输电线路设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告学生姓名：宋立明学号：1003580123专业：土木工程（输电方向)设计(论文)题目：220KV双回路吉林至长春送电线路设计第一耐张段工程指导教师：鞠彦忠（教授）2014年3月3日一、课题的来源、目的意义（包括应用前景）及其发展趋势、国内外现状及水平1．课题来源：毕业设计是教学计划的最后一个教学环节，也是最重要的教学环节之一，是对学生专业知识掌握的检验。本课题来源于吉林至长春的地区某一段220KV线路工程2．目的意义（包括应用前景）1设计目的：本次设计的目的在于我们在指导教师的指导下，通过毕业设计受到一次综合运用所学理论和技能的训练，进一步提高分析问题和解决问题的能力；学会阅读参考文献，收集、运用原始资料的方法以及如何使用规范、手册、产品目录，选用标准图的技能，从而提高设计计算及绘图应用的能力。2意义：输电线路的工程设计是设计单位根据工程具体条件和生产管理等部门的意见进行设计。输电线路设计是贯彻国家电网公司集约化管理的基础工作，是对以往输电线路工程设计成果和建设经验的广泛吸纳，是对前人成果的总结和借鉴，是提高集成创新能力的具体体现3．发展前景在今后的输电线路发展中，将有以下几个特点：（1）深入贯彻集约化管理思想，统一建设标准，统一材料规范；（2）控制造价，降低输电线路建设和运行成本；（3）提高工作效率，加快设计、评审、材料加工的进度；方便集中规模招标，方便运行维护。4．国内外现状（1）西电东送工程中国大部分能源资源分布在西部地区，而东部沿海地区经济发达，电力负荷增长迅速。开发西部的水电和火电基地，实行“西电东送”是国家的一项长期战略。近十年来，山西、蒙西火电基地向京津唐电网送电，葛洲坝水电站通过±500kV直流线路向上海送电，南方互联电网将天生桥水电站和云南、贵州的水电送往广东、广西等“西电东送”措施已经取得一定成效。随着西部大开发战略的实施，蒙西、山西、陕西、宁夏、豫西火电基地的建设，黄河上游、金沙江、澜沧江、红水河、乌江等大型水电站的开发，以及“西电东送”输电大通道的开辟，将加大“西电东送”的能力并促进电网的发展。（2）2009年6月4日，由国家电网公司组织开展的1000平方毫米大截面导线首次展放试验取得圆满成功，这是1000平方毫米大截面导线应用关键技术研究取得的重大阶段性成果！这对提高我国输电线路施工技术水平、促进电网升级，推动国家电网建设可持续发展具有深远意义，是电网工程建设积极落实科学发展的重要成果。（3）2008年10月31日，1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流输电线路工程验收，该工程是我国西电东送重要工程，也是亚洲第一条特高压输电线路。它的建成对于解决电网建设滞后问题，提高电网资源优化配置能力将起到积极的作用，对于我国乃至世界电网技术发展和电网建设也将产生重大而深远的影响。(4)2007年12月26日，武汉大学周文俊教授主持的“线路绝缘子串闪络路径及监测装置研究”项目获得国家电公司组织的专家委员会的验收。该系统可成功监测出雷击导地线、杆塔等相关参数，并为进一步开展输电线路遭受雷击的理论分析和现场防雷技术措施的研究奠定了基础。据国家电网公司专家委员会的评定，该项目整体技术已达到国际领先水平。二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施1．研究的主要内容课题主要研究架空线路设计用气象条件和架空线机械物理特性、安全系数的选择、比载的计算；架空线的悬链线方程式计算；架空线控制气象条件、临界档距的判定；了解架空线的水平档距、垂直档距、极大档距、允许档距、极限档距等基本概念；代表档距的计算；断线不平衡张力的计算；架空线的防振、防雷等。2.工程技术方案通过输送容量及功率因数利用经济电流密度来进行到县级避雷线型号的选择；在选出导线以后，利用已知的气象条件，计算出导线在各种气象条件时的应力及弧垂，进而绘制导线安装曲线图；利用最大弧垂计算出呼称高，选出合适的杆塔及对应的基础形式；最后进行绝缘子的选型以及防雷防振和保护和接地装置。3．准备采取的措施1、阅读相关文献和书籍，掌握输电线路的基本知识及应用，熟悉架空输电线路的器件选型和配置。2、根据已知条件，完成导线地线弧垂曲线设计，杆塔型式确定，杆塔强度设计，杆塔室内定位设计，杆塔基础稳定性设计，导线地线防振设计。4、在设计过程中出现问题时，一是：通过查询专业书籍的相关方面的内容来解决，二是：通过咨询指导老师来解决疑问。5、在运用CAD制图软件绘制电气主接线等图遇到问题时，一般通过查询《autocad2004设计基础教程》来解决问题。三、现有基础和具备的条件1．现有基础我在四年大学期间系统地学习了《输电杆塔及基础设计》、《高电压技术》、《架空输电线路设计》等课程，阅读了与设计相关的书籍和文献，从而能够很快地了解输电线路设计的基本情况，对我进行这个课题的设计有着很大的作用。指导老师刘家芳在电气设计方面有着很强的理论基础和工程设计经验，能够顺利的指导我们进行课题设计。2．具备的条件1.通过autoCAD课程的学习，在绘制电气图有一定的了解。2.在校图书馆和百度网站查阅和下载了大量的资料文献，基本上掌握了课题的设计思路和设计流程，为课题的实施作好了充分的准备。3.学习MATLAB在电气工程中的应用，C语言的编辑与应用等。4.有过认识实习，生产实习的经验，对架空输电线路有一点的认识和了解。四·毕业设计内容1.1.1导线地线设计首先确定导地线截面，计算导线最大使用应力、平均应力上限，编制计算导线的应力和弧垂通用程序，绘制导线机械特性曲线（应力—弧垂曲线）和安装曲线（放线曲线）。选择避雷线的型号，计算避雷线最大使用应力。绘制平断面图与杆塔定位图。1.1.2金具设计确定防振措施，绘制防振锤安装图。选择绝缘子型式与片数，选择线路金具，绘制绝缘子串组装图。1.1.3电气设计计算避雷线防雷保护角、400m档距时耐雷水平与雷击跳闸率。选择接地装置，确定接地电阻值。1.1.4铁塔结构设计铁塔荷载计算。塔身（直线塔）结构单线图。计算直线塔的杆件内力、支座反力。选择直线塔的杆件截面，确定连接螺栓的型号、规格与个数。绘制直线塔的结构施工图，图中要有材料表（编号、规格、数量、单重、总重量）及说明部分。1.1.5基础（直线塔）设计确定基础荷载与基础型式。校验基础上拔及下压稳定。计算基础配筋。绘制基础施工图。1.2预期达到的成果1.2.1设计图纸要求要求设计图纸12—14张1号图（2张2号图可以算为1张1号图），其中至少有一张手绘图。包括：（1）总说明1张，图纸型号2号；（2）排塔定位图1张，图纸型号1号或2号加长；（3）基础施工图1张（基础布置、基础配筋图、材料表），图纸型号2号；（4）安装曲线及应力弧垂曲线1张，图纸型号2号；（5）金具图2张，图纸型号2号或加长；（6）塔头部分至少2张，图纸型号1号；（7）塔身部分至少3张，图纸型号1号；（8）塔腿部分1张（包括塔脚及与基础连接细部构造），图纸型号1号；（9）杆塔单线图1张，图纸型号1号要求图纸内容与计算内容必须一致，否则按抄袭处理；施工图必须严格按照制图标准绘制；图纸表达内容清晰全面。1.2.2计算说明书计算说明书要字迹清楚工整，符合撰写规范要求。内容包括：说明计算所使用的理论与概念、主要计算过程（若用程序软件计算，须提供计算结果清单）、计算简图，并统计各部分工程结构所用的材料、规格、数量。1.3进度计划安排1.3.1第1周：撰写并提交毕业设计开题报告1.3.2第2周：根据工程概况以及气象条件选择导线型号并进行校验；计算导线的参数、比载1.3.3第3周：选择避雷线型号并检验；计算避雷线的参数、比载、临街档距1.3.4第4周：绘制导线应力-弧垂曲线和安装曲线；绘制避雷线应力-弧垂曲线和安装曲线1.3.5第5周：排塔定位及校验；选择金具并计算导地线的风振和防震锤1.3.6第6周：对避雷线防雷保护角、代表档距时耐雷水平、雷击跳闸率进行计算；进行送电线路的接地设计1.3.7第7周：整理杆塔结构设计条件并绘制杆塔单线图；计算金具及绝缘子自重荷载；计算导线及地线自重荷载1.3.8第8周：计算塔身风荷载、断线荷载、吊线荷载、锚线荷载1.3.9第9周：.将铁塔三维单线图导入计算软件中，检查调整模型并加载运行；优化计算，输出杆件内力及截面特性；检查计算结果是否符合定性分析1.3.10第10周：计算基础荷载、基础配筋；进行踏脚设计1.3.11第11周：实习1.3.12第12周：绘制金具图、铁塔总图、塔腿施工图1.3.13第13周：绘制塔身施工图1.3.14第14周：绘制塔头施工图1.3.15第15周：绘制基础施工图；整理毕业设计成果，准备答辩1．4参考文献[1]李瑞祥．架空送电线路设计技术规程[M]．水利电力出版社，1991．[2]许建安．35～110kV输电线路设计[M]．北京：中国水利水电出版社，2009．[3]孟遂民，孔伟．架空输电线路设计[M]．北京：中国电力出版社，2011．[4]陈祥和，刘在国．输电杆塔及基础设计[M]．北京：中国电力出版社，2010．[5]刘树堂．输电杆塔结构及其基础设计[M]．北京：中国水利水电出版社，2005．[6]杨明力，赖旭华，熊先仁．架空输配电线路设计[M]．北京：中国电力出版社，2011．[7]尚大伟．高压架空送电线路设计施工[M]．北京：中国电力出版社，2007．[8]张忠亭．架空输电线路设计原理[M]．北京：中国电力出版社，2010．[9]文远芳．高电压技术[M]．武汉：华中科技大学出版社，2001．五、总的工作任务，进度安排以及预期结果1．总的工作任务（1）根据给定路径的平断面图，及导线型号，所在地气象条件，完成比载、弧垂、档柜等相关计算，绘制导线机械特性曲线。（2）选择杆塔型式。选择绝缘子串型号规格及其金具，选择避雷线的规格及其金具，确定杆塔呼称高。（3）制作弧垂曲线模板。校验线间距离，线到接地体的安全距离，耐张绝缘子串倒挂，悬垂角等。（4）杆塔头部尺寸校验，杆塔强度设计。（5）导线及避雷线的防振设计。（6）基础稳定性设计。2．预期结果（1）对架空输电线路设计有了较深刻的了解。（2）通过完成毕业设计，学会了综合运用所学知识去分析问题和解决问题。（3）为即将走向的工作岗位打下坚实的基础。六、指导教师审查意见指导教师（签名）年月日七、教研室审查意见教研室主任（签名）年月日八、系审查意见系领导（签名）年月日备注