110kv双回路架空输电线路设计.docx
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110kv双回路架空输电线路设计
一。
导地线设计
1.1查导地线参数,根据气象区条件,计算导地线的七种比载,计算出临界档距,判断出控制气象,以控制气象为第
状态,待求气象为第
状态,利用状态方程,求出待求气象下不同档距的应力与弧垂,并计算出安装条件下,不同温度时的各个档距的应力及相应弧垂,以横坐标表示档距,以纵坐标为弧垂(应力),绘制出导线应力弧垂曲线及导线的安装曲线。
1)耐张段长度:
5km.
2)气象条件:
第IV典型气象区。
3)地质条件:
坚硬粘土。
4)地形条件:
平原(跨越通信线路、输电线路、公路)。
5)污秽等级:
2级。
6)输送方式及导线:
双回路,LGJ—300/50导线。
1.2导线地线设计:
确定导线、地线型号;计算导线的各种参数,绘制应力-弧垂曲线、杆塔定位图.
通过查阅全国典型气象区气象条件得第Ⅱ典型气象区条件如下
冰厚
复冰风速
最大风速
雷电过电压风速
内部过电压风速
b=5mm
v=10m/s
v=25m/s
v=10m/s
v=15m/s
通过查阅钢芯铝绞线规格(GB1179—83)得知
导线计算拉断力
导线计算截面积
导线外径
导线计算质量
Tm=103400N
A=348.36mm2
d=24.26mm
Go=1210kg/km
地线计算拉断力
地线计算截面积
地线外径
地线计算质量
Tm=101040N
A=95。
14mm2
d=12.48mm
Go=633.2kg/km
查阅钢芯铝绞线弹性系数和膨胀系数(GB1179—83)得知
线膨胀系数
弹性模量
α=18。
9×10—61/℃
E=76000N/mm2
查阅地线线弹性系数和膨胀系数得知
线膨胀系数
弹性模量
α=13×10-61/℃
E=147200N/mm2
1.3导线的比载:
导线单位面积、单位长度的荷载称为比载。
比载在导线荷载的计算中是最适合的参数。
线路设计中常用的比载有7种。
(1)自重比载:
有架空线本身自重引起的比载。
g1(0,0)=9.8Go/A×10-3=34。
04×10—3N/m-mm2
(2)冰重比载:
架空线上复冰后,冰重除以架空线长度及架空线截面积即为冰重比载.
g2(5,0)=
×10-3=11。
64×10-3N/m-mm2
(3)复冰时导线的垂直总比载:
架空线自重比载和冰重比载之和。
g3(5,0)=g1+g2=45.68×10—3N/m-mm2
(4)无冰时导线风压比载:
无冰时导线每单位长度、每单位截面积上的风压荷载。
当v=25m/s时
=0。
85c=1。
1θ=90°
g4(0,25)=24。
93×10—3N/m—mm2
当v=15m/s时
=1。
0c=1。
1θ=90°
g4(0,15)=10.56×10—3N/m—mm2
当v=10m/s时
=1.0c=1.1θ=90°
g4(0,10)=4.69×10—3N/m-mm2
(5)复冰时风压比载:
复冰时导线每单位长度、每单位截面积的风压荷载。
g5(5。
10)=
·sin2θ×10-3=7.23×10—3N/m—mm2
(6)无冰有风时的综合比载:
在导线上垂直方向作用的自重和风压比载的几何和.
g6(0,25)=42.19×10—3N/m—mm2
g6(0,15)=35。
64×10-3N/m—mm2
g6(0,10)=34。
36×10—3N/m-mm2
(7)有冰有风时的综合比载:
在导线上垂直方向作用着自重和冰重的比载与在水平方向作用着复冰风压比载的几何和.
g7=
g7(5,10)=46.25×10-3N/m-mm2
1.4导线的机械物理特性
(1)导线的抗拉强度:
导线的计算拉断力与导线的计算接面积的比值称为导线的抗拉强度或瞬时破坏应力.
σp=Tm/A=296.82MPa
(2)最大应力:
σmax=σp/K=118。
73MPa(K=2。
5)
其中K为导线地线的安全系数,在设计中K取值不应小于2。
5,避雷线的设计安全系数,宜大于导线的设计安全系数。
(3)平均应力
σ=σp×25%=74。
21MPa
1。
5确定控制气象
最低温度
最大风速
复冰
年平均气温
控制应力
118。
73MPa
118.73MPa
118.73MPa
74。
21MPa
比载
34.04×10—3
42。
19×10—3
46.25×10—3
34.04×10-3
温度
-20℃
—5℃
-5℃
+10℃
g/σk
2.87×10—4
3.55×10-4
3。
90×10-4
4。
59×10-4
排列序号
A
B
C
D
2计算临界档距
L=
经计算得:
LAB=392。
92m
LAC=312.79m
LAD=i6.52m
LBC=0m
LBD=i3。
64m
LCD=i12.86m
3列临界档距判别表确定有效临界档距
A
B
C
D
LAB=392。
92m
LBC=0m
LCD=i12。
86m
LAC=312.79m
LBD=i8。
64m
LAD=i6。
52m
—————————————————-——-——--———>
D
有效临界档距控制区及控制气象条件
:
控制气象条件为年平均气温
1.6应力呼垂曲线
1。
6.1最高气温条件下的应力弧垂
此时gj=g1=34。
04×10—3N/m—mm2tj=40℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
36.6724
43.5416
49.3237
54。
3656
57。
6523
60。
3048
62.4332
64.1424
66.5393
67.6635
f
0.2165
0。
7988
1.6468
2.7492
4。
0927
5。
6766
7。
5070
9.5842
11.9126
14.4949
1.6。
2复冰条件下应力弧垂
此时gj=g7=46。
25×10-3N/m-mm2tj=-5℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
95.34
96.56
96.85
97。
17
98.48
98。
75
99.98
99.18
99。
34
99.48
f
0.1364
0。
5446
1。
2222
2。
1668
3。
3766
4.8509
6。
5893
8.5920
10。
8591
13.3902
1.6。
3最低气温条件下应力弧垂
此时gj=g1=34.04×10-3N/m—mm2tj=—20℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
116。
63
113。
51
109.32
104.53
99.63
94.01
90.90
87.32
85。
25
83。
59
1。
6。
4最大风条件下应力弧垂
此时gj=g6(0,25)=42。
19×10—3N/m-mm2tj=-5℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
95.07
94.55
94。
81
93。
00
93.22
92。
51
91。
91
91.41
91。
00
90。
67
1。
6。
5安装条件下应力弧垂
此时gj=g6(0,10)=34.36×10-3N/m—mm2tj=-10℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
102.63
100。
21
96。
17
93。
87
90。
62
87.64
84.95
83.58
81。
49
80。
61
1。
6.6外过电压条件下应力弧垂(v=0m/s)
此时gj=g1=34。
04×10—3N/m-mm2tj=15℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
67。
38
68。
24
69.25
70。
18
70。
94
71.56
72.03
72.40
72.70
72。
93
1.6。
7外过电压条件下应力弧垂(v=10m/s)
此时gj=g6(0,10)=34.36×10—3N/m—mm2tj=15℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
67.81
68。
90
69.01
70。
13
71.24
71.33
72。
40
72。
46
73.50
73.54
1.6。
8内过电压时的应力弧垂
此时gj=g6(0,15)=35。
64×10-3N/m—mm2tj=10℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
74。
92
74.29
75。
76
76。
25
76.68
77。
04
77.34
77。
58
77。
78
77.94
1。
6。
9年平均气温时的应力弧垂
此时gj=g1=34.04×10-3N/m-mm2tj=10℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
74。
21
1。
7.0事故情况下的应力弧垂
此时gj=g1=34。
04×10-3N/m—mm2tj=15℃
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
σ
67.63
68.21
69.17
70.87
71。
62
71。
62
72。
95
73。
58
74.49
74.61
1。
7.1安装曲线计算
此时gj=g6(0,10)=34。
36×10—3N/m—mm2
温度
L
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
-20
σ
116。
74
113.19
109.26
103。
42
99.23
94。
22
90.76
87.01
85。
95
83。
49
f
0。
0856
0。
3490
0.8094
1.4953
2.4390
3。
6676
5。
1967
7.0301
9.1642
12。
5925
—15
σ
109。
69
106.36
103。
81
98.52
93.02
90。
76
87。
03
85.93
83。
40
82。
39
f
0.0903
0.3680
0。
8522
1。
5703
2。
5514
3。
8178
5.3810
7。
2424
9.3984
11.8432
-10
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- 110 kv 回路 架空 输电 线路 设计