1. 研究目的与意义
城市化进程的加快以及人们对电力需求量的逐渐提升促进了电力建设规模的发展，随着人们对电力系统服务质量以及用电安全重视度的提升，电力企业需要完善电力系统运行方式，促进供电稳定性以及质量提高，架空输电线路是电力系统中重要组成部分，对电力输送的安全稳定起着关键作用，要求输电线路在运行过程中要求更具有稳定性与可靠性。架空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.
近年来，我国的经济得到了快速发展，经济在不断发展过程中对能源消耗非常大，因此，电能也成了保证经济发展的重要保障。由于低碳能源位于偏远地区，需要通过输电线路传送到负荷中心，此时我们就可以通过新型的电网模式既可以增加电力供给量，同时绿色供电，保护环境，以此来响应“双碳”目标。
2. 课题关键问题和重难点
本次设计的任务是对一条牡丹线架空输电线路进行设计。其中关键问题有以下：
1.当气象条件变化时，导线受温度和荷载的作用，导线材料的应力，弧垂及线长也将随着变化，不同的气象条件下导线的应力。也可以根据状态方程进行计算。不同气象条件下，导线最大风速，覆冰厚度，最高气温，最低气温，覆冰风速都应该根据所在气象区所提供资料来选择。
2.临界档距的判断。临界档距指最大应力同时出现在最大比载和最低气温时的档距，凡小于此临界档距的实际档距导线的最大应力的控制气象条件必定是最低气温；凡大于此临界档距的实际档距导线的最大.应力的气象控制条件必定是最大比载。一般情况下，可能成为控制条件的最低气温、最大风速、最厚覆冰和年均气温之间，存在6个临界档距，但真正起作用的有效临界档距最多不超过3个。设计时，需要先判别出有效临界档距，从而得到实际档距的控制气象条件，并使用图解法和列表法判别有效临界档距。
3. 国内外研究现状（文献综述）
架空输电线路主要由基础、杆塔、导线、避雷线、绝缘子、金具及接地装置等部件组成。其设计内容包括路径的选择，气象条件的校验，导线、地线、绝缘子和金具的选择与配合、绝缘配合、防雷和接地，杆塔型式的选择，杆塔结构的确定，基础的形式，杆塔定位、对地距离和交叉跨越等。导线用来传导电流，输送电能。地线是当雷击导线时把雷电流引入大地，以保护线路绝缘免遭大气过电压的破坏。杆塔用来支撑导线和地线，并使导线和导线之间，导线和地线之间，导线和杆塔之间以及导线和大地、公路、河流、通信线路等被跨越物之间保持一定的安全距离。绝缘子是用来固定导线，并使导线与杆塔之间保持绝缘状态。金具在架空送电线路中主要用于支持、固定、连接、接续、调节及保护作用。拉线是用来加强杆塔基础的强度，承担外部荷载的作用力，以减少杆塔的材料消耗量，降低杆塔的造价。杆塔基础是将杆塔固定于地下，以保证杆塔不发生倾覆。最后根据导线型号、气象条件和不同的档距选择防振锤型号、防振锤安装个数和计算出防振锤的安装距离。路径选择是该工程进行设计的一个重要的阶段，着重对于线路路径的实行方案进行技术经济比较，从中选择出一个最佳的设计方案，对设计原则进行进一步的明确。
1.架空输电线路常年在大气中运行，承受着四季气温、风、冰以及雷电等气象变化的影响，主要引起架空线载荷和悬挂曲线长度发生变化，使架空线的张力(应力)、弧垂随之改变，进而影响到杆塔、基础所受荷载大小以及与其他物体间的电气安全距离。一般来说，雨水难以在架空线上停留，雪的密度较小，它们对线路影响不大。雷电对线路的影响，可以用加强防雷措施来解决。风、覆冰和气温对架空输电线路的机械强度和电气间距有较大影响，是线路设计需考虑的主要气象参数，称为气象条件三要素。对于气象区的选择及其对应数据，应可以参考文献[6]。在设计时我们需要将已经选取的各种气象条件，分别按最高气温、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年平均气温、外过电压、内过电压等情况所对应的气温、风速、覆冰的气象条件组合数值，以全国典型气象区划分的表格形式汇总列表。
2.钢筋混凝土电杆结构简单，节约钢材，基础简易，工程量小，工程造价低，施工周期短，且具有较高的强度，经久耐用，运行维护费用低。其缺点是笨重，运输困难。因此对于较高的混凝土电杆均采用分段制造，现场组装，每段电杆的重量在5000~ 10000kN以下。在35~ 110kV线路上大量使用的是钢筋混凝土电杆，新建330kV及以下线路，在平地、丘陵等便于运输和施工的地区，应首先考虑采用钢筋混凝土电杆。对于杆塔选择应可以参考文献[6]。
4. 研究方案
1.对于线路路径选择，沿线路路径情况见提供的平断面图，沿线路的地质为亚粘土，孔隙比0.83，塑性指数16，液性指数0.73，地下水在表面下0.9米，地区污秽Ⅱ级。
2.导线及避雷线选择，导线上输送电流的金属线，由于经常承受着拉力、冰、雨、雪以及温度变化的影响，同时还受空气中化学杂志的侵蚀，所以导线的材料除了应有良好的导电率以外，还应有足够的机械强度和防腐性能。合理的选择导线截面积，对电网安全运行和电能质量有重大意义。根据电力系统规划，拟新建一条330kV双回架空送电线路，导线采用 2LGJ-720/50。避雷线根据与导线配合的原则我们选择的型号为GJ-50型。
3.导体应力与弧垂，首先气象区的选择由任务报告给出，相当于我国典型气象区的第Ⅱ区。再根据所给要求计算应力和弧垂，其步骤为： (1) 根据导线参数和气象条件， 计算导线的比载和许用应力。(2）根据气象条件， 计算各临界档距；将实际档距与之比较， 判断有效临界档距， 从而确定控制气象条件将控制气象情况下的比载、气温和许用应力作为已知数据， 将待求导线应力的气象条件的比载、气温作为另一种气象情况下的数据代入状态方程， 解得各种待求状态下的导线应力。(3) 将求解出的应力代入弧垂计算公式，求出各种条件下的导线弧垂。其中地线的安全系数取3.5。
5. 工作计划
第 1 周英文资料翻译
第 2 周查阅资料写开题报告，完成开题报告
第 3-4 周应力弧垂计算及曲线绘制
