輸電線路設(shè)計—導(dǎo)線風偏計算及校驗PPT課件

1、 1 1、概述、概述 2 2、風偏計算基本參數(shù)、風偏計算基本參數(shù) 3 3、檔距中導(dǎo)線風偏、檔距中導(dǎo)線風偏 4 4、直線塔懸垂絕緣子串風偏、直線塔懸垂絕緣子串風偏 5 5、風偏校驗方法、風偏校驗方法 6 6、搖擺角太大時解決方法、搖擺角太大時解決方法第1頁/共35頁一、概 述 架空輸電線路長期運行在野外，受自然界氣架空輸電線路長期運行在野外，受自然界氣候變化的影響。風是自然界影響線路的主要現(xiàn)象候變化的影響。風是自然界影響線路的主要現(xiàn)象之一。大風引起的導(dǎo)線風偏對地或?qū)U塔塔頭構(gòu)之一。大風引起的導(dǎo)線風偏對地或?qū)U塔塔頭構(gòu)件放電是線路故障的主要形式。件放電是線路故障的主要形式。 下面介紹導(dǎo)線風偏對地或

2、交叉跨越計算和下面介紹導(dǎo)線風偏對地或交叉跨越計算和絕緣子串風偏計算。絕緣子串風偏計算。第2頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)（1）比載 （N/m.mm2） 比載是電線單位長度、單位截面上的荷載自重比載 g1冰重比載 g2自重冰重綜合比載 g3風比載 g4覆冰后風比載 g5自重風重綜合比載 g6覆冰、風綜合比載 g7第3頁/共35頁第4頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)比載以荷載方向分類 分為垂直比載、水平比載、綜合比載。垂直比載有 g1、g2、g3水平比載有 g4、g5綜合比載有 g6、g7水平比載垂直比載綜合比載第5頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)自重比載g1計算 SgWg01式中：g1

3、電線自重比載（N/m.mm2） W0 電線自重 （N/m） g 重力加速度 g = 9.80665 S 電線截面（mm2） 第6頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)冰重比載g2計算 式中：g2 電線覆冰的冰重比載（N/m.mm2） b 覆冰厚度 （mm） g 重力加速度 g = 9.80665 S 電線截面（mm2） d 電線外徑 （mm）gSdbbg9 . 02第7頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)電線覆冰垂直綜合比載g3計算 式中： g1 電線自重比載（N/m.mm2） g2 電線覆冰的冰重比載（N/m.mm2） 213ggg第8頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)風比載g4計算 式中： g4

4、 電線上風比載（N/m.mm2） g 重力加速度 g = 9.80665 V 大風風速 （m/s） 風壓不均勻系數(shù) S 電線截面（mm2） K 電線體型系數(shù) d 電線外徑 （mm） d17mm K=1.2 d17mm K=1.13241016gSdVKg第9頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)覆冰后風比載g5計算 式中： g4 電線上風比載（N/m.mm2） g 重力加速度 g = 9.80665 V 大風風速 （m/s） 風壓不均勻系數(shù) S 電線截面（mm2） K 電線體型系數(shù) d 電線外徑 （mm） b 覆冰厚度 （mm）32510162gSbdVKg第10頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)

5、風壓不均勻系數(shù)取值 基準風速m/s2020V2727V31.531.5計算桿塔荷載1.00.850.750.70計算風偏用1.00.750.610.61水平檔距 m200250300350400450500550校驗桿塔間隙用0.800.740.700.670.650.630.620.61第11頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)風電線綜合比載g6計算 式中： g1 電線自重比載（N/m.mm2） g4 電線的風比載（N/m.mm2） 22641ggg第12頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù)冰、風、電線綜合比載g7計算 式中： g3 覆冰、電線垂直比載（N/m.mm2） g5 覆冰后電線上的風比

6、載（N/m.mm2） 25237ggg第13頁/共35頁 二、風偏計算基本參數(shù) P 單位荷重 （N/m） 單位荷重是電線單位長度上的荷載，單位荷重為應(yīng)力與電線截面的乘積。自重 P1冰重 P2自重冰重綜合 P3風 P4覆冰后風 P5自重風重 P6覆冰、風 P7Sgp第14頁/共35頁 （2）應(yīng)力 （N/mm2） 應(yīng)力是電線單位截面上所受的力電線張力T是應(yīng)力與截面的乘積 二、風偏計算基本參數(shù)ST第15頁/共35頁 不同的氣象條件下，導(dǎo)線有不同的應(yīng)力。 在線路檔距中，電線弧垂上各點的應(yīng)力是不相同的，施工圖設(shè)計應(yīng)力表是指電線弧垂最低點單位截面所受的力。 二、風偏計算基本參數(shù)第16頁/共35頁 獲得導(dǎo)線

7、應(yīng)力方法：獲得導(dǎo)線應(yīng)力方法：1、查施工圖設(shè)計中的應(yīng)力表。2、采用狀態(tài)方程式計算。3、根據(jù)施工圖圖紙中的導(dǎo)地線放線K值表進行換算。 二、風偏計算基本參數(shù)第17頁/共35頁第18頁/共35頁ttEElgElgmmmm2222222424式中： m、gm、tm 已知條件的應(yīng)力、比載、溫度 、 g、 t 待求條件的應(yīng)力、比載、溫度 線膨脹系數(shù) E 彈性模量（N/mm2） 代表檔距(m)l 二、風偏計算基本參數(shù)第19頁/共35頁 三、檔距中導(dǎo)線風偏第20頁/共35頁Kg21式中： 電線應(yīng)力 （N/mm2） g1 電線自重比載（N/m.mm2） K K值（x10-4） 利用施工圖圖紙中的放線K值表中數(shù)值反

8、算相應(yīng)溫度下的導(dǎo)線應(yīng)力。 由于施工圖中放線K值表中的數(shù)值是降溫后對應(yīng)溫度的數(shù)值，因此表中的溫度減去K值表降溫的度數(shù)，才是所求應(yīng)力對應(yīng)的實際溫度。 二、風偏計算基本參數(shù)第21頁/共35頁檔距中央的弧垂（最大）計算： 三、檔距中導(dǎo)線風偏第22頁/共35頁電線風偏角計算：式中：式中： 電線風偏角（度）電線風偏角（度） g g1 1 電線自重比載（電線自重比載（N/mmN/mm2 2） g g4 4 風比載（風比載（N/mmN/mm2 2） 141ggtg 三、檔距中導(dǎo)線風偏風偏是風偏是導(dǎo)線弧垂以檔距兩側(cè)導(dǎo)線懸掛點連線為軸旋轉(zhuǎn)。以檔距兩側(cè)導(dǎo)線懸掛點連線為軸旋轉(zhuǎn)。 第23頁/共35頁電線上檔距中央的弧垂

9、（最大）計算：式中：式中：f f 電線任意一點弧垂（電線任意一點弧垂（m m） g g1 1 電線自重比載（電線自重比載（N/mmN/mm2 2） b b 電線應(yīng)力電線應(yīng)力 （N/mmN/mm2 2） g g1 1 電線自重比載（電線自重比載（N/mmN/mm2 2） L L 檔距（檔距（m m） h h 電線懸掛點高差（電線懸掛點高差（m m） 高差角高差角 cos826LgfLhtg1 三、檔距中導(dǎo)線風偏第24頁/共35頁導(dǎo)線風偏計算中任一點對地弧垂計算：式中：式中： f f 電線任意一點弧垂（電線任意一點弧垂（m m） g g6 6 電線綜合比載（電線綜合比載（N/mmN/mm2 2）

10、b b 電線應(yīng)力電線應(yīng)力 （N/mmN/mm2 2） g g1 1 電線自重比載（電線自重比載（N/mmN/mm2 2） 距兩側(cè)桿塔的距離（距兩側(cè)桿塔的距離（m m） h h 電線懸掛點高差（電線懸掛點高差（m m） 高差角高差角 cos2216llgf21ll、 三、檔距中導(dǎo)線風偏第25頁/共35頁絕緣子串風偏計算：JvhWlgSWTlgSptg14122sin22式中：式中：P P 絕緣子串風壓（絕緣子串風壓（N N） L Lh h 水平檔距（水平檔距（m m） W W 絕緣子串重量（絕緣子串重量（N N） L Lv v 垂直檔距（垂直檔距（m m） S S 電線截面電線截面 （mmmm2

11、 2） 線路轉(zhuǎn)角度數(shù)（度）線路轉(zhuǎn)角度數(shù)（度） g g1 1 電線自重比載（電線自重比載（N/mmN/mm2 2） T T 相導(dǎo)線張力（相導(dǎo)線張力（N N） g g4 4 電線風壓比載（電線風壓比載（N/mmN/mm2 2） W WJ J 重錘重量（重錘重量（N N） 四、直線塔懸垂絕緣子串風偏第26頁/共35頁絕緣子串風壓計算：80665. 91603. 02VnP式中：式中：P P 絕緣子串風壓（絕緣子串風壓（N N） V V 風速（風速（m/sm/s） n n 絕緣子片數(shù)絕緣子片數(shù) 單聯(lián)串金具算單聯(lián)串金具算1 1片，片， 雙聯(lián)串算雙聯(lián)串算2 2片。片。 四、直線塔懸垂絕緣子串風偏第27頁/

12、共35頁垂直檔距計算：22111lhlhgllhv 四、直線塔懸垂絕緣子串風偏式中：式中： L Lv v 垂直檔距（垂直檔距（m m） L Lh h 水平檔距（水平檔距（m m） 電線應(yīng)力電線應(yīng)力 （N/mmN/mm2 2） g g1 1 電線自重比載（電線自重比載（N/mmN/mm2 2） h h1 1、h h2 2 計算桿塔兩側(cè)導(dǎo)線懸掛點高差（計算桿塔兩側(cè)導(dǎo)線懸掛點高差（m m） l l1 1、l l2 2 計算桿塔兩側(cè)檔距（計算桿塔兩側(cè)檔距（m m）第28頁/共35頁第29頁/共35頁 絕緣子串極限搖擺間隙圓圖繪制需考慮的因素：絕緣子串極限搖擺間隙圓圖繪制需考慮的因素：1、角鋼及腳釘寬度一般取150mm。2、線夾出口處的弧垂（瓶口弧垂）與塔身寬度和計算塔兩側(cè)桿塔相 對位置有關(guān)。3、電氣間隙應(yīng)根據(jù)海拔高度進行修正。第30頁/共35頁在外過電壓、內(nèi)過電壓及正常工作電壓情況下，分別求出絕緣子串的風偏角1 1 、 22、 33，然后繪出間隙圓，如右圖所示，由圖中的間隙距離e1e1、e2e2、e3e3，即可得知各種情況下的空氣間隙是否滿足規(guī)程要求。 五、風偏校驗方法第31頁/共35頁為便于設(shè)計驗算，可采用反推法，先利用已知參數(shù)，反算出直線桿塔的允許高差hh，再在定位中進行控制。 五、風偏校驗方法第32頁/共35頁也可以利用上述公式算出各種條件下水平檔距與垂直檔距的關(guān)