500KV输电线路典型

设计题目：长吉单回路送电线路新建工程500KV吉长送电线路工程第一耐张段总任务书设计摘要第一章架空线力学计算及排塔定位TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一节导线的力学计算 4-16\o"CurrentDocument"第二节地线的力学计算 16-28\o"CurrentDocument"第三节排塔定位 29-42第二章架空线金具设计\o"CurrentDocument"第一节确定防震措施，绘制防震锤安装图 43-45第二节 选择线路金具，绘制绝缘子串组装图45-47\o"CurrentDocument"第三章电气设计 48-54第四章杆塔结构设计54-63第一节杆塔荷载计算54-63TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第二节断线张力荷载计算 63\o"CurrentDocument"第三节安装荷载计算 63-66\o"CurrentDocument"第四节荷载组合 66-67\o"CurrentDocument"第五节sap2000内力分析及内力验算 67-70\o"CurrentDocument"第五章基础设计 71-77SAP2000内力分析结果设计总结读书笔记英文翻译附录附录一导线应力弧垂曲线附录二地线应力弧垂曲线附录三导线安装曲线附录四地线安装曲线附录五杆塔风荷载计算分段图参考文献1、《架空送电线路技术规程》SDJ3-792、《架空电力线路设计》王力中编3、《杆塔结构及基础》刘树堂编4、《高压架空送电线路设计手册（第二版）》东北电力学院编5、《线路电器技术》陈化钢编6、《建筑结构荷载规范》GB50009-20017、《高压架空送电线路技术机械计算》周振山编8、《建筑结构制图标准》GB/T50105-20019、《架空送电线路施工》孙传坤编10、《送电线路金具设计》程应镗编11、《线路运行与检修1000问》山西省电力公晋城送电分公司编第一章架空线力学计算及排塔定位第一节导线的力学计算一、设计资料查询，选择导线型号1、耐张段总长6000m，高差350m,经过第七气象区。2、根据《架空送电线路设计》第8页，500kv送电线路可不验算电晕的导线最小外径为2x36.24、3x26.82、4x21.6，本设计采用四分裂导线，选择导线型号为LGJ240/30。由《架空送电线路设计》第245页查得所选的导线(LGJ240/30)相关数据如下：导线面积A二275.96mm2，导线直径d=21.6mm，计算拉断力P=75620N,单位长度质量G0=922.2kg/km，由第47页查得LGJ240/30导线的最终弹性系数E=73000N/mm2，线膨胀系数a=19.6x10-61/°C。3、由《架空送电线路设计》第45页查得第七气象区的资料如表1-1：表1-1第七气象区资料表气象类型最大风速最低气温年平均气温最大覆冰温度(°C)-5-40-5-5风速(m/s)300010

最高气温内过电压外过电压安装事故40-515-15-20015101010覆冰厚度为b=10mm。二、计算导线比载1、导线的最大使用应力及平均应力上限计算导线的破坏应力O=P=75620=274.03N/mm2。尸A275.96取导线的设计安全系数为k=2.5,则导线的最大使用应力为:Omax274.03Omax274.032.5=109.61N/mm2。取平均应力上限安全系数k=4,则导线的平均应力上限为:274.03=274.03=68.51N/mm22、导线的比载计算（1）自重比载gigi984X10-3=9.8义922.2X10-3=32.75X10一3N/m—mm2Agi（2）冰重比载gb(b(b+d)g2=27-73—T-X10-3=27.7310(10+21.6)X10-3=31.75x10-3N/m-mm275.96（3）垂直总比载g3g3=g1+g2=32.75x10-3+31.75x10-3=64.50x10-3N/m-mm2（4）风压比载g4g4二°-6125号”sin20X10一”10，其中a为风速不均匀系F数，c为风载体型系数。①当v=30m/s时，aj0.61,c=1.1,则acdv2 0.61x1.1x21.6x302g=0.6125t sin20x10-3=0.6125x x1x10-3“4(0,30) A 275.96=28.95x10-3N/m-mm2②当v=15m/s时，aj0.75,c=1.1,则acdv2 0.75x1.1x21.6x152g=0.6125t sin20x10-3=0.6125x x1x10-34(0,15) A 275.96=8.90x10-3N/m-mm2③当v=10m/s时，aj1.0,c=1.1,则acdv2 1x1.1x21.6x102g=0.6125- sin20x10-3=0.6125x x1x10-34(0,10) A 275.96=5.27x10-3N/m-mm2(5)覆冰时的风压比载g5覆冰时的风速为vj10m/s,aF=1.0,c=1.2,则a(d+2b)v2 1.0x(21.6+20)x102g =0.735—f jx10-3=0.735x x10-3&5(10,10) A 275.96=11.08x10-3N/m-mm2（6）有冰无风时的综合比载g6=：g2+g2 =<32.752+28.952义10一3=43.71义10一3N/m—mm26(0,30) 1 4(0，30)g=Jg2+g2 <=<32.752+8.902x10-3=33.94x10-3N/m—mm26(0,15) 1 4(0，15)=、：g2+g2 =<32.752+5.272x10-3=33.17x10-3N/m-mm26(0,10) 1 4(0，10)（6）有冰有风时的综合比载g7g=gg2+g25=<164.52+11.082x10-3=65.44x10-3N/m-mm2三、计算临界档距，判断控制气象1、计算临界档距可能出现最大应力的气象条件有：最低气温、年平均气温、最大覆冰、最大风速，它们对应的比载与应力的比值计算如下：a最低气温：（）=32/75x10-3=0.299x10-3,t =-40。。;TOC\o"1-5"\h\zo109.61 minmaxb年平均气温：（4）=32.75x10-3=0.478x10-3,t=-5。C;。 68.51 平平曰工建、l/g、 65.44x10-3c最大覆冰：（——7—）= =0.597x10-3,t=-5。C;。 109.61 bmaxd最大风速：（gw）=43/71x10-3=0.399x10-3,t=-5。C。。 109.61 fmaxTOC\o"1-5"\h\z24 、一.， 、一(o—o)+24a(t—t)LabE平max 平Lab(工)2—(£)2

o平 omax।24 、 ， 、, (68.51—109.61)+24x19.6x10-6x(-5+40)73000(0.478x10(0.478x10-3)2—(0.299x10-3)2=145.69m24*24*19.6义10-6*(-5+40)2—(32.75x10-3)2L=o ：'24a(t「鼠)acmaxg2—g27 77 61:109.61x1 (65.44x10-3)=248.24madmax：24aadmax：24a(t=109.61x:24x19.6x10-6x(—5+40)\：(43.71x10-3)2—(32.75x10-3)2=485.84mLbc'24在Lbc'24在2max—o)+24a(t—t)(2omax)2o平■24 、 ^ 、, (109.61—68.51)+24x19.6x10-6x(-5+5)।73000(0.597x10-3)2—(0.478x10-3)2=325.0mLbd'24"-1万(o匕max—o)+24a(t—t)(A-omax)2o平 (109.61-68.51)+24x19.6x10-6x(-5+5)二73000一\ (0.399x10-3)2-(0.299x10-3)2=439.98m124x19.6x10-6x(-5+5)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"■24a124x19.6x10-6x(-5+5)L=0 ' f一仁=109.61x1cdmaxVg2-g2 %\o"CurrentDocument"6 6 72、判断控制气象把最低气温3）、年平均气温（b）、最大覆冰（c）和最大风速（d）按比载与应力的比值从小到大排列，制成表1-2,并将以上六个档距填入下表：表1-2导线的临界档距判别表adbcl=485.84l=439.98l=325 ad l,=145.69 bd L=0 bd 1al=284.24 cd TOC\o"1-5"\h\z因a栏中无零值和虚数值，故选取a栏中最小的一个临界档距值l=145.69,故l=145.69是第一个有效临界档距。紧接着对第一个临界档距l的第二个下标6代表的b栏进行判别，由于.ab — .. ..b栏只有一个临界档距l，且l=325>0,故l是第二个有效临界档距。紧接着对第二个内表档距的第二个下标d对应d栏进行判别，由于d栏中有一个零值，故淘汰此栏。因此，有两个代表档距，它们是l=145.96和l=325。当实际档距l<lb=145?69时，控制气象为a-最低气温；当实际档距l=145.69<lb<l=325时，控制气象为b-年平均气温；当实际档晅bl>1bd=325时「控制气象为c-最大覆冰，如表1-3所示：表1-3导线的档距与控制气象关系表最低气温年平均气温最大覆冰145.69m325m三、绘制导线的应力弧垂曲线1、各气象类型对应的比载及温度如表1-4所示;表1-4气象类型与及其对应的比载温度表气象类型风 速（m/s）温度（°C）覆冰厚度（mm）比 载（N/m-mm2）最高气温0400g1最低气温0-400g1年平均气温0-50g1最大覆冰10-510g7最大风速30-50g6（0，30）内过电压15-50g6（0，15）外过电压10150g6（0，10）安装10-150g6（0，10）事故0-200g12、以控制气象为第一状态，待求状态为第二状态，将第一状态与第二状态所对应的数据分别代入状态方程式:Eg212口0 24Eg212口0 24a2口0=a——i——Ea（t—t） 10B=B=Eg^21!.，则式（1-1）24a2口0其中令A=a-—^-t———Ea（t—t）,i0 24a2口tt0可简化为a3-Aa2-b=0。以年平均气温为第一状态，最大口0 10覆冰为第二状态为例，运用迭代法编得C程序如下：main（）（floatl,g1=0.03275,f,g2=0.06544,A,B,t1=-5,t2=-5,c=68.51,x,x1,x0,dx;scanf("%f”,&l)；A=c-(73000*g1*g1*l*l)/(24*c*c)-73000*0.0000196*(t2-t1)；B=73000*g2*g2*l*l/24；printf("%f,%f",A,B);x0=1.0;do(dx=(x0*x0*x0-A*x0*x0-B)/(3*x0*x0-2*A*x0);x1=x0;x0=x0-dx;}while(x0!=x1);printf("\nc=%f\n”,x0);f=(g2*l*l)/(8*x0);printf("f=%f",f);}每隔50m，利用以上程序，分别求得表1-4中九中气象类型下的应力和弧垂，见表1-5：表1-5地线的应力弧垂曲线数据表比载单位：义10-3N/m-mm2温度单位：°C应力单位：N/mm2弧垂单位m控制气象档距最高气温最低气温最大覆冰年平均气温gj32.75t=40gj32.75t=-40G=65.447t=-5g1=32.75t=-5□f□f□f□f最低气温年平均气温最大覆冰5018.440.55109.610.0966.270.3161.040.1710029.621.38109.610.3778.151.0564.630.63145.6937.812.30109.600.7988.811.9668.511.2715038.362.40109.110.8489.482.0668.511.3420043.933.73103.071.5796.573.3968.512.3925048.255.3096.872.64102.524.9968.513.7330051.657.1391.284.04107.466.8568.515.3832553.078.1588.844.87109.617.8868.516.3135053.279.4183.795.98109.619.1466.687.5240053.5812.2276.188.60109.6111.9463.9210.25

45053.8115.4071.0411.67109.6115.1161.9913.3750053.9918.9667.5215.16109.6118.6660.6116.8955054.1322.8865.0419.04109.6122.5859.5920.7860054.2327.1763.2223.31109.6126.8758.8225.0665054.3231.8461.8627.96109.6131.5358.2329.71控制气象档距最大风速内过电压外过电压安装g6(0,30:43.71t=-5g6(0,15)=33.94t=-5g6(0,10)=33.17t=15g6(0,10)=33.17t=-15□f□f□f□f最低气温年平均气温最大覆冰5062.560.2261.190.1736.510.2874.660.1410069.020.7965.090.6544.840.9276.800.54145.6975.431.5469.261.3051.711.7079.351.1115075.691.6269.291.3852.051.7979.191.1820078.462.7969.622.4455.522.9977.372.1425080.764.2369.893.7958.204.4575.793.4230082.605.9570.115.4560.276.1974.515.0132583.386.9270.206.3861.127.1773.985.9235082.198.1468.447.5960.438.4071.447.1140080.3110.8965.7610.3259.3811.1767.619.8145078.9314.0263.8913.4558.6314.3264.9612.9250077.9117.5362.5416.9658.0717.8563.0916.4355077.1321.4361.5420.8557.6521.7661.7220.3260076.5325.7060.7825.1357.3226.0460.6924.5965076.0530.3560.1929.7857.0730.7059.9029.24控制气象档距事故gj32.75t=-20□f最低气温5081.540.1310083.010.49

年平均气温最大覆冰145.6984.841.0215084.591.0920081.712.025079.113.2330076.974.7932576.085.6835073.086.8640068.589.5545065.5012.6650063.3416.1655061.7720.0560060.6024.3265059.7028.973、绘制导线的应力弧垂曲线图，如图1。四、绘制导线的安装曲线1、绘制安装曲线时以档距为横坐标，弧垂和应力为纵坐标，运用程序（同应力弧垂曲线程序）从最高施工气温至最低施工气温没隔10。绘制一条弧垂和应力曲线，程序计算数据如下表1-6：表1-6导线的安装曲线数据表比载单位：义10-3N/m-mm2温度单位：。C应力单位：N/mm2弧垂单位：m控制气象温度40°C30°C20°C10°C档距□f□f□f□f最低5018.440.5523.520.4431.370.3342.010.24气温10029.621.3834.361.1940.721.0148.960.84年平145.6937.812.3042.332.0548.021.8155.111.58均气15038.362.4042.822.1548.421.9055.361.66温20043.933.7347.783.4352.423.1258.022.8225048.255.3051.594.9655.504.6160.084.26最大30051.657.1354.556.7557.876.3761.685.9732553.078.1555.787.7558.847.3562.336.94覆冰35053.279.4155.679.0158.368.5961.398.1740053.5812.2255.5011.8057.6211.3759.9410.93

45053.8115.4055.3814.9757.0814.5258.9214.0750053.9918.9655.2918.5156.6818.0658.1717.5955054.1322.8855.2222.4356.3821.9757.6021.5060054.2327.1755.1626.7256.1426.2557.1725.78控制气象温度0°C-10°C-20°C-30°C档距□f□f□f□f最低5054.450.1967.780.1581.540.1395.520.11气温10059.030.6970.530.5883.010.4996.120.43年平145.6963.691.3673.681.1884.851.0296.910.90均气15063.771.4473.581.2584.591.0996.520.95温20064.712.5372.612.2681.712.0091.921.7825065.483.9171.793.5679.113.2387.482.92最大30066.075.5871.135.1876.974.7983.674.4032566.316.5270.876.1076.085.6882.055.27覆冰35064.807.7468.687.3073.086.8678.106.4240062.5210.4865.3910.0268.589.5572.169.0845060.9213.6163.1113.1465.5012.6668.1412.1750059.7617.1261.4816.6563.3416.1665.3415.6655058.9121.0260.2920.5461.7720.0563.3519.5560058.2525.3059.3924.8160.6024.3261.8723.82控制气象温度40°C档距□f最低50109.610.09气温100109.610.37年平145.69109.610.79均气150109.110.84温200103.071.5925096.872.64最大覆冰30091.284.0432588.844.8735083.795.9840076.188.6045071.0411.6750067.5215.1655065.0419.0460063.2223.312、绘制导线的安装曲线，如图2。第二节地线的力学计算一、设计资料，选择地线型号1、根据《架空输电线路设计》第9页表1-5规定，500KV线路的地线采用镀锌钢绞线时标称截面不应小于70mm2。根据此规定选择结构形式1x19、直径11mm、抗拉强度1270MPa、A级锌层的钢绞线，标记为1x19-11.0-1270—A—YB/T5004—2001,所选择的地线直径d=11.0mm，A=72.22mm2，G=60.12kg/hm=601.2kg/km，0。二1270N/mm2。P2、由于地线只有钢线构成，由《架空输电线路设计》第46页查得钢线的弹性系数E=200900N/mm2,线膨胀系数a=11.5x10-61/C二、计算地线比载1、地线的最大使用应力及平均应力上限计算：由于地线采用钢绞线，易腐蚀，其设计安全系数按规定应比导线的设计安全系数大，取地线最大使用应力的设计安全系数为3.0>2.5,年平均运行应力的设计安全系数为5.0>4.0,即o平=20%oP。地线的最大使用应力为：o =-p-=I"。=423.33N/mm2；maxk3.0地线的平均运行应力上限为：o=^p=I2”=254N/mm2。平5 52、地线的比载计算(1)自重比载g1g19.8^0X10-3=9,8x601.2X10-3=81.58X10-3N/m—mm2A 72.22(2)冰重比载g2g2b(b+d)=27.73 Ax10-3=27.7310X(10+11)x10-3=80.63x10-3N/m-mm272.22(3)垂直总比载g3g3=g1+g2=81.58x10-3+80.63x10-3=162.21x10-3N/m-mm2(4)风压比载g4%二0.6125匕鲁sin26x10-3x10-3,其中&为风速不均匀系F数，c为风载体型系数。①当v=30m/s时，aj0.61,c=1.2(线径＜17mm时，c取1.2),则acdv2 0.61x1.2x11x302g=0.6125- sin29x10-3=0.6125x x1x10-34(0,30) A 72.22=61.46x10-3N/m-mm2②当v=15m/s时，aj0.75,c=1.2,则acdv2八g=0.6125- sin29x10-3=0.6125x4(0,15) A0.75xL2x11x152x1x10-372.22=18.89x10-3N/m-mm2③当v=10m/s时，aF=1.0,c=1.2,则acdv2 1x1.2x11x102g =0.6125—f sin29x10-3=0.6125x x1x10-34(0,10) A 72.22=11.19x10-3N/m-mm2(5)覆冰时的风压比载g5覆冰时的风速为Vb=10m/s,aF=1.0,c=1.2,则a(d+2b)v2 1.0x(11+20)x102g =0.735—f b-x10-3=0.735x x10-35(10,10) A 72.22=31.55x10-3N/m-mm2(6)有冰无风时的综合比载g6g=、；g2+g2 =・⑻.582+61.462x10-3=102.14x10-3N/m-mm206(0,30) 1 4(0,30)g =、,g 2+g2 <=J81.582 +18.892x10-3 =83.74x10-3N/m-mm286(0,15)IQ&4(0,15)g =.、;g 2+g2 =,81.582 +11.192x10-3 =82.44x10-3N/m-mm206(0,10) 、°1 4(0,10)（6）有冰有风时的综合比载g7g=q'g2+g25=4162.212+31.552x10-3=165.25x10-3N/m-mm2三、计算临界档距，判断控制气象1、计算临界档距可能出现最大应力的气象条件有：最低气温、年平均气温、

最大覆冰、最大风速，它们对应的比载与应力的比值计算如下:日g七r、日/g8 81.58x10-3a最低气温：(——^)= =0.193x10-3,t =—40。C；TOC\o"1-5"\h\zG 423.33 minmaxb年平均气温：(逐」)=81.58x10-3=0.321x10-3,t=-5。C;g 254 平平日建、l/g1 165.25x10-3c最大覆冰：(——7—)= =0.390x10-3,t=-5。C;。 423.33 bmaxg 102.14x10-3d最大风速：(一6(0，30))= =0.241x10-3,t=-5。C。。 423.33 fmax|-24 1 = -,——(g-g)+24a(t-1)Lab2 2G平 GmaxELab2 2G平 Gmax, (254-423.33)+24x11.5x10-6x(-5+40),200900: (0.321x10-3)2-(0.193x10-3)2=虚数「 ：24a(t-t) . :24x11.5x10-6x(-5+40)L=G. b min-=423.33x acmaxVg2-g2 V(165.25x10-3)2-(81.58x10-3)27 7 1=289.52m2a(t,-t.) , :24x11.5x10-6x(-5+40)L=g, f 皿^=423.33x admax'g2-g2 \(102.14x10-3)2-(81.58x10-3)2=676.98m—o)+24a(t—t)Lbc平24(E(°max (423.33—254)+24x11.5x10-6x(-5+5)二200900一\ (0.39x10-3)2—(0.321x10-3)2=642.15m'24"Lbd-o'24"Lbd-o、,)+24a(t—t、,)下(oEmax, (423.33—254)+24x11.5x10-6x(-5+5)二|200900一\ (0.241x10-3)2—(0.321x10-3)2=虚数124x11.5x10-6x(—5+5)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"■24a124x11.5x10-6x(—5+5)Lcd=°' f-=Lcd=°m叫g2-g2 V1 6 72、判断控制气象把最低气温3）、年平均气温（b）、最大覆冰（c）和最大风速（d）按比载与应力的比值从小到大排列，制成表1-7,并将以上六个档距填入下表：表1-7地线的临界档距判别表adbcl=676.98虚数1=642.15adl,=虚数L=0 bd 1al=289.52 cd 因a栏中有一虚数值，故淘汰a栏中的所有临界档距，直接

对d栏进行判别；由于d栏中有一虚数值和一个零值，故淘汰d栏中的所有临界档距，直接对b栏进行判别；b栏中无零值和虚数值，且b栏中只有一个临界档距值l=642.15,故l=642.15是唯一的有效临界档距。 bd bd当实际档距l<l=642.15时，控制气象为b-年平均气温；当实际档距l>1bd=642b：15时，控制气象为c-最大覆冰，如表1-8所示： M表1-8地线的档距与控制气象关系表年平均气温最大覆冰642.15三、绘制导线的应力弧垂曲线1、各气象类型对应的比载及温度如表1-4所示;表1-4气象类型与及其对应的比载温度表气象类型风 速（m/s）温度（°C）覆冰厚度（mm）比 载（N/m-mm2）最高气温0400g1最低气温0-400g1年平均气温0-50g1最大覆冰10-510g7最大风速30-50g6（0，30）内过电压15-50g6（0，15）外过电压10150g6（0，10）安装10-150g6（0，10）事故0-200g12、以控制气象为第一状态，待求状态为第二状态，将第一状态与第二状态所对应的数据分别代入状态方程式:Eg212口0 24o2口0Eg212口0 24o2口0=a——i——Ea(t—t) 10B=B=里吐，则式（1-1）24a2口0其中令A=o-—^-l———Ea(t—t),i0 24a2口i10可简化为a3-Aa2-b=0。以年平均气温为第一状态，最大口0 10覆冰为第二状态为例，运用迭代法编得C程序如下：main()(floatl,g1=0.08158,f,g2=0.16525,A,B,t1=-5,t2=-5,c=254,x,x1,x0,dx;scanf("%f",&l);A=c-(200900*g1*g1*l*l)/(24*c*c)-200900*0.0000115*(t2-t1);B=200900*g2*g2*l*l/24;printf("%f,%f",A,B);x0=1.0;do(dx=(x0*x0*x0-A*x0*x0-B)/(3*x0*x0-2*A*x0);x1=x0;x0=x0-dx;}while(x0!=x1);printf("\nc=%f\n”,x0);f=(g2*l*l)/(8*x0);printf("f=%f",f);}每隔50m，利用以上程序，分别求得表1-4中九中气象类型下的应力和弧见表1-9：表1-9地线的应力弧垂曲线数据表比载单位：义10-3N/m-mm2温度单位：°C应力单位：N/mm2弧垂单位m

控制气象档距最高气温最低气温最大覆冰年平均气温gj81.58t=40gj81.58t=-40g7=165.25t=-5g1=81.58t=-5□f□f□f□f年平均气温最大覆冰50153.770.17333.950.08260.280.202540.10100162.500.63331.300.31275.480.752540.40150172.651.33327.150.70294.051.582540.90200182.442.24321.841.27312.872.642541.61250191.253.33315.802.02330.683.902542.51300198.974.61309.492.97347.075.362543.61350205.646.07303.284.12361.966.992544.92400211.377.72297.455.49375.398.802546.42450216.309.55292.167.07387.4710.802548.13500220.5311.56287.498.87398.3212.9625410.04550224.1713.76283.4310.88408.0615.3125412.14600227.3116.15279.9313.11416.8117.8425414.45642.15229.5118.32277.1915.17423.3320.12253.8516.56650229.0618.81275.4715.64423.3320.62252.7817.04700226.4922.06265.7418.80423.3323.91246.7320.25750224.3725.57257.8922.24423.3327.45241.8023.72800222.6029.32251.5125.95423.3331.23237.7527.45850221.1133.32246.2729.92423.3335.25234.3931.43900219.8437.57241.9434.14423.3339.52231.5835.67控制气象档距最大风速内过电压外过电压安装g6(0,30)=102.14t=-5g6(0,15)=83.74t=-5g6(0,10)=82.44t=15g6(0,10)=82.44t=-15□f□f□f□f年平均气温50255.190.13254.110.10208.890.12276.800.09100258.440.49254.430.41211.840.49275.940.37150262.981.09254.900.92215.841.07274.640.84200268.071.91255.441.64220.191.87273.081.51250273.172.92256.012.56224.422.87271.412.37300277.994.13256.553.67228.314.06269.753.44350282.385.54257.054.99231.765.45268.214.71400286.307.14257.496.50234.777.02266.816.18

450289.768.92257.888.22237.378.79265.587.86500292.7910.90258.2210.13239.6210.75264.519.74550295.4413.07258.5112.25241.5512.91263.5911.83600297.7515.44258.7514.56243.5217.88260.8316.69最642.15293.8621.29251.8420.37239.2221.11253.8919.89大650298.5018.07257.7417.16243.5217.88260.8316.69覆700293.8621.29251.8420.37239.2221.11253.8919.89冰750289.9924.77247.0123.84235.6924.59248.2423.35800286.7428.50243.0327.57232.7728.33243.6127.07850284.032.48239.7331.55230.3332.32239.7831.05900281.6836.71236.9635.78228.2736.57236.5835.28控档事故制g1=81.58t=-20气象距□f年平50288.170.09均气100286.790.36温150284.690.81200282.111.45250279.322.28300276.513.32350273.874.56400271.466.01450269.327.67500267.479.53550265.8611.60最大600264.4913.88642.15263.3215.97覆冰650261.9916.45700254.4819.63750248.3923.09800243.4126.81850239.3030.79900235.8735.023、绘制地线的应力弧垂曲线图，如图3。四、绘制导线的安装曲线1、绘制安装曲线时以档距为横坐标，弧垂和应力为纵坐标，运用程序（同应力弧垂曲线程序）从最高施工气温至最低施工气温没隔10。绘制一条弧垂和应力曲线，程序计算数据如下表1-6：表1-10地线的安装曲线数据表比载单位：义10-3N/m-mm2温度单位：。C应力单位：N/mm2弧垂单位：m控制气象温度40°C30°C20°C10°C档距□f□f□f□f年平均气温50153.770.17175.500.15197.650.13220.060.12100162.500.63181.430.56201.350.51222.010.46150172.651.33188.851.21206.271.11224.731.02200182.442.24196.382.08211.511.93227.761.79250191.253.33203.363.13216.532.94230.762.76300198.974.61209.584.38221.104.15233.553.93350205.646.07215.05.81225.125.55236.055.29400211.377.72219.687.42228.627.14238.246.85450216.309.55223.719.23231.648.91240.138.60500220.5311.56227.1611.22234.2310.88241.7610.55550224.1713.76230.1313.40236.4513.05243.1612.69600227.3116.15232.6915.78238.3615.40244.3615.02控制气象温度0°C-10°C-20°C-30°C档距□f□f□f□f年平均气温50242.650.11265.370.10288.170.09311.040.08100243.230.42264.860.39286.790.36308.960.33150244.060.94264.090.87284.690.81305.740.75200245.021.66263.181.55282.691.45301.701.35250246.012.59262.222.43282.112.28297.212.14300246.953.72261.283.51279.323.32292.603.14350247.805.04260.414.80276.514.56288.164.34400248.566.56259.636.28273.876.01284.065.74450249.228.29258.947.97271.467.67280.397.36

2、绘制地线的安装曲线，如图4。第三节排塔定位一、选择塔型、经济呼称高及绝缘子，计算杆塔的定位高度1、500KV输电线路直线塔选择酒杯型塔58-2：^4,经济呼称高取33m，耐张塔也选择酒杯型塔58-2：^4，呼称高取27m；2、线路通过人口稀少的非居民区，有《输电杆塔结构及其基础设计》书第12页表2-1中查得导线对地安全距离d=11m；3、施工裕度取拚1.0m；4、本线路采用双联绝缘子串，由于本线路电压等级为500KV，塔高全高为39m<40m，故选择XP-16型绝缘子。根据《输电杆塔结构及其基础设计》书第13页表2-5规定，悬垂绝缘子串按操作过电压与雷电过电压，直线塔每单联绝缘子片数取25片，则每组片数为50片；耐张塔按规定比直线塔每联多2片，故耐张塔每联取27片，每组54片。由《电力工程高压送电线路设计手册》表11-3-4中查得XP-16型绝缘子的单个高度为155mm，质量为6.5kg。则悬垂绝缘子串总长为九=25x155=3875mm=3.875m，耐张绝缘子串的绝缘子串总长为九=27x155=3875mm=4.185m。5、对直线型杆塔，杆塔的定位高度计算如下：HD=H—d-X-6=33—11—1—3.875=17.125m对耐张型塔，杆塔的定位高度计算如下：HD=H—d—5=27—11—1=15m直线塔与耐张塔定位高度示意图如图5所示：图5直线塔和耐张塔定位高度示意图二、排塔定位1、估算耐张段的代表档距，绘制模板曲线f=H—九—HD—5=33—3.875—11—1=17.125m，由fmax在导线的应力弧垂曲线上查得对应的最上方的一条曲线为最高温度下的弧垂曲线，且其对应的最高温度下的档距为474.87m，由于是丘陵地区，估算代表档距的计算如下：1d=0.85x474.87=403.64m由估算代表档距在导线的应力弧垂曲线上查得最高气温对应下的应力o=53.60N/mm2，则弧垂模板系数K值计算如下：K=&=32/75x10-3=0.305503x10-32o 2x53.600则弧垂曲线方程为y=Kx2=0.305503x10-3x2，按横向比例为1/5000、纵向比例为1/500绘制模板曲线。2、排塔定位a、先排第一基耐张塔，呼称高为27m，杆塔定位高度为15m，如图1-6所示，以图示3条曲线为模板，同时移动三条曲线使上两条曲线与耐张塔的A、B两点分别相交，并且使中间的那条曲线与地面相切，则最底部的一条曲线与地面的交点C就是第一基直线塔的位置。b、同时复制三条曲线，使上两条曲线与第一基直线塔的D、E两点分别相交，并且使中间的那条曲线与地面相切，由几何尺寸可得，第三条曲线必经过C点，后面的直线塔也按这样的步骤进行。c、当排到最后一基耐张塔时，由于档距的限值，采取调整呼称高的方式使模板的上两条曲线与耐张塔的M、N点相交。调整后的耐张塔呼称高为19.24m，塔形独立设计。3、排塔后的k值检验a、由杆塔的定位图上查得，本耐张段共13档，14基塔。其中高差最大的档的档距为486m，高差为17.88m，—=I’.*8x100%=3.7%<10%，故本耐张段的所有档均为小高差1 486档，可按无高差计算代表档距。由图中量的格挡的档距如下：11=416m，12=526m，13=487m，14=479m，15=430m，16=486m，17=506m，1=442m，1=477m，1=511m，1=464m，1=456m，113=320m，代表档距计算如下：7 .,4163+5263+4873+4793+4303+4863+5063+4423+4773+5113+4643+4l=1'd\ 416+526+487+479+430+486+506+442+477+511+464+456+3=469.50mb、由导线的应力弧垂曲线上查得代表档距i=46950m对应的d最大弧垂时的应力为。0=53.88N/mm2，则实际的模板曲线系数计算如下：K=&=32/75*10-3=0.303916x10-32 2x53.880K-K[=0.305503-0.303916x10-3=1.587x10-6<0.05x10-4故误差满足设计要求。4、杆塔定位后的检验(1)、水平档距与垂直档距的校验本线路直线塔和耐张塔都选择5B-ZBC4型酒杯塔，该塔的最大线间距离为15m，适用的水平档距为900m，垂直档距为1200m，当表档距为550m。Q杆塔的水平档距与垂直档距的校验：水平档距计算如下：lh1'1+'2=471m,2lh2l+1 3=506.5m,2,l+1 …l=t 4=483m,h3 2l+1 5-=454.5m,2l+ll== 6-=458m,h5 2lh6l+l“-6 7-=496m,2I+=474m，21+1-8 9-=459.5m，2+1 +1 …―10=494m，2lh101+1 …L3 11=487.5m，2lh11'11+112=460m，2lh12由线路排塔定位图上可量得垂直档距如下:1=494m，v1二474m二4491=494m，v1二474m二449m，二532m二505m，二417m二474m，二527m，=448m，lv10二468m，1=5031=503m，v111 =455m。v12由于水平档距的最大值max{l由于水平档距的最大值max{lh11)=506.5小于杆塔适h12用的水平档距900m,故水平档距的校验合格。由于垂直档距的最大值max{由于垂直档距的最大值max{1v11)=532小于杆塔适用v12的垂直档距1200m，故垂直档距的校验合格。(2)、杆塔最大档距的校验的校验=0.4x3.875+—+1100.65飞f =15mD==0.4x3.875+—+1100.65飞f =15m解得，故1max解得，故1maxfma=187.48m：8x109.61x187.48二， max= 二2240.48m，32.75x10-3由于l>max{lj}=123=506.5m，故符合要求。(3)、悬垂绝缘子串摇摆角的校验Q本线路海拔在500-1000m之间，根据《架空输电线路设计》表11-5查得外过电压、内过电压、运行电压、带电作业的最小空气间隙分别为R=3.3m,R=2.7m,R=1.3m,R=3.2m，取电气间隙3=300mm=0.3m。其中检验带电作业间隙时，对操作人员需有停留工作的部分，故考虑人体活动范围0.3-0.5m,取0.5m,故带电作业空气间隙为3=6+0.5=0.3+0.5=0.8m。10、根据杆塔头部的结构尺寸和允许的最小间隙R1-R4,作出电气间隙圆，得到相应运行情况下的最大允许摇摆角Q〜Q,如图6所示:图6 杆塔的最大允许摇摆角数据整理如表1-11所示：表1-11杆塔间隙圆数据表气象条件最小空气间隙塔头外轮廓的3~中杆塔瓶口的q~Q夕卜过电压R1=3.3m甲=50。1甲=50。1内过电压R=2.7m2①=60。2①=72。2运行电压R=1.3mW=90。3W=90。3带电作业R=3.2m4甲=44。4①=41。4④、本线路最大弧垂发生在最高气温，故y=y1=32.75x10-3N/m—mm2,由架空线的代表档距l=469.5m，查得最高气温下o=53.88N/mm2。G=325kgx10N/kg=3.25x103N,P=nnAk2v—，其中J J12p21600n1-一相导线所用绝缘子串数，n2-每串绝缘子片数，金具构件按加一片绝缘子受风面积计算，AP-每片绝缘子的受风面积，单裙取0.03m2,双裙取0.04m2，kz-风压高度变化系数，由表6-2-2插值，得£=1.286。V2P=2x(25+1)x0.03x1.286——=1.25385x10-3v2N，相关数据J 1600如表1-12所示:表1-12杆塔摇摆角校验数据表气象条件。0(N/mm2)v（m/s）外轮廓中塔瓶口5[①]y4（N/m-mm2）PjN）外过电58.391050。50。50。y加助=5.27x10-3125.39

压内过电压63.301560。72。60。丫铀⑸=8.90x10-3282.12运行电压78.493090。90。90。丫…)=8.90x10-31128.4带电作业58.391044。41。41。y =5.27x10-34(0,10)125.39o0=53.88N/mm2 ,y=y1=32.75x10-3N/m-mm2 ,A=275.96mm2注：1、为了计算方便，允许摇摆角。]值取外轮廓和瓶口9的较小值，这样只要实际摇摆角小于较小的9值，无论外轮廓和杆塔瓶口的摇摆角都能男足要求。2、按运行电压校验间隙时，采用最大风速和相应气温；校验带电作业间隙时的气象条件是+15°C，风速10m/s，与外过电压的数据相同，故。0相等。Q、将表1-12中的数据代入方程，得oP一Gtg[^] Vol=—―[j-二+yAl(―^—+--1)]vmoVA 2tg[^] 1hVtg[^]o01 1 0m53.88 P-53.88 P-3250tg[^] —;[+o°x0.03275x275.96x4 2tg[^]+0.03275x275.96x41( L h0.03275tg[①]1.490rP-3250tg印] V,oz二[436.1511(4101)]o 2tg印] h0.03275tg印]53.880a、外过电压条件下，即]=50。，tgb〕=L192

, 1.490「125.39—3250x1.192 5.27x10-3 58.39八]l= [ +36.151/( + 1)]加58,39 2x1.192 h0.03275x1.19253.88=0.026[—1572.40+36.1511(0.135+0,084)] h=-40.10+0.2021hB、内过电压条件下，[中]=60°,tgb1=L732,故, 1.490「282.12-3250x1.732 8.90x10-3 63.30八]1= [ +36.1511( + 1)]vm63.30 2x1.732 h0.03275x1.73253.88=0.026[-1543.557+36.1511(0.157+1.175-1)] =-145.09+0.281hc、运行电压条件下，[①]=90°,故不用校验。B、带电作业条件下，[回=41°tgb1=0,869故1vm1.490「125.39-3250x0.869 5.27x10-3 [ +36.1511( 58.39 2x0.869 h0.03275x0.86958.39+ 53.88-1)]=0.026[-1552.854+36.1511h(0.185+1.084-1)] q=-39.60+0.251hQ、根据方程Q、Q、Q画出摇摆角临界曲线，如图7,检验实际的水平档距与垂直档距组成的点是否在临界曲线的上方，在上方的表示摇摆角的检验符合要求。图示的12个点都在临界档距的上方，故校验满足要求。

___ .K=一 i-外过电压"内过电上3-带电作Wlh(m)图7 摇摆角临界曲线(4)、直线杆塔的上拔校验最大上拔力发生在最低气温或最大风速气象条件下，理论上的最大风速的上拔力有可能大于最低气温时的上拔力，但由于最大风延时短，且临档同时出现大风的可能性很小，故一般不考虑，工程定位中，通常将最低气温作为校验直线杆塔上拔的气象条件。检验时采用最小弧垂模板法校验，校验步骤如下：a、利用定位时最大弧垂模板采用的代表档距l=469.50m，在应d力弧垂曲线上查得最低气温时的架空线应力o=69.51N/mm2， g=g1，计算出K值：32.75x32.75x10-32x69.51=2.35578x10-4，模板曲线方程为y=Kx2，根据方程画出上拔校验模板。b、用该模板在定位图上进行杆塔的上拔校验，平移该模板，使其曲线通过被校验杆塔的两基相邻杆塔的架空线悬挂点，若被校验的悬挂点在最小弧垂模板曲线以下，则上拔力存在。由杆塔的定位图上可知，只要6、7档校验满足，则整个耐张段的上拔校验都通过。如图8，由于被检验档的悬挂点在模板曲线以

故不存在上拔力故校验通过。故不存在上拔力故校验通过。图8直线杆塔上拔校验图(5)、架空线悬挂点应力校验因整个耐张段地形平坦，架空线悬挂点高差不大(h/l<10%),可不用校验。(6)、架空线悬垂角校验a、导线悬垂角校验在定位图上查得：a1二180m，b1=236m。a=196m，b-246moa二258m，b=268m。a=281m，b-196mo2299a二206m，b二281moa=252m，b-258mo331010a二168m，b二310moa=210m,b-254mo441111a=222m，b二208moa=249m,b-207mo551212a二297m，b二189moa-248m,b-73mo661313a二228m，b-278mo77

a、b的意义图9所示:图9最大弧垂时的应o0=a、b的意义图9所示:图9最大弧垂时的应o0=53.88N/mm2,g=32.75义10-3N/m一mm2b]=25。o—0-g5388——二1645.2032.75义10-31 , =6.08*10-4,1645.202b]=50。,tg2匕]=1.192。1645.20x1.192-1 2v 1+6.081645.20x1.192-1 2v 1+6.08x10-4x1.19212v1961.08-1 2v 1+7.25x10-412v1二: 1v 1+ytg2b]o0

由以上方程画得导线的悬垂角校验曲线，如图10。c、地线的校验最大覆冰时的弧垂最大，由代表档距l=469.50m，查得最大弧d垂时的应力％=391.82N/mm2g-g-165.25义10-3N/m一mm2，b]=25，1乙tg20」-1

g乙tg20」-1

g 2V391.82165.25x10-3x1.192-12v1gl,cbl1162.25x10-31+Utg210」1+ x1.1921o 391.82 2v2826.32-l

2v—1+5.03x10-412V由以上方程画得地线的悬垂较校验曲线如图10。1-导线校验曲线 2-地线校验曲线图10架空线悬垂角校验曲线将各档对应的11v,12v为坐标，在校验图上画点，由于所有的点都在曲线下方，故校验合格。（7）、绝缘子串强度和倒挂检查由于本线路所经过地区地势平坦，垂直档距和水平档距相差较小，故无需校验。第二章架空线金具设计第一节确定防震措施，绘制防震锤安装图一、导线防震由于本线路有三个档距超过500m,故需采用防震措施。根据《电力工程高压送电线路设计手册》第229页，我国现行设计技术规程的规定，四分裂导线采用阻尼间隔棒时，在档距500m以上还要求采用防震措施。每档每子导线安装每端安装一个防震锤，每个防震锤距线夹出口的距离、计算如下：d1=21.6mm,T=。平A=68.51义275.96=18906N,m=G0=922.2+1000=922.2义10h=33—3.875=29.125m，由式3-6-8得v=0.0667h+3.33=0.0667x29.125+3.33=5.273m/s，由式3-6-15得,d丁b=2.25〜2.375（——：）x10-3v\，m21.6:18906 、=2.3( )X10-=2.3(5.273\922.2x10-3h1.35m取安装距离为1.35m,采用等距离安装法，b=b=b=b=1.35m，根据导线型号和电晕电压等级采用FR-2型防震锤。二、间隔棒的选择及排列根据导线型号、外径、截面积和分裂数目，选择四分裂阻尼间隔棒FJZ-445/240口，尺寸及详图见《电力工程高压送电线路设计手册》第873页表11-4-153及图11-4-142。间隔棒的采用不等次档距排列法。因线路为开阔地区，根据《送电线路金具的设计安装、试验和应用》第201页，取最大平均次档距Smax=66m，则N=lJSmax，具体的计算如下：Q=416m：N=IjS=416/66h7个，S=I,N=59.43m,由于N=7>5,故各次档距分配如下：7S=0.6S+S+0.9S+1.1S+S+0.85S+S+0.55S。Q=526m：N=1JS =526/66h8个，S=1jN=65.75m，由于N=8>5,故各次档距分配如下：8S=0.6S+S+0.9S+1.1S+0.9S+1.1S+0.85S+S+0.55S。@1=487m：N=1/S =487/66h8个，S=1/N=60.88m，由于N=8>5,故各次档距分配如下：8S=0.6S+S+0.9S+1.1S+0.9S+1.1S+0.85S+S+0.55S。Q14=479m：N=1JS =479/66h8个，S=1JN=59.88m，由于N=8>5,故各次档距分配如下：8S=0.6S+S+0.9S+1.1S+0.9S+1.1S+0.85S+S+0.55S。l=430m：N=l/S =430/66氏7个，S=I]N=61.43m，由于N=7>5,故各次档距分配如下：7S=0.6S+S+0.9S+1.1S+S+0.85S+S+0.55S。©16=486m：N=lJS =486/66氏8个，S=1JN=60.75m，由于N=8>5,故各次档距分配如下：8S=0.6S+S+0.9S+1.1S+0.9S+1.1S+0.85S+S+0.55S。©17=506m：N=171s =506/66氏8个，S=1,N=63.25m，由于N=8>5,故各次档距分配如下：8S=0.6S+S+0.9S+1.1S+0.9S+1.1S+0.85S+S+0.55S。©1=442m：N=1/S =442/66氏7个，S=1/N=63.14m，由于N=7>5,故各次档距分配如下：7S=0.6S+S+0.9S+1.1S+S+0.85S+S+0.55S。©1=477m：N=1/S =477/66氏8个，S=1/N=59.63m，由于N=8>5,故各次档距分配如下：8S=0.6S+S+0.9S+1.1S+0.9S+1.1S+0.85S+S+0.55S。©11=511m：N=11/S =511/66氏8个，S=1JN=63.88m，由于N=8>5,故各次档距分配如下：8S=0.6S+S+0.9S+1.1S+0.9S+1.1S+0.85S+S+0.55S。©111=464m：N=111/S =464/66工8个，S=1/N=58m，由于N=8>5,故各次档距分配如下：8S=0.6S+S+0.9S+1.1S+0.9S+1.1S+0.85S+S+0.55S。©l=456m：N=l[S =456/66氏7个，S=l/N=65.14m，由于N=7>5,故各次档距分配如下：7S=0.6S+S+0.9S+1.1S+S+0.85S+S+0.55S。Q113=320m：N=li3/S =320/66工5个，S=ljN=64m，故各次档距分配如下：5S=0.6S+S+0.8S+1.05S+S+0.55S。三、绘制防震锤安装图第二节 选择线路金具，绘制绝缘子串组装图一、绝缘子的选择绝缘子的选择见排塔定位。二、线路金具的选择对于直线塔，根据导线型号和机械强度，选择导线金具如表2-1表2-1 直线杆塔绝缘子及金具表质量单位：kg编号名称型号每组数量（个）每个质量共计质量总质量1挂板UB-1622.895.78417.612球头挂环QP-1620.513悬式绝缘子XP-162x25=506.53254碗头挂板WS-1622.642.585二联板L-25110106直角挂板T-SD8314.44.47联板LL-25451778悬垂线夹XGU-5B45.421.69U型挂U-1220.951.9

环10挂板PH-1210.730.7311联板L-124515512铝包带0.3613均压屏蔽环FJP-500XS112.312.314均压屏蔽环FJP-500XL28.6317.26耐张杆塔采用四分裂导线双联耐张，金具选择如表2-2：表2-2耐张杆塔绝缘子及金具表质量单位：kg编号名称型号每组数量每个质量共计质量总质量1U型挂环U-2042.28.8512.782调整板DB-2027.414.83挂板P-2044.0916.364牵引板QY-2024.79.45球头挂环QP-2020.951.96悬式绝缘子XP-162x27=546.53517碗头挂板WS-2024.38.68挂板L-2045211.3222.649U型挂环U-10120.546.4810调整板DB-1042.710.811拉杆YL-104020.881.7612挂板Z-1020.871.7413耐张线夹【80】型NY-300QA22.755.5耐张线夹NY-300QB22.755.5

14【80】型15支撑架ZCJ-45110.510.516均压屏蔽环FJP-500N218.537第三章电气设计防雷保护角计算防雷保护角示意图如图11所示