搜索
大毛毛虫★倾情搜集★精品资料大毛毛虫★倾情搜集★精品资料第三篇输电篇第一章概述第一节输电线路的作用与特点第二节导线力学计算的主要参数第二章架空输电线路的设备与设施第一节架空输电线路的导线和避雷线第二节架空输电线路的绝缘子及金具第三节架空输电线路的杆塔及基础第四节架空输电线路的接地装置第二章架空输电线路的运行第一节线路运行工作的概述第二节线路巡视第三节输电线路运行中的测量工作第四节线路的运行管理第四章输电线路的检修第一节检修的目的及原则第二节输电线路检修的分类第三节输电线路检修的主要项目第四节检修管理第五节带电作业第六节输电线路的事故抢修第五章输电线路常见事故的预防第一节概述第三节防污闪第三节架空输电线路的防雷第四节防倒杆和断线第五节防外力破坏第六章超高压、特高压输电和直流输电第一节迅速发展的高压电网第二节超高压和特高压交流输电线路第三节直流输电线路参考文献第三篇输电篇第一章概述第一节输电线路的作用与特点一、输电线路在电网中的作用(1)输送电力。输电线路是电网的骨架，起着单向或双向传输电能的重要作用。(2)合理利用能源。受电负荷中心往往远离能源基地，输电线路可使水利能源无论在丰水期还是枯水期均能得到合理利用；同样，通过输电线路将坑口电厂的电能外送，也是合理利用煤炭资源的关键环节之一。(3)减少系统装机容量。由于各供电负荷高峰的不同期性和受电中心地理位置的差异，因而综合负荷小于各个孤立电网负荷的总和，用输电线路联结起来的电网相应地降低了各孤立电网所需装机容量的总和。大毛毛虫★倾情搜集★精品资料大毛毛虫★倾情搜集★精品资料(4)提高供电的可靠性。根据电网的实际需要，可建成双回闭环式电网，形成主要受电中心由多个电源供电的电力系统整体，充分发挥电厂的备用容量，减少事故、减少停电时间。同时，在不同发电厂之间，事故中还可以互相支援，更易于实现N-1原则，提高整个电力系统的可靠性。(5)提高运行的经济性。由输电线路联结起来的电力系统，通过合理的布局、灵活多样的调度管理、在各发电厂之间合理地分配负荷、减少线路损耗，使全系统的电能成本达到最少，从而显著地提高了系统运行的经济性。(6)可实现非同期联网。采用高压直流输电还可以实现非同期联网，使两个以上不同频率或两个非同步的电网联结起来，达到负荷支援、事故支援的目的，为电网的可靠性、经济运行提供了非常有利的条件。二、输电线路的分类1．以结构分类输电线路以结构分类，分为架空线路和电缆线路两大类。一般从外部环境和投资方面考虑，多采用架空线路；只有环境条件不适宜采用架空线路时，才采用电缆线路，如城市建筑物密集区、严重污秽区、某些跨海过江地域等。2．以材质分类输电线路以材质分类，分为钢筋混凝土杆线路、铁塔线路和钢管塔线路三类。钢筋混凝土杆由于造价低应用较为普遍，目前已在500kV线路中采用，更高电压等级的钢筋混凝土杆正在研究试用；由于铁塔承力性能好，应用当然很广泛。因此，依据地理和投资条件等因素综合考虑，因地制宜选用钢筋混凝土杆和铁塔的线路已非常普遍。由于钢管塔具有占地相对较小等优点，便于市区狭窄地带施工和使用，所以尽管投资较高，但仍多有采用。3．以电压等级分类．输电线路以电压等级分类，分为高压输电线路、超高压输电线路、特高压输电线路三类。1)高压输电线路，220～275kV(不含275kV)。2)超高压输电线路，275～1000kV(不含1000kV)。3)特高压输电线路，1000kV及以上。三、输电线路的特点1．具有高电压大电流供电的特点从电网的发展历史来看，输电电压在不断地提高，电压等级之差距逐步被拉大，某些中间电压等级被取消。为减少电晕及其损耗，超高压输线路普遍采用多根分裂导线。2．具有安全可靠供电的特点输电线路的安全运行关系重大，一旦发生停电事故不仅影响对用户可靠供电，而且当传输容量超过稳定极限值时有可能引起系统剧烈振荡，甚至瓦解，因此对安全工作必须予以高度重视。3．受外界自然环境影响的特点架空输电线路一般长达几公里到几百公里，在这样狭长的范围内，线路设备长期置露在大自然的环境中，经常遭受各种自然条件的侵袭，因此自然环境对电力线路的影响和破坏是不容忽视的。4．易受外力破坏的特点人为因素对输电线路的损坏同样不容忽视。如车辆、机耕机械撞击拉线杆塔或基础、超高树竹碰撞导线、开山放炮击伤导线或避雷线、风筝挂搭导线、鸟兽短路导线、挖山取土破坏基础、建筑施工造成导线对地距离的缩小等人为因素，对输电线路的损伤在运行中时有发生。因此，必须加强对输电线路的管理，对沿线群众加强护线宣传，增设护线设施，才能有效地预防事故。5．保证电力系统运行经济性的特点合理选择输电线路的电压等级以及电网的连接方式，是关系到电网能否经济运行的基本条件。第二节导线力学计算的主要参数一、意义了解导线力学参数的含义，进行必要的力学计算，是输电线路机械计算的前提，对设计和运行都很重要。常用的主要力学参数有：导线的最大许用应力和安全系数、导线的弹性系数和膨胀系数、导线的比载以及代表档距、水平档距、垂直档距、允许档距、极限档距、临界档距等。大毛毛虫★倾情搜集★精品资料大毛毛虫★倾情搜集★精品资料二、常用力学参数介绍(1)导线的最大张力和安全系数。一个档距中最大的张力点在悬挂点，最小的张力点在弧垂最低点。导线的最大许用张力是指导线弧垂最低点的张力。其计算公式为式中Tmax——导线在弧垂最低点的最大许用张力，N；Tp——导线的拉断力，N；K——导线的设计安全系数。根据DL／T5092—1999设计规程规定，导线悬挂点的设计安全系数不应小于2.25。避雷线的安全系数应大于导线的安全系数。在大跨越稀有气象条件下，还应按导线悬挂点的最大张力不超过拉断力的66％进行计算。(2)导线的弹性系数和膨胀系数。1)弹性系数E，为导线单位截面(mm2)上用一单位应力(N)时，在导线单位长度(m)上所产生的伸长值的倒数，N／mm2。钢芯铝绞线的弹性系数E的大小不仅与铝、钢的截面比及两者的单一弹性系数有关，而且与电线的扭绞角度以及最大应力等因素有关。工程计算中，一般容许不考虑扭绞对应力大小的影响，仅根据钢和铝的伸长相同这一假定。此时，钢芯铝绞线的弹性系数E计算式为2)钢芯铝绞线的膨胀系数α，为温度升高1℃时导线单位长度的伸长值。同样，按照上述假定条件，则钢芯铝绞线的膨胀系数α计算式为式中E——钢芯铝绞线弹性系数，MPa；Eg、El——钢线、铝线弹性系数，MPa；m——铝线和钢线截面之比；α——钢芯铝绞线膨胀系数，1/℃；αg、αl——钢线、铝线膨胀系数，1/℃。(3)导线的比载。导线每米长度上的负载，折算到导线每平方毫米截面上的负荷值，称为导线比载，计算单位是N／(m·mm2)，常用符号)γn表示。比载可分为以下七类：γ1——自重比载；γ2——冰重比载；γ3——自重和冰重的综合比载；γ4——风压比载；γ5——复冰时的风压比载；γ6——自重和风压构成的综合比载；γ7——自重、冰重和风压所构成的总和比载。(4)代表档距：电力线路在一个耐张段中，有多基直线杆塔，每基直线塔杆上的悬垂绝缘子串如果出现不平衡张力就会向一边偏斜，经过施工调正，最终各档应力会达到平衡。此时，这个应力为耐张段的代表应力。求其代表应力是用耐张段内所谓“代表档距”代人导线状态方程式中求出的。代表档距在一般情况下的计算式为式中ι1，ι2，ι3，…，ιn——一个连续的耐张段内各档的档距，m；∑ι——耐张段的总长，m。(5)水平档距和垂直档距。1)相邻两档档距之和的算术平均值为水平档距ιh，即引入水平档距的意义在于，当计算杆塔结构承受的是导线横向(风压)荷载时，其横向力可近似等于导线单位长度上的风压与水平档距之乘积。2)相邻两档导线最低点之间的水平距离为垂直档距。图3-1-1所示为悬点A的水平档距和垂直档距。图中，大毛毛虫★倾情搜集★精品资料大毛毛虫★倾情搜集★精品资料导线分别悬挂在A、B、C三点，01、02分别为档距ι1与ι2的导线最低点。则01与02之间的距离ιv为垂直档距。当为直线杆塔时垂直档距计算式为式中ιv——垂直档距，m；ιh——杆塔相邻两侧水平档距，m；α——高差系数；△h1、△h2——分别为相邻档导线悬挂点的高差，m；σo——导线最低点的应力，N／mm2；γv——导线垂直荷载比载，N／(m·mm2)；ιvl、ιv2——分别为杆塔相邻两侧的垂直档距，m。在计算垂直档距时，式(3-1-7)中±号的取法：若导线悬挂点B、C点高于相邻档的悬挂点A取“+”号，低于相邻档悬挂点A取“-”号。引人垂直档距的意义在于，杆塔的垂直荷载通常近似地认为是导线单位长度垂直重量与垂直档距之乘积。(6)允许档距与极限档距。根据规程规定，导线悬挂点的最大使用应力不超过导线瞬时破坏应力的44％，由此计算得到的最大档距称为允许档距。同一档距中：当导线悬挂点等高，即线路高差角β=00时，导线在最低点的应力为破坏应力的40％；如果悬挂点的应力刚好达到破坏应力的44％，则此时得到最大允许档距称为极大档距。当使用档距超过允许档距时，采用放松导线最低点的应力，而获得的最大允许档距称为极限档距。极限档距是受很多条件控制的，当导线放松到一定数值后，这时导线的重量因弧垂增加而迅速增大，对导线的悬挂力又大大增加，因此，允许档距只得减少。允许档距受导线悬挂点高差角、各种气象条件、断线张力、线间距离条件的影响，在计算时要综合考虑。(7)临界档距。导线在外界各种气象条件下运行，其应力往往受两个或者两个以上的条件所控制，如最大风力、覆冰、最低气温及平均气温等条件的影响，我们在设计中一般认为同时有两种控制条件起主导作用，用这种办法得到的档距，就是这两种控制条件下的临界档距。第二章架空输电线路的设备与设施第一节架空输电线路的导线和避雷线一、导线和避雷线的分类、构造及适用场合1．导线导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线，由于导线常年在大气中运行，经常承受拉力，并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响以及空气中所含化学杂质的侵蚀。因此，导线的材料除应有良好的导电率之外，还需要有足够的机械强度和防腐性能。大毛毛虫★倾情搜集★精品资料大毛毛虫★倾情搜集★精品资料电气性能：要求导线的电阻系数小，以减少线路的电压降和电能损耗。当线路电压为110kV及以上时，应考虑电晕损耗和对外界电磁波的干扰。机械性能：导线应有足够的机械强度，以承受线路上导线的自重以及风压、冰雪和风激振动等因素引起的各种动、静负荷汇集在杆塔悬挂点的最大应力。耐腐蚀性能：导线应具有一定的耐大气腐蚀和电化腐蚀的能力，以适应不同使用环境的需要。(1)铜导线。铜导线导电性能好、机械强度大，随使用时间的增长，表面会呈现一层氧化物薄膜，能防止导线受腐蚀。因此，在腐蚀性较严重的地区多采用铜导线。但铜导线价格较高。(2)钢芯铝绞线。钢芯铝绞线是常用的一种组合绞线，按其强度的大小分为普通型、轻型和加强型三种。图3-2-1是部分规格的钢芯铝绞线截面图。三种钢芯铝绞线的结构差别，用铝钢截面比(即导线中铝截面与钢截面的比值)来表示。如轻型结构的铝钢截面比为8．01～8．07，普通型为5．29～6．0，加强型为4．29～4．39。铝钢截面比愈小，导线的强度愈大。GB1179—83型钢芯铝绞线主要技术参数列于表3-2-1。(3)光滑导线。光滑导线由于外径较普通导线略小，可减少导线承受的风和冰荷载。(4)铝合金线。铝合金线比纯铝线有更高的机械强度，与钢芯铝绞线强度相当，重量比钢芯铝绞线轻，因而弧垂较小，档距可放大，从而使杆塔基数减少或降低高度，但导电性能比铝线稍差。由于目前生产尚存一定困难，故我国只在个别线路上使用。表3-2-1GB1179-83型钢芯铝绞线主要技术参数标称截面铝/钢(mm2)结构根数／直径(mm)计算截面(mm2)外径(mm)直流电阻不大于(Ω/km)计算拉断力(N)计算重量(kg/km)交货长度不小于(m)铝钢铝钢总计35／66/2.721／2.7234.865.8140.678.160.823012630141.0300050／86/3.201／3.2048.258.0456.299.60O．5946168