220kV石城线架空线路设计（导线LGJ-30020、气象区Ⅱ、污秽区Ⅰ）开题报告

1. 研究目的与意义

（1）选题背景：架空输电线路是电力系统中必不可少的重要部分，从输电线路到配电线路，各种电压等级的架空线路在国民经济的建设中发挥着巨大作用。采用架空线路具有造价低，施工简便，建设速度较快，运行维护方便，故障检修较快等一系列优点。根据对江苏地区电力调查，由于近年来江苏地区经济发展较为迅猛，石城地区电力较为紧缺，为满足该地区电力需求，需增加输电线路加大电力输送，故而针对其情况进行输电线路工程设计，根据电力系统规划，拟在江苏石城地区新建一条220kv架空送电线路。

（2）基础资料：

a.导线型号：导线采用lgj-300/20。

2. 课题关键问题和重难点

架空线路设计的主要任务是根据给定的原始资料，进行导、地线应力弧垂的计算，绘制应力弧垂曲线，选择杆塔、绝缘子、金具型式，进行绝缘配合设计，制作定位模板进行杆塔室内定位及校验，进行杆塔强度计算，基础稳定性计算，导地线防振设计等。

关键问题：

（1）导线地线设计：如何根据所选导线型号确定应力弧垂，绘制应力弧垂曲线？怎样选择地线及避雷线型号和进行导地线防振设计？怎样计算模板k值？怎样校验杆塔电气安全距离？是否含有孤立档及单独进行孤立档校验的步骤？

3. 国内外研究现状（文献综述）

本课题为220kv石城线架空线路设计。通过张芙蓉，倪良华编著的电气工程专业毕业设计指南输配电分册和孟遂民，孔伟编著的架空输电线路设计，可以查到本课题所采用的气象条件参数（气象区Ⅱ）和导线lgj-300/20的机械物理特性，选定导线各种气象条件下的许用应力。再根据此架空线的有关参数计算出导线各种气象条件的比载，然后根据架空线的状态方程求出临界档距值并判定控制气象条件和有效临界档距、判定最大弧垂出现的气象条件；以控制气象条件为已知状态，利用架空线状态方程计算出不同档距、各种气象条件下的架空线的应力和弧垂（或利用编写的c 软件程序计算应力和弧垂）；按一定的比例绘制出导线应力弧垂曲线图。同时计算出在无风、无冰条件下，不同温度下（一般从最高施工温度到最低施工温度，每隔5或10）的一组弧垂曲线（横坐标：代表档距纵坐标：弧垂），进而绘制安装曲线。

查看dl/t5092-1999.110～500kv架空送电线路设计技术规程和东北电力设计院编写的电力工程高压送电线路设计手册中导地线配合表选择地线型号，根据防雷要求，计算大气过电压气象条件（15，无风，无冰)时，导线与地线的档距中央保持规定间隙，计算此时的地线应力，然后将此应力作为已知条件待入状态方程，求得其他气象条件的应力（或利用编写的vc 软件程序计算出应力和弧垂），进而绘制应力弧垂曲线图。

利用导线最大弧垂计算出呼称高，再根据上海电力公司编写的35kv及以上典型线路杆型装置图和dl/t5154-2002．架空送电线路杆塔结构设计技术规定结合线路电压等级（220kv）、线路的回路数、地形地质情况以及线路经过地区的气象条件（气象区Ⅱ）选用技术先进、经济合理、安全适用的杆塔型式和对应的基础型式，其中包括确定直线杆杆型、杆头尺寸、电杆埋深；确定耐张杆杆型、耐张杆的呼称高和杆头尺寸、电杆埋深；架空送电线路的绝缘配合（塔头空气间隙的确定、档距中央的绝缘配合）；再根据董吉谔编著的电力金具手册，利用已知的地区污秽等级条件（污秽区Ⅰ）确定导线绝缘子串型号规格、片数、联数及其金具；避雷线金具的型号，然后进行塔头尺寸的校验。

4. 研究方案

在进行架空线路设计时，先根据工程要求选线，然后根据当地地形图，选择线路最佳路径，再利用已知的导线型号、气象条件、污秽区，进行绝缘子的选型并计算出导线在各种气象条件下的应力和弧垂大小，进而绘制导线安装曲线图；计算避雷线的应力、弧垂并绘制曲线；利用最大弧垂计算出杆塔呼称高，选出合适的杆塔及对应的基础型式，对杆塔主要部分进行强度校验，最后进行防振设计、防雷保护和接地计算。

5. 工作计划

工作内容：

（1）计算导线的应力、弧垂，绘制应力弧垂曲线。

（2）避雷线的安全系数取3.5，计算避雷线的应力、弧垂。