高压电力线路课件.ppt
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- 高压 电力 线路 课件
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1、高压电力线路指高压电力线路指10kV及以上电压等级的线路。及以上电压等级的线路。按架设方式可分为架空电力线路和电力电缆按架设方式可分为架空电力线路和电力电缆线路两大类。线路两大类。l电电力力线线路是路是电电力力网网的主要的主要组组成部分,其作用是成部分,其作用是输输送和分配送和分配电电能,能,电电力力线线路一般可分路一般可分为输电线为输电线路(又路(又称称送送电线电线路)和配路)和配电线电线路。路。l由于架空电力线路结构具有造价低、建设速度由于架空电力线路结构具有造价低、建设速度快、运行维护方便等显著优点,因此除特殊情快、运行维护方便等显著优点,因此除特殊情况外,电力线路一般均采用架空电力线路
2、。况外,电力线路一般均采用架空电力线路。l在城市中心地带、居民密集的地方,高层建筑、在城市中心地带、居民密集的地方,高层建筑、工厂厂区内部,重要负荷及一些特殊的场所,工厂厂区内部,重要负荷及一些特殊的场所,考虑到安全方面和城市美观的问题,以及受地考虑到安全方面和城市美观的问题,以及受地面位置的限制,配电线路除采用架空电力线路面位置的限制,配电线路除采用架空电力线路外,大都采用电力电缆线路。外,大都采用电力电缆线路。第一节第一节 架空电力线路架空电力线路l内容提要:二、架空电力线路技术要求二、架空电力线路技术要求三、架空电力线路运行维护三、架空电力线路运行维护l1 1杆塔杆塔 架空电力线路利用杆
3、塔的固定和支撑把导线布置在离地面一定的高度。l 直线杆塔对导线进行支撑,导线伸展后把张力传递到耐张杆塔上,杆塔上的反向拉力又对导线所传递的张力进行平衡,这样整条线路就形成一个索状钢体结构。l杆塔是架空电力路的重要组成部分,其作用是支持导线、避雷线和其他设备及附件。l杆塔的型式和尺寸应能使导线与导线之间、导线与设备和附件、与避雷线之间、导线与杆塔本身之间以及导线对大地和交叉跨越物之间,有足够的电气安全距离。l必须有足够的机械强度,抗变形、抗弯能力强,抗裂性能好。1、按材质分类l(1 1)水泥杆)水泥杆 由钢筋和混凝土在离心滚杆机内浇制而成,按外部结构可分为锥形杆和等径杆两种。等径:300、400
4、;杆段有4m、6m、9m。锥形:梢径150、190、230、270,其锥度为1/75;杆段有6m、9m、10m、11m、12m、13m、15m。按内部结构可分为普通型和预应力型两种。优点是结实耐用、使用年限长、美观、维护工作量小。缺点是比较笨重、运输及施工不便。(2 2)金属杆塔)金属杆塔 金属杆有定型铁塔、钢管杆和型钢杆等。按金属杆塔的结构型式分为自立金属杆塔和拉线金属杆塔。优点是机城强度高、搬运组装方便、使用年限长、用在自立式承力杆塔上可去掉拉线。缺点是耗用钢材多、投资大、维修中除锈工作量大。l(l l)直线()直线(Z Z)或直线跨越()或直线跨越(ZKZK)杆塔)杆塔 主要用于线路直线
5、段中。在正常运行情况下,直线杆塔一般不承受顺线路方向的张力,而是承受垂直荷载即导线、绝缘子、金具、覆冰的重量;以及水平荷载,即风压力等;只有在电杆两侧挡距相差悬殊或一侧发生断线时,直线杆才承受相邻两档导线的不平衡张力。l(2 2)耐张()耐张(N N)或耐张分支()或耐张分支(NFNF)杆塔)杆塔 又称承力杆塔,主要用于线路分段处。在正常情况下,耐张杆除了承受与直线杆塔相同的荷载外,还承受导线的不平衡张力。在断线情况下,耐张杆还要承受断线张力,并能将线路断线、倒杆事故控制在一个耐张段内,便于施和检修。(3)转角(J)杆塔l主要用于线路转角处,线路转向内角的补角称为线路转角。转角杆塔除承受导线等
6、的垂直荷载和风压力外,还承受导线的转角合力(角度力),合力的大小决定于转角的大小和导线的张力,由于转角杆塔两侧导线拉力不在一条直线上,一般用拉线来平衡转角处的不平衡张力(城市逐渐淘汰拉线)。l(4 4)终端()终端(D D)杆塔)杆塔 位于线路首、末段端,发电厂或变电站出线的第一基杆塔是终端杆,线路最末端一基杆塔也是终端杆塔。它是一种能承受单侧导线等的重直荷载和风压力,以及单侧导线张力的杆塔。(5)特殊(T)杆塔 跨越(K)杆塔 一般用于当线路跨越公路、铁路、河流、山谷、电力线、通信线等情况。分支(F)杆塔 一般用于当架空配电线路中间需设置分支线时。l(6 6)多回同杆架设杆塔)多回同杆架设杆
7、塔 由于线路空间走廊限制,多回架空线路需在同一个杆塔上架设。分类:1 同电压等级多回路同杆架设。2 不同电压等级多回路同杆架设。高一级电压必须在上方(安规规定的验电次序)。(7)承载设备的杆塔配电线路的杆塔型在结构上有它的特点,除正常的支撑导线外,还有承载设备的杆型,如变压器、断路器、隔离开关等杆塔型。2杆塔基础杆塔基础l杆塔基础是指架空电力线路杆塔地面以下部分的设施。l杆塔基础作用是保证杆塔稳定,防止杆塔因承受导线、冰、风、断线张力等的垂直、水平荷重和其他外力作用而产生的上拔、下压或倾覆l杆塔基础一般分为混凝土电杆基础和金属杆塔(现浇)基础拉盘拉盘卡盘卡盘底盘底盘电杆电杆三盘一杆三盘一杆三盘
8、的作用三盘的作用是埋(垫)在电杆底部的方(圆)形盘,承受电杆的下压力并将其传递到地基上,以防电杆下沉。卡卡盘盘是紧贴杆身埋入地面以下的长形横盘,其中采用圆钢或圆钢与扁钢焊成U形抱箍与电杆卡接,以承受电杆的横向力,增加电杆的抗倾覆力,防止电杆倾斜。拉拉盘盘是埋置于土中的钢筋混凝土长方形盘,在盘的中部设置U 型吊环和长形孔,与拉线棒及金具相连接,以承受拉线的上拔力,稳住电杆,是拉线的锚固基础。防沉土台防沉土台水流冲刷水流冲刷冻胀影响冻胀影响地下部分地下部分较深、较大较深、较大根据杆塔根开根据杆塔根开分宽基和窄基分宽基和窄基三三 架空导线架空导线l架空导线是架空电力线路的主要组成部件,其作用是传输电
9、流输送电功率。架空导线运行中所受影响架空导线运行中所受影响l架空导线长期处在旷野、平原、山区、电力用户所在点等地运行,需要经常耐受风雨、冰雾、气温变化、外力条件的影响以及化学气体的侵蚀。l架空导线要求 1 不但具备良好的电气性能,而且必须具备足够的机械性能以及一定的防腐、防震的能力。还要求尽可能质轻且价廉。l2避雷线防止雷击导线 ,应有足够的机械强度及热稳定性能。l有铜、铝、钢、铝合金等。l铜的导电率较高,是良好的导电体。抗拉强度可达37 39kg/mm2;铜线的抗腐蚀性强,所以在易腐蚀的区域采用较多。但铜属于稀有资源用途广泛,线路上应尽可能少用铜导线。l铝的导电率比铜略差,铝的导电能力为铜的
10、60%,但铝的比重较铜轻,约为铜的34%,铝的蕴藏量大,造价比铜低,线路上应采用。l线路的架空避雷线、接地装置中的接地引下线由于平时不通过电流,而热稳定效应要求高,故采用用钢绞线。l架空导线结构分为四类:单股导线、多股绞线、复合材料多股绞线和绝缘导线。l(1)单股导线由于制造工艺上的原因,当截面增加截面增加时,机械强度下降机械强度下降,因此单股导线截面一般都在10 平方毫米以下,目前广为使用最大到6平方毫米。(2)多股绞线)多股绞线l大截面导线是由多股细导线绞合而成,多层绞线相邻层的绞向相反相反,防止放线时打卷扭花。扭花。l其优点是机械强度较高、柔韧、适于弯曲机械强度较高、柔韧、适于弯曲;且由
11、于股线表面氧化电阻率增加电阻率增加使电流沿股线股线流动,集肤效集肤效应应较小,电阻电阻较相同截面单股导线略有减小。减小。l复合材料多股绞线是指两种两种材料的多股绞线,常见的是钢芯铝绞线钢芯铝绞线,其线芯部位由钢线绞合而成,外部再绞合铝线,综合了钢钢的机械性能和铝铝的电气性能,是目前广泛广泛应用的架空导线。(1)电线类型电线类型 品种品种 型号型号 电线结构概况电线结构概况 用途及选用原则用途及选用原则 硬铝线 硬圆铝单 LY 用硬拉铝制成的单线 一般不用,只用于低压架空线路 铝绞线 LJ 用圆铝单线多股制成的绞线 高压在居民区截面不小于35mm2,非居民区截面不小于25mm2,低压不小于16m
12、m2 钢芯铝绞线 钢 芯 铝 绞 线轻型钢芯铝绞线加强型钢芯铝绞线 LGJLGJQLGJJ 内层为单股或多股镀锌钢绞线,主要承担张力。外层为单层或多层硬铝绞线,为导电部分 LGJ、LGJQ用于一般地区。LGJJ用于重冰区或大跨越(2)电线类型电线类型品种品种型号型号电线结构概况电线结构概况用途及选用原则用途及选用原则聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)铜、铝、铝合金单股、多股绞线JVJLV 外绝缘层为PVC,内导体为铜、铝、铝合金单股或多股绞线 用于低压线路或低压集束型绝缘导线外护套。绝缘电阻低,耐热性较差 聚乙烯聚乙烯(PE)铜、铝、铝合金单股、多股绞线YJJYJ 外绝缘层为PVC,内导体为铜、铝、铝
13、合金单股或多股绞线 用于低压线路或低压集束型绝缘导线外护套。化学稳定性和电气性能好,耐油性和耐气候性差 高密度聚乙烯(HDPE)铜、铝、铝合金多股绞线外绝缘层为HDPE,内导体为铜、铝、铝合金多股绞线 用于高压线路。抗过载强,化学稳定性和电气性能好,不阻燃,长期工作温度不应超700C 交联聚乙烯(XLPE)铜、铝、铝合金多股绞线YJHLJJLYJ 外绝缘层为XLPE,内导体为铜、铝、铝合金多股绞线 用于高压线路。抗过载强,耐热性好,能避免环境应力开裂,长期工作温度为900C l1 1、裸导线、裸导线lT-铜线;L-铝线;G-钢线;Q-轻型;F-防腐;H-合金;J-绞线或加强型。例如:例如:LJ
14、-铝铰线;TJ-铜绞线;GJ-钢绞线LGJ-150/25钢芯铝绞线;LHJ-铝合金绞线;LGJJ-加强型钢芯铝绞线;l2、绝缘导线、绝缘导线l JK-架空;YJ-交联聚乙烯;GY-高密度聚乙烯;l TR-软铜导体;HL-铝合金导体;L-铝导体;l V-聚氯乙烯;/Q-轻型;/B-本色绝缘;l(A)-钢绞线承力束。l例如:例如:l JKLYJ10/120-为架空铝芯交联聚乙烯绝缘、额定电压10kV、标称截面 120mm2的绝缘架空导线。l JKLYJ-150为架空铝芯交联聚乙烯绝缘,标称截面150mm2。4绝缘子绝缘子l空气是架空电力线路导线之间及导线对地的绝缘介质,导线在杆塔上则通过绝缘子与杆
15、塔、横担电气隔离,绝缘子又通过金具分别和导线、横担相连接并固定在杆塔上。l绝缘子是一种隔电部件,其用途是使导线与导线之间以及导线对地之间绝缘绝缘,支持、支持、悬吊悬吊导线,并固定固定于杆塔的横担之上。l绝缘子应具有良好的电气性能和机械性能。并且绝缘子长期暴露在大气中,因此对雨、雪、雾、风、冰、气温骤变以及大气中有害物质的侵蚀也应具有较强的抗御能力,耐腐蚀、抗高温、耐老化。1、可以增加绝缘子的泄漏距离(又称爬电距离),同时每个波纹又能起到阻断电弧的作用。2、当下雨时,从绝缘子上流下的污水不会直接从绝缘子上部流到下部,避免形成污水柱造成短路事故,起到阻断污水水流的作用。3、当空气中的污秽物质落到绝
16、缘子上时,由于绝缘子波纹的凹凸不平,污秽物质将不能均匀地附在绝缘子上,在一定程度上提高了绝缘子的抗污能力。l l针式绝缘子主要用于直线直线杆塔或角度较小较小的转角杆塔上,也有在耐张杆塔上用以固定导线跳跳线线。导线采用绑线绑扎,使其固定在针式绝缘子项部的槽中。l针式绝缘子为内胶装结构,制造简易、价格便宜,但承受导线张力不大,耐雷水平不高,较易闪络。l柱式绝缘子的用途与针式绝缘子大致相同。但由于柱式绝缘子是外胶装结构,温度聚变等原因不会使绝缘子内部击穿、爆裂,并有浅槽裙边使其自洁性能良好,抗污闪能力要比针式绝缘子强,因此,在配电线路上应用非常广泛。l瓷横担绝缘子为外胶装结构实心瓷体,其一端装有金属
17、附件。一般用于10kV 配电线路直线杆,导线的固定是用绑线将其绑扎在瓷横担绝缘子另一端的瓷槽内。由于结构上的特点,能起到绝缘子和横担的双重作用,当断线时,不平衡张力使瓷横担转动到顺线路位置,由抗弯变成承受拉力,起到缓冲作用并可限制事故范围。瓷横担绝缘子的实心结构使其不易老化、击穿,自洁性能良好,抗污闪能力强。l悬式绝缘子具有良好的电气性能和较高的机械强度,按防污性能分为普通型和防污型两种,按制造材料又分为瓷悬式和钢化玻璃悬式两种。悬式绝缘子一般安装在高压架空线路耐张杆塔、终端杆塔或分支杆塔上,少量也用于直线杆塔作为直线绝缘子串使用l棒式绝缘子为外胶装结构的实心磁体,可以代替悬式绝缘子串或蝶式绝
18、缘子。但由于棒式绝缘子在运行过程中容易遭震动等原因而断裂,一般只能用在一些应力比较小的承力杆,且不宜用于跨越公路、铁路、航道或市中心区域等重要地区的线路。l式绝缘子常用于低压低压配电线路上,作为直线直线或耐张或耐张绝缘子,也可同悬式绝缘子配套,用于10kV配电线路耐张耐张杆塔、终端终端杆 塔或分支分支杆塔上。l合成绝缘子具有体积小、质量轻、机械强度高、抗污闪性能强等优点。在国内,最典型的合成绝缘子是由玻璃纤维与环氧树脂制成的玻璃钢引拔棒作芯棒,并由硅橡胶绝缘材料制成伞裙和护套,其两端由特殊的连接方一式构成的棒型悬式结构。l1、拉线的作用是为了在架设导线后能平衡杆塔所承受的导线张力和水平风力,以
19、防止杆塔倾倒、影响安全正常供电。l 因为拉线需要承受较大的荷载,所以应有足够的机械强度,一般均采用镀锌钢绞线,其截面应根据其所承受张力的大小而确定。l还应具备抗腐蚀能力,以免生锈降低其机械强度。l拉线与地面的夹角一般为4545度度,若受环境限制可适当增减,一般不超出30 度一60度,穿越带电线路时应在上下两侧加装圆瓷套管,拉盘应垂直于拉线。拉线按其作用可分为张力拉线(如转角、耐张、终端、分支杆塔拉线等)和风力拉线(如在土质松软的线路上设置拉线,增加电杆稳定性)两种。按拉线的形式,又可分为普通拉线、水平拉线、弓形拉线、共同拉线和V 形拉线、撑杆拉线等。15度以下转角杆宜采用单横担,度以下转角杆宜
20、采用单横担,15度度-45 度转角杆宜采用双横担,度转角杆宜采用双横担,45度以度以上转角杆宜采用十字横担。上转角杆宜采用十字横担。一般情况下,直线杆横担和杆顶支架装在受电侧,一般情况下,直线杆横担和杆顶支架装在受电侧,分支或终端杆的单横担应装在拉线侧;两棚横分支或终端杆的单横担应装在拉线侧;两棚横担的转角杆,电源侧作上棚,受电侧作下棚担的转角杆,电源侧作上棚,受电侧作下棚。1、铁横担 中、高压配电线路常用60 x6mm 的镀锌角钢,低压配电线路常用50 x 5mm的镀锌角钢。2、瓷横担 瓷横担具有良好的绝缘性能,可代替悬式或针式绝缘子和铁横担。l线路金具主要用于架空电力线路将绝缘子和导线悬挂
21、悬挂或拉紧拉紧在杆塔上,用于导、地线的连接连接、防震防震以及带拉线杆塔中拉线的紧固紧固与调整调整等。它不仅传递传递机械、电气负荷,而且起某中防护防护作用。l金具除与线型必须相匹配外,还必须保证有足够的机械强度和防腐能力。作用是支持电线并使其固定在绝缘子和杆塔上。主要是悬垂线夹(书中将耐张线夹列于此)。其型号XGU-1、2、3、4型。其字母的含义为:X-悬垂;G-固定;U-螺栓式作用是在耐张、终端、分支等杆塔上紧固电线并使其固定在绝缘子和杆塔上。主要是耐张线夹,它可分为螺栓型、楔型、压接型等,它的握着力不应小于导线计算拉断力的90%。其型号为NLD、NX、NY-1、2、3、4型。其字母的含义为:
22、N-耐张;D-倒装;L-螺栓式;X-楔型;Y-压接。节能性耐张线夹是目前已开始使用的一种新型产品,它的主要优点是减少电能损耗、方便施工、便于检修。l作用主要是将各个不同的金具连接在一起并使其固定在绝缘子和杆塔上。主要有直角挂板、球头环、宛头挂板、U型挂环、U型挂板、平行挂板、平行挂环等。它们的最小破坏荷重不应小于69kN。其型号为Z、Q、W、U、P等-7、10、12、16等型。其字母的含义为:Z-直角;W-宛头;U-U型;P-平行;7、10、12、16-为破坏荷重值(kN)。l主要有电线的液压管、爆压管、钳压管和预绞丝补修条等。要求它们的握着力不应小于导线计算拉断力的95%。l其型号为JYD、
23、JTB、YJB等-*/*。l其字母的含义为:其字母的含义为:第一个字母J-接续;Y-压接;第二个字母Y-牵引;T-T形;J-绞合;第三个字母D-导线;B-爆压或补修;*/*-电线标称截面或附加其他零件非承力接续金具l主要有电线的并沟线夹、跳线线夹、补修管等。要求它们的握着力不应小于导线计算拉断力的10%。l其型号为JX、JB、JYT等-1、2、3、4或*/*。l其字母的含义为其字母的含义为 第一个字母J-J-接续;接续;第二个字母X-X-补修;补修;B-B-并沟;并沟;Y-Y-引线;引线;第三个字母T-T-跳线;跳线;1、2、3、4或*/*-组合号和电线标称截面。主要有均压环。其型号为FJP-
24、500N。F-防护;J-均压 P-屏蔽;500-电压500kV;N-组合号 主要有铝包带、重锤、护线条、防震锤等。其型号为FD、FG、FYH、1*10-1、2、3、4等或*/*。F-防护;D-导线;G-钢绞线;Y-豫绞;H-弧形;1、2、3、4等或*/*-组合号和电线标称截面。l雷击架空电力线路,会引起线路绝缘闪络、跳闸,甚至导线断股、断线事故。因此,为确保安全供电,必须做好架空电力线路的防雷措施。l架设避雷线是架空线路最基本的防雷措施。避雷线架设在导线上方,其主要作用是防雷。l当架空线路遭受雷击时,雷电流通过避雷线迅迅速传人大地速传人大地,从而保护线路免遭直接雷击,保证线路的安全送电l避雷线
25、对雷电流有分流作用,能减小流经杆塔的雷电流,降低塔顶电位;对导线有耦合作用,能降低雷击杆塔时绝缘子串上的电压;对导线有屏蔽作用,能降低导线上的感应过电压。l接地装置是指埋设于土壤中并与每基杆塔的避雷线及杆塔接地体有电气连接电气连接的金属装置金属装置。接地装置主要包括接地引下线和接地体引下线和接地体。将雷电流引人大地并迅速扩散,以保护线路免遭雷击l接地引下线是连接避雷线、避雷器或架空电力线路杆塔与接地体的金属导线,常用材料为镀锌钢绞线。接地体是指埋入地面以下直接与大地接触直接与大地接触的金属导体。可分自然接地体和人工接地体两种。水平接地体一般采用圆钢或扁钢,其长度和根数根据接地电阻值的要求确定,
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