導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算-課件

1、導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算_圖文.ppt第1頁(yè)，共29頁(yè)。Outline導(dǎo)線型式選擇分裂導(dǎo)線次導(dǎo)線張力導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算-導(dǎo)線張力馳度計(jì)算第2頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線型式選擇導(dǎo)線截面的選擇和校驗(yàn)1）持續(xù)工作電流 Ixu = Ig 按海拔及環(huán)境溫度，日照進(jìn)行修正。多導(dǎo)體結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮臨近效應(yīng)和熱屏蔽。經(jīng)濟(jì)電流密度 Sj=Ig/j熱穩(wěn)定 最小熱穩(wěn)定截面，短路時(shí)導(dǎo)體允許最高溫度：鋁及鋁鎂合金200銅取300 電暈電壓-最小導(dǎo)體外徑無(wú)線電干擾電壓110220330500軟導(dǎo)線型號(hào)LGJ-70LGJ-300LGKK-6002XLGJ-3002XLGKK6003XLGJ500管型導(dǎo)線外徑20304060第3頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線型

2、式選擇分裂導(dǎo)線220kv及以下軟導(dǎo)線宜選用鋼芯鋁絞線；330kv軟導(dǎo)線宜選用空心擴(kuò)徑導(dǎo)線，500kv軟導(dǎo)線宜選用雙分裂導(dǎo)線1）載流量分裂間距及次導(dǎo)線的最小直徑 ，220KV及以下取100200mm,330KV及以上取200400mm。對(duì)設(shè)備間的連接導(dǎo)線，間距取較小的值次檔距長(zhǎng)度導(dǎo)線次檔距引下線次檔距設(shè)備間連線檔距第4頁(yè)，共29頁(yè)。分裂導(dǎo)線次導(dǎo)線張力簡(jiǎn)介分裂導(dǎo)線在短路時(shí)對(duì)架構(gòu)產(chǎn)生的附加力可通過(guò)調(diào)整間隔棒的位置加以限制，一般不作為驗(yàn)算條件。1）第一最大張力-同相導(dǎo)線間吸引力以下為影響因素：檔距長(zhǎng)度短路電流大小分裂間距初始張力導(dǎo)線允許接觸狀態(tài)：不接觸，接觸2）第二最大張力相間斥力數(shù)值很小，不做為驗(yàn)算

3、條件第5頁(yè)，共29頁(yè)。分裂導(dǎo)線次導(dǎo)線張力第一最大張力計(jì)算1）原始輸入數(shù)據(jù)-構(gòu)架部分：跨距初始張力分裂間距三相短路電流2）原始輸入數(shù)據(jù)-導(dǎo)線部分：導(dǎo)線半徑導(dǎo)線截面溫度線膨脹系數(shù)彈性模量導(dǎo)線單位重量第6頁(yè)，共29頁(yè)。分裂導(dǎo)線次導(dǎo)線張力第一最大張力計(jì)算3）計(jì)算原理力學(xué)公式 形變 求得導(dǎo)線張力Fx=E*S*電磁學(xué)公式-電動(dòng)力對(duì)于非接觸情況下，兩個(gè)公式計(jì)算求得的導(dǎo)線電動(dòng)力數(shù)值應(yīng)相同假設(shè)導(dǎo)線間距b力學(xué)公式求電動(dòng)力 Fm電磁學(xué)公式求電動(dòng)力 FmFm = Fm?YNT第7頁(yè)，共29頁(yè)。分裂導(dǎo)線次導(dǎo)線張力第一最大張力計(jì)算-計(jì)算原理對(duì)于臨界接觸情況下，b=2rd已知，假設(shè)次檔距對(duì)于接觸情況下，假設(shè)導(dǎo)線接觸的長(zhǎng)度第

4、8頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算1）計(jì)算目的2）基本假設(shè)3）氣象條件-荷重組合4）安裝檢修荷載5）實(shí)用計(jì)算6）導(dǎo)線及絕緣子受力校驗(yàn)7）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算書8）土建資料第9頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算1）計(jì)算目的提供土建架構(gòu)受力資料校驗(yàn)導(dǎo)線，絕緣子，金具機(jī)械強(qiáng)度第10頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算2）基本假設(shè)條件等高角15O,導(dǎo)線荷載沿支點(diǎn)連線分布弧垂1/15 1/30忽略導(dǎo)線剛性，絕緣子串當(dāng)作柔線的一部分，只是單位重量不同不考慮絕緣子的偏角，集中負(fù)荷的水平位移，架構(gòu)撓度第11頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算3）氣象條件-導(dǎo)線絕緣子荷重組合溫度-風(fēng)速-覆冰厚度-污穢-濕度-地震-海拔風(fēng)速: 離地10米高3

5、0(50)年一遇10min平均最大風(fēng)速覆冰厚度：10mm溫度：對(duì)屋外裸導(dǎo)體取最熱月平均最高溫度地震：8度及以上一般設(shè)備，7度及以上重要設(shè)備校驗(yàn)抗震缺乏當(dāng)?shù)貧庀髼l件時(shí)，對(duì)于京津塘地區(qū)按照第IV氣象區(qū)條件計(jì)算-最高最低溫度 -20(Tmin)+40(Tmax)， 0(Vwind)，0(Ithick)最大風(fēng)速 -5， 25， 0有冰有風(fēng)-5， 10， 5安裝檢修-10， 10， 0第12頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算3）氣象條件-導(dǎo)線絕緣子荷重組合典型氣象區(qū)為使線路設(shè)計(jì)、部件的制造統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，綜合分析了我國(guó)各地歷年氣象記錄資料，歸納制定了7個(gè)氣象區(qū)，各區(qū)除最高溫度一致外，最低溫度、最大風(fēng)速、導(dǎo)線

6、覆冰均有 較大差別。其中：最大風(fēng)速系指離地面10m高，10年一遇的10min平均最大值。 I氣象區(qū)分布在南方沿海受臺(tái)風(fēng)侵襲地區(qū)，如廣東、廣西、福建、浙江、上海等。最大風(fēng)速為30ms，最低溫度為一5。 II氣象區(qū)分布在華東大部分地區(qū)，最大風(fēng)速為25ms，覆冰厚度為5mm，最低溫度為一10。 III氣象區(qū)分布在西南地區(qū)(非重冰區(qū))，福建、廣東受臺(tái)風(fēng)影響較弱的地區(qū)，最大風(fēng)速為25ms，覆冰厚度為5mm，最低溫度為一5。 IV氣象區(qū)在西北大部分地區(qū)及華北京津唐地區(qū)，最大風(fēng)速為25ms，覆冰厚度10mm，最低溫度為一20。 V在華北平原、湖北、湖南、河南，最大風(fēng)速為25ms，覆冰為5mm最低溫度為一20

7、。 VI氣象區(qū)在華北西北大部分地區(qū)，張家口、承德一帶，最大風(fēng)速25ms，覆冰為10mm，最低溫度為一40。C。 VII氣象區(qū)在覆冰嚴(yán)重地區(qū)，如山東、河南部分地區(qū)，湘中、鄂北、粵北地帶，最大風(fēng)速為25ms，覆冰為15mm，最低溫度為一20。C。 VIII IX 氣象區(qū)為高覆冰大風(fēng)速的極端氣象條件區(qū)第13頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算3）氣象條件-導(dǎo)線絕緣子荷重組合導(dǎo)線及絕緣子串八種荷重組合1最高最低溫度2覆冰3無(wú)風(fēng)覆冰4無(wú)冰時(shí)風(fēng)荷重5覆冰時(shí)風(fēng)荷重6無(wú)冰有風(fēng)時(shí)的總重7有冰有風(fēng)時(shí)的總重6安裝檢修最大弧垂可能：1 最高溫度或7最大荷載最大應(yīng)力可能：7最大荷載或6檢修*注：計(jì)算實(shí)例-手冊(cè)P386第14頁(yè)

8、，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算4）安裝檢修荷載安裝緊線時(shí)不考慮導(dǎo)線上人但應(yīng)考慮安裝引起的附加垂直荷載和橫梁上人的2000N集中荷載檢修時(shí)，對(duì)導(dǎo)線跨中有引下線的110kv及以上電壓的架構(gòu)，應(yīng)考慮導(dǎo)線上人并分別驗(yàn)算單相作業(yè)和三相作業(yè)的受力狀態(tài)，導(dǎo)線集中荷載如下：集中荷重安裝檢修三相檢修單相檢修橫梁200+Q+Tsina200+Q+Tcosb200+W(L-b)/L200+W(L-b)/L導(dǎo)線無(wú)330kv及以下100kg330kv及以下200kg330kv及以下150kg330kv及以下150kg第15頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算5）實(shí)用計(jì)算張力計(jì)算的兩個(gè)限制條件(1)最大弧垂不大于允許弧垂(2)最

9、大應(yīng)力不大于構(gòu)架，導(dǎo)線及絕緣子串的允許受力弧垂610kV35kV110kV220kV330kV500kV母線1.00.91.12.03.03.5進(jìn)出線2.00.70.91.12.03.03.5第16頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算5）實(shí)用計(jì)算計(jì)算原理簡(jiǎn)支梁力矩平衡不等高轉(zhuǎn)化為等高模型最大弧垂發(fā)生在剪力為0處剪力零點(diǎn)為最大力矩分界點(diǎn)，零值點(diǎn)左右的力矩總和相等且為最大力矩計(jì)算目的求導(dǎo)線張力H A,B點(diǎn)支座反力 Ra, Rb最大弧垂導(dǎo)線在不同溫度下的安裝曲線第17頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算5）實(shí)用計(jì)算初始輸入條件允許弧垂導(dǎo)線在各種荷載組合下的荷重絕緣子串及聯(lián)板在各種荷載組合下的荷重跨距在各種荷載組

10、合下集中荷重及位置檢修荷重風(fēng)速最高溫度最低溫度覆冰荷重第18頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算5）實(shí)用計(jì)算計(jì)算流程初始條件fn fmax?Ra不等高轉(zhuǎn)化四種荷載各點(diǎn)M，DH假設(shè)最大弧垂發(fā)生在最大荷載f=2mmm最大荷載解應(yīng)力狀態(tài)方程nn最大溫度或檢修HnfnFT假設(shè)正確輸出Hf及RaH=M/f=H/Sm2(m-A)=Cm=H/SH=M/fRa=Ra+Htgr第19頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算6）導(dǎo)線及絕緣子受力校驗(yàn)在正常運(yùn)行和短路時(shí)，電力設(shè)備引線的最大作用力不應(yīng)大于電氣設(shè)備端子允許的荷載。屋外配電裝置的導(dǎo)體，套管，絕緣子和金具其安全系數(shù)不應(yīng)小于以下規(guī)定。注：懸式絕緣子對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)對(duì)應(yīng)于1h機(jī)電

11、試驗(yàn)荷載，而不是破壞荷載，后者的安全系數(shù)分別應(yīng)為5.3和3.3。硬導(dǎo)體的安全系數(shù)對(duì)應(yīng)于破壞應(yīng)力，若對(duì)應(yīng)屈服點(diǎn)應(yīng)力，其安全系數(shù)分別為1.6和1.4。類別荷載長(zhǎng)期作用時(shí)荷載短時(shí)作用時(shí)套管支持絕緣子2.51.67懸式絕緣子及其金具4 (5.3)2.5 (3.3)軟導(dǎo)體42.5硬導(dǎo)體2.0 (1.6)1.67 (1.4)第20頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算7）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算書土建資料受力安全系數(shù)計(jì)算條件,導(dǎo)體選擇計(jì)算絕緣子選擇計(jì)算- 泄漏比距，內(nèi)過(guò)電壓，大氣過(guò)電壓，機(jī)械強(qiáng)度各種荷載組合條件下的導(dǎo)線的荷載，包括導(dǎo)線，跳線及引下線絕緣子串(包括懸垂及耐張)及聯(lián)板在各種荷載組合下的荷重?cái)?shù)據(jù)輸入表張力馳度計(jì)算第21

12、頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算8）土建資料架構(gòu)土建資料架構(gòu)平面布置圖架構(gòu)負(fù)荷圖，表示出架構(gòu)高度，避雷針高度，寬度，導(dǎo)線懸掛點(diǎn)高度，懸掛點(diǎn)距離，避雷線懸掛點(diǎn)高度，導(dǎo)線偏角，及架構(gòu)受力情況(單側(cè)或雙側(cè)受力)架構(gòu)預(yù)埋件，包括掛環(huán)，爬梯架構(gòu)荷載，包括垂直荷載，水平荷載和側(cè)向風(fēng)壓如在架構(gòu)上安裝懸垂絕緣子或阻波器時(shí)，還應(yīng)另加垂直荷重和側(cè)向風(fēng)壓。安裝緊線圖及緊線角度第22頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算8）土建資料土建資料受力安全系數(shù)導(dǎo)線拉力安全系數(shù)1.2垂直荷重安全系數(shù)1.05-1.2如果土建已經(jīng)考慮，可不考慮安全系數(shù)其他注意事項(xiàng)是否為終端構(gòu)架是否配避雷針及避雷線注明是否需要檢修爬梯注意與送電線路的配合，預(yù)

13、留送電掛線點(diǎn)第23頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算8）土建資料架構(gòu)受力情況表受力狀態(tài)荷載水平拉力側(cè)向風(fēng)壓垂直荷重HPtRaRb正常狀態(tài)有冰有風(fēng)最大風(fēng)速最低溫度安裝狀態(tài)檢修狀態(tài)三相上人330kv及以下500kv單相上人330kv及以下500kv第24頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算8）土建資料土建專業(yè)的考慮永久荷載， 設(shè)備重，導(dǎo)線及避雷線張力可變荷載，風(fēng)荷載，冰雪荷載，活荷載，安裝檢修臨時(shí)荷載，地震作用及溫度變化偶然荷載，短路電動(dòng)力，陣風(fēng)，驗(yàn)算稀有冰荷載導(dǎo)線荷載的荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載名稱最大風(fēng)工況覆冰工況檢修安裝工況水平張力1.31.31.2垂直荷重1.31.31.2側(cè)向風(fēng)壓1.41.41.4第25頁(yè)，

14、共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算8）土建資料承載能力極限狀態(tài)的四種構(gòu)架荷載基本組合運(yùn)行情況安裝情況檢修情況地震情況對(duì)軟導(dǎo)線一般不考慮短路電動(dòng)力對(duì)構(gòu)架及支架的影響，但對(duì)組合導(dǎo)線的掛線板和節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度應(yīng)要滿足短路電動(dòng)力的要求，一般取3倍導(dǎo)線張力。第26頁(yè)，共29頁(yè)。導(dǎo)線實(shí)用力學(xué)計(jì)算主要參考規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)DL/T 5218 220KV500KV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 5352 高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 5222導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GB 50059 35110KV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范GB 50060 3110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 16434 高壓架空線路和發(fā)電廠變電所環(huán)境污區(qū)分級(jí)及外絕緣選擇標(biāo)準(zhǔn)DL 5014 330500KV變電所無(wú)功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GB 15707 高壓交流架空送電無(wú)線電干擾限值GB 6830 電信線路