.1.2 避雷线的应力弧垂计算.................................................... 29

3.2 杆塔形式选择................................................................. 403.2.1 杆塔外形尺寸的确定..................................................... 403.2.2 绝缘子的选用........................................................... 403.2.3 金具选择............................................................... 41

3.3 杆塔室内定位................................................................. 433.3.1 杆塔的定位高度......................................................... 433.3.2 模板的制作............................................................. 433.3.3 排杆定位............................................................... 44

3.4 铁塔塔头尺寸的校核........................................................... 443.4.1 弧垂的计算............................................................. 443.4.2 下导线水平间距校验..................................................... 443.4.3 上下导线交叉水平间距校验............................................... 443.4.4 上下导线垂直间距校验................................................... 443.4.5 避雷线保护角........................................................... 443.4.6 求相应气象条件下的水平档距、垂直档距................................... 453.4.7 电气间隙圆校验......................................................... 45

3.5 耐张杆强度设计............................................................... 463.5.1 杆塔的水平档距及垂直档距的确定......................................... 463.5.2 塔荷载计算情况......................................................... 473.5.3 杆塔荷载图............................................................. 48

3.6 杆塔基础设计................................................................. 483.6.1 基础形式及基本尺寸..................................................... 483.6.2 计算上拔力T和下压力N................................................. 393.6.3 上拔稳定................................................................503.6.4 下压稳定................................................................50

3.7 导线、避雷线的防震设计....................................................... 513.7.1 防震锤型号的选择....................................................... 513.7.2 防震锤个数的确定....................................................... 51

3.7.3 导线防震锤安装距离的计算............................................... 52致谢..............................................................................54参考文献..........................................................................55附录A 导线应力弧垂曲线............................................................56附录B 避雷线应力弧垂曲线......................................................... 57附录C 杆塔图..................................................................... 58附录C 绝缘子串组装图............................................................. 60附录D 杆塔定位图................................................................. 61

1 引言

架空输电线路时电力系统的重要部分之一，我国正在对输电线路的发展进行大量的规划和视察。经过“十一五”之后，我国正在大规模地投入建设电网之中，110kV及以上的线路已经被电网累计建设了25.4万公里。从中可以看出，送电线路的建设是国家电网发展的关键之一，因此本次设计是步入社会的模拟设计，要认真地对待它。

根据任务书的要求，拟建设一条从鼋江到毛镇的输电线路。设计条件如下：导线采用LGJQ-400，沿线路路径情况见所提供的平断面图，沿线路的土质为黏土，孔隙比e=0.8，液性指数为0.21，地下水在地表面下2.1米，地区污秽4级，相当于我国典型气象区的第Ⅱ区。

本设计的主要内容包括：架空线应力和弧垂的计算以及相应程序的编写；杆塔型式、绝缘子、金具等的选择；制作弧垂曲线模板，进行杆塔室内定位；杆塔荷载计算、杆塔设计；杆塔基础稳定性校验；导线、避雷线防振设计。

本设计最主要的还是图纸，先将架空下线的应力和弧垂计算出，在通过使用CAD制图软件绘制相关的图纸，能够提高设计的效率，准确性和美观性。

毕业设计是在学习的过程中最后一个重要的难关，只要克服它就可以完美地完成学业，也不会辜负国家，父母的期望还有这十多年的学习历程。完成这次的鼋江到毛镇两个变电站之间的线路设计之后，我们可以复习与巩固我们大学四年的所学的电学与力学知识，加深了对线路专业知识与计算的认知，CAD的绘图技能也能够提升，将现实和理论结合起来，不用纸上谈兵，对未来走向社会也会有巨大的帮助。

2 鼋江-毛镇线路设计说明书

2.1 工程概况

本设计根据要求，拟建一条由鼋江到毛镇的送电线路设计。设计条件：导线采用4×LGJQ-400，沿线路路径情况见所提供的平断面图，沿线路的土质为粘土，孔隙比e=0.8，液性指数为0.6，地下水在地表面下2.1米，地区污秽4级，相当于我国典型气象区的第Ⅱ区。

本设计的主要内容包括：架空线应力和弧垂的计算以及相应程序的编写；杆塔型式、绝缘子、金具等的选择；制作弧垂曲线模板，进行杆塔室内定位；杆塔荷载计算、杆塔设计；杆塔基础稳定性校验；导线、避雷线防振设计。

2.2 架空线的应力弧垂计算

2.2.1 导线应力弧垂计算数据

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