輸電線路改造線長變量的計算方法

1、輸電線路改造線長變量的計算方法 【摘 要】：對線路改造線長變量的計算，提出一種簡單實用的計算方法。 HfoO&  【關(guān)鍵詞】：輸電線路;線長計算方法。 n5Xcm'c  目前，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的全面鋪開，運行中的電力線路經(jīng)常需要進(jìn)行改造。在耐張段保持不動的情況下，一般有增加直線桿塔、個別直線桿塔移位升高等改造方式，因架空輸電線路建成后，耐張段的導(dǎo)線長度已為一定值，如線路進(jìn)行改造，該耐張段的線長勢必發(fā)生變化，如不對線長進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，導(dǎo)線對地距離、導(dǎo)線安全系數(shù)、桿塔受力條件等技術(shù)參數(shù)將發(fā)生較大的變化，甚至可能直接影響到線路安全運行。通常辦法是

2、將改造的耐張段按應(yīng)力弧垂曲線重新緊線，并調(diào)整各懸垂線夾在導(dǎo)線上的固定位置，但這種方法現(xiàn)場施工作業(yè)場面大，安全風(fēng)險大，施工費用高。 z>xz  為保證導(dǎo)線對地距離、導(dǎo)線安全系數(shù)、桿塔受力條件等，都符合線路原來的設(shè)計要求，必須對改造后的線長變量進(jìn)行適當(dāng)補償。因此，在這類改造工程的設(shè)計、施工過程中，重點需要研究解決的是線路改造前后的導(dǎo)地線線長變量問題。但是，對導(dǎo)線線長變量理論計算的過程相對比較復(fù)雜，本文提出一種較為簡單方便，實用的計算方法供參考使用。 _8w4W;+.j  1、線路改造前后，線長變量的計算 JSo#x2&f  眾所周知，線路改造前后，引起線

3、長變化一般有以下幾個方面的因素： CnaeL$u  1、桿塔的高度變化引起的線長變化。 #d!eUec  2、代表檔距變化后弧垂應(yīng)力變化引起的線長變化。 r:*0v  3、氣溫的變化引起的線長變化。 ;/CQafkv_  4、導(dǎo)線應(yīng)力的變化引起的線長的變化 8f3il>,  一般來說，線長變量計算時，改造前后所取的氣溫條件相同，且導(dǎo)線應(yīng)力變化非常小，因此氣溫和導(dǎo)線應(yīng)力變化引起的線長變化非常小，為簡化計算，可忽略不計，線長變化主要是由桿塔高度變化和耐張段代表檔距變化后弧垂應(yīng)力變化引起的，這也是計算的重點。 VgSuc/n$  1.

4、1、桿塔的高度變化引起的線長變化 9TA$  假設(shè)某檔導(dǎo)線相鄰桿塔導(dǎo)線懸掛點高度相等，不考慮弧垂影響，此時，導(dǎo)線的線長為該檔的水平檔距;如果相鄰桿塔導(dǎo)線懸掛點高度不相等，不考慮弧垂影響，此時導(dǎo)線的線長為該檔導(dǎo)線水平檔距與懸點高差所形成的斜邊距，由于高差引起的線長計算通用公式為： L 1 =L/cos k0w&DQZ  對于同一耐張段，由于改造前后桿塔高度變化引起的線長變化為L 1 yE29VlJ  L 1 =Li/cosi-Lii/cosii E&VL!n  耐張段改造前高差產(chǎn)生的總線長(不計弧垂影響)：L i =Li/cosi tVxK

5、bm;'  耐張段改造后高差產(chǎn)生的總線長(不計弧垂影響)：L ii =Lii/cosii AC'm-/  tgi=Hi/Li tgii=Hii/Lii 5 ceby  Li、Lii 分別為線路改造前后的水平檔距。 Rza0p  Hi、Hii 分別為線路改造前后的相臨桿塔的掛線點高差，如地形高差較大時，應(yīng)計入地形高差。 qY2ZzhcJ  此部分線長變量計算比較簡單，只是普通的幾何計算。 8Df|.  1.2、代表檔距變化引起的線長變化 "|W-)<<  由于線路存在弧垂，必然導(dǎo)致某一檔的

6、實際線長比水平檔距略大，由于弧垂引起的線長計算通用公式為： L 2 =g2L3 cos/242 sF.&G'T  對于同一耐張段，由于改造前后代表檔距變化引起的線長變化為L 2 +<jE;<qBU  L 2=g2Li3 cosi/24i2 -g2Lii3 cosii/24ii2 5jxG2'9$  耐張段改造前的弧垂產(chǎn)生的總線長：L i =g2Li3 cosi/24i2 5zT<Yy  耐張段改造后的弧垂產(chǎn)生的總線長：L ii =g2Lii3 cosii/24ii2 >:?m1y%  i、ii為線

7、路改造前后的應(yīng)力。 %CF:*u  g 為導(dǎo)線的比載，線路改造前后不發(fā)生變化。 (6>)f*#  Cosi對弧垂產(chǎn)生的線長的影響極小，可忽略不計，簡化計算后 .>j#p tI  L 2=g2Li3 /24i2 -g2Lii3 /24ii2 q #|(>dF  根據(jù)代表檔距定義 Ld = Li3/l 推導(dǎo)出 Li3 = Ld2l M P./Q%6  l為耐張段長度，Ld 代表檔距 Hp8K2qk  L 2= g2Ldi2 l/24i2 - g2Ldii2 l/24ii2 VJdf.hM&  L 2 =

8、 g2 l/24(Ldi2/i2 - Ldii2/ii2) 'DT2/7  根據(jù)上式，除改造后的代表檔距和導(dǎo)線應(yīng)力外，其它數(shù)據(jù)均為已知量，待求數(shù)據(jù)量比較少，避免了煩瑣的計算，因此計算也十分簡便、快捷、精確。 5ns=!k4U  在利用上式進(jìn)行線長計算時，線路改造前后應(yīng)采用導(dǎo)線控制工況條件下的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，該條件下計算的優(yōu)點是：氣溫相同，應(yīng)力相同，并為一確定值，如一般情況下控制工況為平均運行應(yīng)力控制或最低氣溫控制，此時導(dǎo)線的應(yīng)力為一確定值，避免了查表產(chǎn)生誤差，既精確又簡便。如在其它工況條件下，應(yīng)力需查曲線表，會產(chǎn)生誤差，并且代表檔距發(fā)生變化，雖然應(yīng)力相差很小，但微小的

9、應(yīng)力差也將產(chǎn)生較大的線長差值，對較長耐張段，足以影響到弧垂的是否滿足規(guī)程要求。 r 8&s  總的線長變量L=L 1+L 2，如為正值，則意味線路改造后，線長有多余部分，如為負(fù)值，則意味線路改造后，線長加長。 $o(HD$:  2、線長變量的調(diào)整補償方法 T_;dJle  通過計算，得出了線路改造線長調(diào)整量后，下一步的工作就是設(shè)法對線長變量進(jìn)行調(diào)整補償。 H6(d5&Y  對線長需加長時，一般的處理辦法有： |V0:06qe  1、調(diào)節(jié)調(diào)整板眼位。一般耐張絕緣子串中有調(diào)整板，施工時，通常將調(diào)整板放中間位置，改造時可調(diào)整量有3厘米

10、、6厘米兩種可供選擇。 oWvt&27  2、添加連接金具、耐張瓷瓶(不宜超過2片)，瓷瓶長度一般有146毫米、155毫米等多種規(guī)格。 p6?cz  3、當(dāng)線長調(diào)整量較大，無法通過金具、瓷瓶調(diào)整時，可根據(jù)線長變量計算值對導(dǎo)線進(jìn)行定量補充，通過現(xiàn)場比量后確定補充導(dǎo)線長度，此時可直接壓接重新壓接耐張線夾后直接掛線，而無需通過觀測弧垂劃印來確定割線位置。 J;3APQe  對線長需縮短時，一般的處理辦法有： (Rrtb1  1、調(diào)節(jié)調(diào)整板眼位。通常，線路調(diào)整板放中間位置，可調(diào)整量為3厘米、6厘米兩種。 ouyreAA  2、減少連接金具，瓷瓶

11、換爬距大的，片數(shù)減少。(此法不宜采用) O8D; *dw  3、當(dāng)線長調(diào)整量較大，無法通過金具、瓷瓶調(diào)整時，可根據(jù)線長變量計算值對導(dǎo)線進(jìn)行開斷，重新壓接耐張線夾后直接掛線，而無需通過觀測弧垂劃印來確定割線位置。如割線位置正好在耐張線夾位置時，可考慮增大割線長度，不足部分通過添加連接金具、耐張瓷瓶來解決。 R3Xy/;w  3、線長調(diào)整補償對弧垂影響的分析 d4=zC  通過計算，知道了線長的調(diào)整量，并采取了措施對線長變量進(jìn)行了補償，但是，有時線長變量不能完全得到補償，或者有些線長變量數(shù)值很小，是否有必要采取措施補償，現(xiàn)在對這些問題進(jìn)行定量得分析如下： Te7BBC

12、j  對線長變量具體調(diào)整到何種程度才能滿足要求呢?一般來說，導(dǎo)線張力的微小變化對桿塔、基礎(chǔ)的受力無較大影響，關(guān)鍵是弧垂的變化，弧垂變化后，必須確保對各種交跨物的距離滿足安全規(guī)程的要求。 7l?V1)#K  在一耐張段中，由于導(dǎo)線弧垂產(chǎn)生的線長Lf = g2 lLd2/242 g+je I  根據(jù)f d= Ld2 g /8 推導(dǎo)出 Lf =8 f d 2 l/3Ld2 2r,='E&  當(dāng)存在線長變量K 時，Lf +K=8 f d K2 l / 3Ld2 4v#2  此時代表檔距不變，耐張段長度不變，/ z/ .arc  

13、;根據(jù)GBJ223-90110500KV架空電力線路施工及驗收規(guī)范對緊線的要求，弧垂允許偏差為：110kV +5%，-2.5%;220kV +2.5%，-2.5%。如對110 kV線路f d K/ f d在0.975和1.05范圍內(nèi)，對220 kV線路f d K/ f d在0.975和1.025范圍內(nèi)，此時線路弧垂?jié)M足要求，可不再調(diào)整線長變量，但應(yīng)校核該耐張段各檔交跨距離，如交跨距離都滿足要求，也可不作調(diào)整。 KfNA9 u*  4、結(jié)論 (Cg2M#>  在線路設(shè)計、施工前，對線路改造前后線長變量進(jìn)行計算分析，確切地知道線路改造前后的線長變化值，在改造時采取切實可行的措施，對線長進(jìn)行調(diào)整，如只需通過調(diào)整板來調(diào)節(jié)線長，可以減少和避免不必要的松線、緊線