輸電線路課程設計

1、邵陽學院課程設計（論文）任務書年級專業(yè)10輸電線路學生姓名張吉林學號1041201134題目名稱制作某線路導線的應力弧垂曲線和安裝曲線。設計時間19、20周課程名稱架空輸電線路設計課程編號設計地點一、課程設計（論文）目的結合所學的線路設計知識，要求學生掌握線路設計中各項參數的查表發(fā)放，并結合工程實際，掌握具體線路的導線應力弧垂曲線和安裝曲線做法，從中對線路設計中所涉及到的導線的比載計算，架空線弧垂、線長和應力的計算，架空線的狀態(tài)方程式，臨界檔距，最大弧垂的判定，導線應力弧垂曲線和安裝曲線做法有深刻的了解。最終加強學生的線路設計認識及動手能力二、已知技術參數和條件氣象條件：全國線路設計氣象條件匯

2、集V區(qū)電壓等級110kV導線型號LGJ-300/40三、任務和要求a）學生應該完成課程設計說明書的內容，同時還包括導線應力弧垂曲線和安裝曲線的繪制圖b）為簡明起見，各計算結果應盡量采用表格形式表示c） 每一計算過程應列出所用公式，并帶入一組實際數據示范d） 各系數的取值應說明出處和理由注：1.此表由指導教師填寫，經系、教研室審批，指導教師、學生簽字后生效;2.此表1式3份，學生、指導教師、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎條件（包括實驗室、主要儀器設備等）1、孟遂民，李光輝編著，架空輸電線路設計，中國三峽出版社，2000.102、邵天曉，架空送電線路的電線力學計算，水利電力出版社，19873

3、、周振山，高壓架空送電線路機械計算，水利電力出版社，19874、東北電力設計院，電力工程高壓送電線路設計手冊，水利電力出版社，1991五、進度安排16周（1）查找相關資料，整理和收集數據（2）根據氣象區(qū)確定氣象參數計算相關比載（3）確定臨界檔距（4）檔距的控制氣象條件17周（5）根據已知條件，利用狀態(tài)方程式計算不同檔距，各種氣象條件下架空線的應力和弧垂值（6）按一定的比例繪制出應力弧垂曲線（7）繪制安裝曲線圖（8）按照有關規(guī)定,制作論文，打印成稿。六、教研室審批意見教研室主任（簽字）：年月日七、主管教學主任意見主管主任（簽字）：年月日八、備注學生（簽字）：指導教師（簽字）：邵陽學院課程設計（論

4、文）評閱表學生姓名張吉林學號1041201134系電氣工程系專業(yè)班級電氣工程及其自動化10輸電線路班題目名稱制作導線的應力弧垂曲線和安裝曲線課程名稱架空輸電線路設計一、學生自我總結接到課題之后，為了在課程設計中萬無一失，我們查找了很多的資料，請教了同學朋友。整個課程設計下來，我感覺學會了很多，知道了實踐和理論之間的差距，知道了怎樣為目標付出，學會了團隊協(xié)作，懂得了只有在學習中多加實踐，才能干好一件事情，因為社會需要的是實踐型人才。因此在今后的學習中我會堅持理論與實踐并重。相信這次課程設計會是我的一次寶貴的實踐經驗。學生簽名：年月日、指導教師評定評分項目平時成績論文答辯綜合成績權重304030單

5、項成績指導教師評語：指導教師（簽名）：年月日注：1、本表是學生課程設計（論文）成績評定的依據，裝訂在設計說明書（或論文）的“任務書”頁后面;2、表中的“評分項目”及“權重”根據各系的考核細則和評分標準確定。摘要本課程設計是繪制導線的應力弧垂曲線和安裝曲線。先查有關規(guī)程得到譬如氣象、導線的有關參數，再用列表法求得臨界檔距，并判斷有效臨界檔距和控制氣象條件，以控制條件為已知狀態(tài)，利用狀態(tài)方程式計算不同檔距、各種氣象條件下架空線的應力和弧垂值，按一定的比例繪制出應力弧垂曲線和安裝曲線。本課程設計的重點和難點內容是關于狀態(tài)方程式的求解，要利用有關計算機方面的知識，這對于非計算機專業(yè)的我是一個很大的挑戰(zhàn)

6、，對我以后的學習與工作都有很好的指導意義。關鍵詞：臨界檔距；狀態(tài)方程式；應力弧垂曲線摘要I1有關參數1導線參數1.氣象條件1.各氣象條件下的導線比載的計算12計算臨界檔距、判斷控制氣象條件43繪制應力弧垂曲線6.4繪制導線安裝曲線95總結11參考文獻121相關參數導線參數LGJ-300/40導線有關參數A導線直計算拉斷單位長度安全系數交貨長度直流電阻(mm2)徑d力Tjqk(m)不大于(mm)(N)(kg/km)(Q/km)338.9623.969222011332.520000.09614氣象條件架空線的應力隨氣象條件及檔距的變化而變化，架空線出現(xiàn)最大應力時的氣象條件稱為控制氣象條件。一般情

7、況下，成為控制氣象條件的有最低氣溫、最大風速、年均氣溫和最厚覆冰，這4種氣象條件并不是在所有的檔距范圍內都是控制氣象條件，而是在某一檔距范圍內，由其中的一種氣象條件起控制作用。由架空送電線路設計第45頁查得V氣象區(qū)的資料如表1-1:表1-1第五氣象區(qū)表氣象類型最大風速最低氣溫年平均氣溫最大覆冰1溫度(C)10-10+15-5401515-5風速(m/s)3000100151010覆冰厚度mm10各氣象條件下的導線比載的計算值(1)導線的最大使用應力及平均應力上限計算導線的破壞應力=P=92220=272.06N/mm2。A338.96取導線的設計安全系數為k=2.5,則導線的最大使用應力為：仃

8、舊=272.06=108.824N/mm2。k2.5取平均應力上限安全系數k=4,則導線的平均應力上限為：272.062=68.015N/mm。4(2)導線的比載計算自重比載19.8G0A9.811334j1032.7610MPa/m338.96冰重比載22=27.73b(b+d)A10(1023.94)=27.7310338.963=27.7710MPa/m垂直總比載333=12=32.7610227.7710,=60.5310與MPa/m無冰風壓比載42FCdV.233,，一一一，一%=0.6125sin9x10父10，其中af為風速不均勻系數，c為風載A體型系數。當v=30m/s時,af

9、=0.61,c=1.1,則,224(0,30)=0.6125338.96d-sin*100.6125g佇為9430110工=26.1210MPa/m當v=15m/s時，a:Fcd4(0,15)=0.6125-f=0.75,c=1.1,則222.上0.751.123.94152上一sin%10=0.6125110338.963_=8.0310MPa/m當v=10m/s時，af=1.0,c=1.1,則.22:匚cd、2oo1112394102o4(0,10)338.96=0.6125Fsin2110,=0.612511.123.9410110”=4.7610“MPa/m(3)覆冰時的風壓比載5覆冰

10、時的風速為vb=10m/s,af=1.0,c=1.2,則225(10,10)=0.735338.96：F(d2b)-10工=0.73510(23.9420)1010-3=9.5310,MPa/m(4)有冰無風時的綜合比載676(0,30)=4丁12+/24(0,30)=J32.76226.12210與=41.9010與MPa/m丁6(015)=，12+了24(0,15)=,32.7628.03210=33.7310MPa/m6(010)=J24(0,i0)=.32.7624.762104=33.1010,MPa/mU(U,)I(5)有冰有風時的綜合比載77=.3225=560.5329.532

11、10*=61.28104MPa/m各氣象條件下導線比載的計算值，匯總如下表:1-3所示。表1-3:比載匯總表項目Y(0,0)覆冰無風簞(10,0)無冰綜合下(0,10)無冰綜合節(jié)(0,15)無冰綜合節(jié)(0,30)覆冰綜合飛(10,10)數據32.76M0-3-360.5310-333.1010-333.7310-341.9010-361.2810備注Of=1.0產0.75of=0.61Of=1.02計算臨界檔距，判斷控制氣象(1)可能成為控制條件的是最低氣溫、最大風速、覆冰有風和年均氣溫，整理該典型氣象區(qū)四種可能控制條件的有關氣象參數，如下表2-1表2-1:可能控制氣象條件有關參數參數L氣象、

12、最低氣溫最大風速覆冰有風年均氣溫氣溫(C)-10+10-5+15風速(m/s)030100冰厚(mm)00100(2)計算有關比載和比值Y/og計算結果列于下表2-2表2-2:比值T/。計算結果及其排序表氣象條件最低氣溫最大風速年均氣溫覆冰有風丫(MPa/m)32.7610-3-341.910-332.7610-361.2810o(MPa)108.82108.8268.015108.82丫/o(1/m)0.3010-30.3910-30.4810-30.5610-3排序abcdlij24二0二0i二E(tj-ti)E(j)2-(i)2二ojFoi(3)計算有效臨界檔距，等高差，所以cos3=1

13、利用上式得有效臨界檔距判別表如下表2-3所示。表2-3:有效臨界檔距判別表氣象條件abc臨界檔距(m)lab=404.06恒(=虛數lad=101.9lbc-虛數lbd-虛數Lcd=217.62容易看出lcd=274.9m為有效臨界檔距。臨界檔距l(xiāng)ad虛數，lbc為虛數，所以a,b條件不起控制作用，實際檔距l(xiāng)為C氣象條件下的。當0l217.62,控制氣象件為年均氣溫。當217.62l時，控制氣象條件為覆冰有風。（4）計算各氣象條件的應力和弧垂以各檔距范圍的控制條件為已知條件，有關數據如下表2-4所示表2-4:已知條件及參數已知條件年均氣溫覆冰有風參數控制區(qū)間0217.62217.62-ootm

14、(C)+15-5bm(mm)010Vm(m/s)010以X0-3)32.7661.28cm(MPa)68.015108.8241）以各氣象條件為待求條件，已知參數如表2-5所示表2-5:待求條件和已知參數參數待求條件最高氣溫最低氣溫年均氣溫事故外過后風外過無風t(C)+40-10+15-10+15+15b(mm)000000V(m/s)0000100-3丫(xKIPa/m)32.7632.7632.7632.7633.1032.76參數待求條件安裝覆冰無風覆冰有風覆冰有風最大風速t(C)-5-5-5-5+10b(mm)01010100V(m/s)100101030丫(x-3F0Pa/m)33.

15、1060.5361.2861.2841.9為了保證曲線比較準確而又不使計算量過大，檔距l(xiāng)的距離一般取為50m,但須包括各有效檔距處的值。以控制氣象條件為第一狀態(tài)，待求條件為第二狀態(tài)，將第一狀態(tài)與第二狀態(tài)所對應的數據分別帶入狀態(tài)方程式，整理得：3二c2-二clE12l224二一網2一四2c2cl3=024Ei2l224二2一師”clE；l2243二c2上述一元三次方程中，A、B為已知數，且A可正可負，B永遠為正值，其應力儂必有一個正的實數解。運用迭代法求解方程，得出結果如下表3-1所示,表3-1:LGJ-300/40型導線應力弧垂計算檔距l(xiāng)r(m)氣象條件最高氣溫最低氣溫年均氣溫事故安裝內過電壓

16、操作過電壓00(MPa)fv(m)C0(MPa)C0(MPa)C0(MPa)00(MPa)00(MPa)00(MPa)5033.960.3099.2568.0299.0592.2564.8145.7410040.721.0096.0968.0296.2889.5665.2750.0415044.052.0987.3368.0287.3381.7662.6552.4620043.973.7272.6668.0272.6668.8856.8749.63217.6243.954.1368.2368.0271.3464.3355.0348.5625043.935.82662.2851.3462.286

17、0.1353.3347.5130043.908.3956.1449.0956.1454.9951.2046.1835043.8811.4352.5447.7052.5451.9349.8745.3240043.8714.9350.3046.7950.3050.0148.9944.7445043.8618.9048.8346.1648.8348.7348.3944.3350043.8523.3547.8245.7147.8247.8447.9544.0355043.8528.2447.0845.3847.0847.1947.6343.8160043.8433.6246.5445.1346.544

18、6.7147.3843.6465043.8439.4646.1244.9446.1246.3447.1943.50檔距外過后風覆冰有風覆冰有風覆冰無風最大風最大風lr(m)（風強）（風偏）（強度）（風偏）氣象條00fvC0C0C0fv0000件(MPa)(m)(MPa)(MPa)(MPa)(m)(MPa)(MPa)5064.520.1696.6696.6696.660.2092.7892.7810064.740.64102.03102.03102.030.7391.6191.6115061.661.51104.02104.02104.021.5686.2886.2820055.492.9810

19、6.72106.72106.722.7876.4376.43217.6253.793.78108.82108.82108.823.4572.3872.3825051.745.00108.82108.82108.824.3569.6369.6330049.527.52108.82108.82108.826.2665.3865.3835048.1410.53108.82108.82108.828.5262.7162.7140047.2314.02108.82108.82108.8211.1260.9560.9545046.6117.98108.82108.82108.8214.0859.7659.

20、7650046.1622.41108.82108.82108.8217.3858.9058.9055045.8427.30108.82108.82108.8221.0358.2758.2760045.5932.67108.82108.82108.8225.0357.8057.8065042.1841.44108.82108.82108.8229.3857.4357.10根據表3-1,繪制導線應力弧垂曲線如圖3-2所示圖3-2:導線應力弧垂曲線圖圖示說明，d為事故應力，為覆冰有風和覆冰無風應力，C3為最低氣溫應力，值為最大風應力，g為安裝應力，出為內過電壓應力，5為年均應力，08為外過有風應力，

21、為為操作過電壓應力，010最高氣溫應力.fi為外過無風時弧垂，f2為最高氣溫是弧垂。4繪制導線安裝曲線繪制安裝曲線時，以檔距為橫坐標，弧垂為縱坐標，一般從最高施工氣溫至最低施工氣溫每隔10c繪制一條弧垂曲線。應用狀態(tài)方程式求解各施工氣象(無風、無冰、不同氣溫)下的安裝應力，進而求出相應的弧垂，結果如下表4-1所示。表4-1:各種施工氣溫下的檔距弧垂檔距(m)50100150200217.62250300溫度(C)f(m)f(m)f(m)f(m)f(m)f(m)f(m)401.201.00.930.810.790.810.83300.950.900.850.800.760.790.81200.750.740.730.740.750.770.79100.620.630.650.680.730.750.7700.500.520.