论文总字数：29790字

摘 要

本设计主要针对500kV武李输电线线路工程的ZB1型铁塔进行塔头规划设计，选择确定绝缘子串型及型号与片数、避雷线的支架高度、计算各种工况下的风偏角、绘制间隙圆、确定横担尺寸等。确保杆塔塔头尺寸必须满足大风、操作过电压、雷电过电压等各种气象情况下绝缘配合要求。首先，我会根据外部气象条件和导线类型等相应条件计算导线的具体负荷，找出临界档距，判断导线的控制气象条件，然后利用状态方程计算各档距和气象条件下架空线路的应力弧垂，并根据结果绘制导线的应力弧垂曲线。然后根据线路的电压等级选择绝缘子的类型、片数和金属配件的类型，确定悬挂串的类型，然后确定接地线对电线的保护角度，并确定接地线的悬挂高度。然后确定了塔头间隙，计算了悬式绝缘子串的风偏角。然后根据线间距离和水平偏移距离来确定横担的尺寸，最后在CAD中画塔头间隙圆检查。

关键词：导线；风偏角；绝缘子；塔头间隙圆

Design of Type ZB1 Tower for 500kV Wu-Li Line Transmission Line

Abstract

This design mainly focuses on the planning and design of the tower head of ZB1 type iron tower of 500kV line engineering, selecting and determining the type and type of insulator string and the number of pieces, calculating the wind deflection Angle under various working conditions, drawing the gap circle, determining the size of cross arm and the height of the lightning line bracket. Ensure that the size of the pole and tower head must meet the requirements of insulation coordination under various weather conditions such as strong wind, operating overvoltage and lightning overvoltage. Firstly, I will calculate the specific load of the conductor according to the external meteorological conditions and the type of the conductor and other corresponding conditions, find out the critical gap, judge the control meteorological conditions of the conductor, and then the stress sag values of overhead lines under various clearance and meteorological conditions are calculated by the state equation, and the stress sag curves of wires are drawn according to the results. Then select the type of insulator, the number of pieces and the type of metal fittings according to the voltage level, determine the hanging string type, and then determine the protection Angle of the ground wire to the wire, and determine the suspension height of the ground wire. Then the clearance of the tower head is determined and the wind deflection Angle of the overhanging insulator string is calculated. Then determine the size of cross arm according to the distance between lines and the horizontal offset distance. Draw tower head clearance circle check.

Keywords: Wire; The wind Angle; Insulator; Round clearance of tower head

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 背景现状 1

1.2 荷载计算 1

1.3 风偏角 1

1.4 意义 2

第二章 工程概况 3

2.1线路概况 3

2.2 气象区参数 3

2.3 线路型号 4

2.3.1 导线参数 4

2.3.2 导线许用应力计算 4

第三章 应力弧垂计算 5

3.1 导线比载计算 5

3.1.1 自重比载 5

3.1.2 冰重比载 5

3.1.3 垂直总比载 5

3.1.4 无冰风压比载 5

3.1.5 覆冰风压比载 5

3.1.6 无冰综合比载 6

3.1.7 覆冰综合比载 6

3.2 判断导线控制气象条件 6

3.2.1 控制条件参数 6

3.2.2 各状态下的应力弧垂 7

第四章 绝缘子、金具选择 11

4.1 线路污秽等级 11

4.2 绝缘子串选择 11

4.2.1绝缘子片数校验 12

4.3 金具设计 13

第五章 塔头尺寸校验 15

5.1 地线对导线的保护角 15

5.1.1 地线悬挂高度 15

5.2 塔头尺寸校验 15

5.2.1 悬垂绝缘子串风偏角 15

5.2.2 塔头间隙 18

5.2.3 导线线间距离校验 18

第六章 计算书 19

6.1 弧垂计算书 19

第七章 结束语 31

致 谢 32

参考文献 33

附 录 34

1. 应力弧垂曲线 34

2. 铁塔单线图 35

3. 塔头间隙圆图 36

第一章 引 言

1.1 背景现状

近年来随着电网技术的不断发展，国家电网公司大力支持和推广输变电工程通用设计，充分发挥规模效应，推进标准化建设，提高电网建设的质量和管理的效率是提高综合创新能力，推进环境友好型社会建设、资源节约型社会建设的重要体现。特别是安徽电力东至淮南至上海特高压项目的1000千伏特高压塔，通过了塔头的优化，节省的塔料将近几万吨，仅这一成本就能节省数亿元的造价。高压输电线路工程中需要使用大量的直线杆塔，其塔重直接影响到线路工程总造价。因此对于铁塔的塔头尺寸应合理设计，既要保证带电部分相互之间及其与接地部分之间必须保证足够的安全距离，又要尽可能减小塔重。输电线路的工程设计由设计单位根据生产管理部门的意见和项目的具体情况进行的。输电线路设计是国家电网公司实施集约管理的基础工作。对前人成果的总结和借鉴，是对以往输电线路工程设计成果和施工经验的广泛吸收，是提高企业综合创新能力的具体体现。

1.2荷载计算

在杆塔结构设计中，柱塔结构的经济性、稳定性和安全性直接受到外荷载分析计算结果的选择的影响。塔架荷载分为永久荷载、可变荷载和特殊荷载。在这中间，地线、导线、塔架结构和绝缘子均属于固定负载，风载荷、结冰载荷、导线张力、接地张力和附加载荷属于变载荷。在计算各种杆塔时，应考虑特殊情况下杆塔的运行、断开、安装和荷载水平。负载由塔一般可以分为水平荷载,竖向荷载和竖向荷载,横向荷载是负载在横臂的方向,纵向载荷的加载方向垂直于横臂,垂直载荷加载垂直于地面的方向。线路架设时，一般要求直塔不出现不平衡的水平张力。但是，当线路断裂或天气条件变化时，由于量程差和高差的差异，就会产生不平衡的张力。张力架在安装过程中,需要承受的张力牵引和锚索的工作条件,条件下的风、冰、和低温下架空线路的正常运行紧张,在计算负荷,最不利荷载组合条件,而在计算各种塔的强度时，应将不同荷载条件乘以相应的荷载组合系数。

1.3风偏角

绝缘子的偏转角是输电线路中塔头设计的其中一个主要参数，它会直接影响塔头的大小。苏联偏转角的计算和参数多年来一直用于我们国家电路设计。在欧洲和美国，用于电路设计的风偏角要比我国小。在我国，低压线路塔头间的间隙闪络的事件并不多见。近年来，进一步为了实现降低500kV线路偏转角产生的经济效益，需要对特高压线路的绝缘子的偏转角进行调整。

1.4意义

输电线路工程是一项大规模、高成本的电网标准化项目。这个项目的实施主要是为了进一步提高我国输变网工程质量，加强电网管理，提高供输电效率。近年来，为了加快我国输变网工程的转型，全面推进电网一体化进程，政府发布了多项行业标准。在本项目中，线路工程铁塔造价在整个输电线路工程中占据主导地位。针对这种情况,为输电线路工程设计的过程中,相关的专业设计师必须具备科学设计的能力，根据项目的站点的基础条件,科学合理化的塔头设计满足成本控制和相关工程标准的基础上,尽可能地寻找成本和塔头质量的最佳组合点。

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