課程設(shè)計(jì)制作導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線

1、課程設(shè)計(jì)（論文）題目名稱制作導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線課程名 稱 架空輸電線路設(shè)計(jì)（LGJ-185/45,VIII區(qū)） 學(xué)生姓名劉輝煌學(xué) 號(hào)85系、專 業(yè)一電氣工程系電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師尹偉華2013年1月6日邵陽(yáng)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)年級(jí)專業(yè)10輸電線路學(xué)生姓名寧文彖學(xué)號(hào)85題目名稱制作某線路導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線。設(shè)計(jì)時(shí) 間18、 19 周課程名稱架空輸電線路設(shè)計(jì)課程編號(hào)設(shè)計(jì)地點(diǎn) 八、一、課程設(shè)計(jì)（論文）目的結(jié)合所學(xué)的線路設(shè)計(jì)知識(shí)，要求學(xué)生掌握線路設(shè)計(jì)中各項(xiàng)參數(shù)的查表發(fā)放，并結(jié)合工程實(shí) 際，掌握具體線路的導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線做法，從中對(duì)線路設(shè)計(jì)中所涉及到的導(dǎo)線的 比

2、載計(jì)算，架空線弧垂、線長(zhǎng)和應(yīng)力的計(jì)算，架空線的狀態(tài)方程式，臨界檔距，最大弧垂的判 定，導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線做法有深刻的了解。最終加強(qiáng)學(xué)生的線路設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)及動(dòng)手能 力、已知技術(shù)參數(shù)和條件氣象條件：全國(guó)線路設(shè)計(jì)氣象條件匯集VIII區(qū)電壓等級(jí) 110kV導(dǎo)線型號(hào)LGJ-185/45三、任務(wù)和要求a）學(xué)生應(yīng)該完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容，同時(shí)還包括導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線的繪 制圖b）為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，各計(jì)算結(jié)果應(yīng)盡量采用表格形式表示c）每一計(jì)算過(guò)程應(yīng)列出所用公式，并帶入一組實(shí)際數(shù)據(jù)示范d）各系數(shù)的取值應(yīng)說(shuō)明出處和理由注：1.此表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2.此表1式3份

3、，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）1、孟遂民，李光輝編著，架空輸電線路設(shè)計(jì)，中國(guó)三峽出版社，2、邵天曉，架空送電線路的電線力學(xué)計(jì)算，水利電力出版社，19873、周振山，高壓架空送電線路機(jī)械計(jì)算，水利電力出版社，19874、東北電力設(shè)計(jì)院，電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)，水利電力出版社，1991五、進(jìn)度安排16周（1）查找相關(guān)資料，整理和收集數(shù)據(jù)（2）根據(jù)氣象區(qū)確定氣象參數(shù)計(jì)算相關(guān)比載 （3）確定臨界檔距（4）檔距的控制氣象條件17周（5）根據(jù)已知條件，利用狀態(tài)方程式計(jì)算不同檔距，各種氣象條件下架空線的應(yīng)力 和弧垂值（6）按一定的比例繪制出應(yīng)力

4、弧垂曲線（7）繪制安裝曲線圖（8）按照有關(guān)規(guī)定， 制作論文，打印成稿。六、教研室審批意見(jiàn)教研室主任（簽字）：年 月 日七、主管教學(xué)主任意見(jiàn)主管主任（簽字）：年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）：“、學(xué)生（簽字）、：邵陽(yáng)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）節(jié)閱表學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 85系電氣工程系 專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化10輸電線路班題目名稱制作導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線課程名稱一、學(xué)生自我總結(jié)接到課題之后，為了在課程設(shè)計(jì)中萬(wàn)無(wú)一失，我們查找了很多的資料，請(qǐng)教了同學(xué)朋 友。整個(gè)課程設(shè)計(jì)下來(lái)，我感覺(jué)學(xué)會(huì)了很多，知道了實(shí)踐和理論之間的差距，知道了怎樣為目 標(biāo)付出，學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作懂得了只有在學(xué)習(xí)中多加實(shí)踐，才能干

5、好一件事情，因?yàn)樯鐣?huì)需 要的是實(shí)踐型人才。因此在今后的學(xué)習(xí)中我會(huì)堅(jiān)持理論與實(shí)踐并重。相信這次課程設(shè)計(jì)會(huì)是我 的一次寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生簽名：年 月 日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目平時(shí)成績(jī)論文答辯綜合成績(jī)權(quán)重304030單項(xiàng)成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師（簽名）：年 月 日注：一、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（或論文）的“任務(wù)書(shū)”頁(yè)后面;2、表中的“評(píng)分項(xiàng)目”及“權(quán)重”按照各系的考核細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)肯定。摘要本課程設(shè)計(jì)是繪制導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線。先查有關(guān)規(guī)程取得譬如 氣象、導(dǎo)線的有關(guān)參數(shù)，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)，

6、利用狀態(tài)方程式計(jì)算不同檔距、各類氣象條件下架空 線的應(yīng)力和弧垂值，按必然的比例繪制出應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線。本課程設(shè)計(jì)的重 點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容是關(guān)于狀態(tài)方程式的求解，要利用有關(guān)計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)，這對(duì)于非計(jì) 算機(jī)專業(yè)的我是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)與工作都有很好的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：臨界檔距；狀態(tài)方程式；應(yīng)力弧垂曲線目錄摘要INo table of contents entries found.1有關(guān)參數(shù)氣象參數(shù)查規(guī)程得典型氣象區(qū)VIII的計(jì)算用氣象條件，如表1-1所示。表1-1第八區(qū)氣象參數(shù)氣象類型最 大風(fēng) 速最 低氣 溫年均氣溫最 大覆 冰最 高氣 溫內(nèi) 過(guò)電 壓外 過(guò)無(wú) 風(fēng)外 過(guò)有 風(fēng)安 裝有

7、 風(fēng)事 故氣 象溫度(C )-5-20+10-540+10+15+15-10-10風(fēng)速(m/s)300030015010100冰厚(mm)00015000000導(dǎo)線相關(guān)參數(shù)查規(guī)程LGJ-185/45導(dǎo)線的有關(guān)參數(shù)，如表1-2所示。表1-2LGJ-185/45導(dǎo)線有關(guān)參數(shù)截面積A(mm2)導(dǎo)線直徑d (mm)彈性系數(shù)E(MPa)溫度系數(shù)a(1/C)計(jì)算拉斷力T.(N)單位長(zhǎng)度質(zhì)量q (kg/km)強(qiáng)度極限G P(MPa)安全系數(shù)k許用應(yīng)力【(MPa)年均應(yīng)力 上限cp (MPa)80000X10-680190各氣象條件下導(dǎo)線比載的計(jì)算值自重比載Y1 (0,0) =(gq/A) x 10-3= x

8、 MPa/m冰重比載Y2 (15,0) =(b+d)/Ax 10-3= x MPa/m垂直總比載Y3 (15,0) =y1 (0,0)+y2 (15,0) = x MPa/m無(wú)冰風(fēng)壓比載。設(shè)。=90。，因?qū)Ь€外徑d=17mm，則風(fēng)載體型系數(shù)Nsc=，110kV線路，風(fēng)載荷調(diào)整系數(shù)。尸，大體風(fēng)壓此二U 2/。所以：0安裝風(fēng)速為o = 10m/s時(shí)，查表得a 二。所以：y 4（0，10）= P a 七 d0sin2 9 x 10-3 = x 10-3 MPa/m內(nèi)過(guò)電壓風(fēng)速為o=15m/s，查表得a廣，所以：y （0，15）= P a 旦 d15 sin 2 Ox 10 -3 = x 10 -3

9、MPa/m4c f cs A當(dāng)風(fēng)速為最大風(fēng)速o=30m/s時(shí)，大體風(fēng)壓為w =o 2/= Pa計(jì)算強(qiáng)度時(shí)，查表得a =，所以：30、 八W八y .（0，30）= P a 旦 d sin 2 Ox 10 -3 = x 10 -3 MPa/m4c f cs A計(jì)算風(fēng)偏時(shí)，查表得a =fy4 （0， 30） =P af 旦 d勺 sin 2 O x 10-3 = x 10-3MPa/m5）無(wú)冰綜合比載無(wú)冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載是架空線自重比載和無(wú)冰風(fēng)壓比載的矢量和，即安裝有風(fēng)時(shí)y 6（0，10）=Jy 2（0,0） +y2（0,10）=氣,36.512 + 5.922 x 10-3 = x 10-3 MP

10、a/m 內(nèi)過(guò)電壓時(shí) 14y 6（0，15）=Jy 2（0,0） +y 2（0,15） = J36.512+ 9.982 x 10-3 = x 10-3 MPa/m最大風(fēng)速，計(jì)算強(qiáng)度時(shí)y 6（0，30）=Jy 2（0,0） +y 2（0,30） = J36.512 + 39.9232 x 10-3 = x 10-3 MPa/m最大風(fēng)速，計(jì)算風(fēng)偏時(shí)y 6（0，30）= Jy（0,0） +y：（0,30） = J36.512 + 32.472 x 10-3 = x 10-3 MPa/m6）覆冰風(fēng)壓比載Pc=，大體風(fēng)壓Wo =Pc=，大體風(fēng)壓Wo =o2/。規(guī)程規(guī)定，無(wú)論線徑大小，為四sc=；sc覆冰

11、時(shí)的風(fēng)載體型系數(shù)一概取計(jì)算強(qiáng)度時(shí)=，所以WMPa/mMPa/my 5（15，15）= P a 旦，d-sin2 Ox 10 -3 = x 10 -3MPa/mMPa/m計(jì)算強(qiáng)度時(shí)=，所以/、 cw八y 5（15，15）= P a 旦，d-sin2 Ox 10 -3 = x 10 -37）覆冰綜合比載覆冰綜合比載是架空線的垂直總比載和覆冰風(fēng)壓比載的矢量和。計(jì)算強(qiáng)度時(shí)7 (15, 15)鄧 2(15,0) +”(15,15) = 99.682 + 36.742 x 10-3 =x 10-3 MPa/m 計(jì)算風(fēng)偏時(shí)7 (15, 15) =732(15,0) +y 2(15,15) =*99.682

12、+ 27.552 x 10-3 = x 10-3 MPa/m各氣象條件下導(dǎo)線比載的計(jì)算值，匯總?cè)缦卤恚?-3所示。表1-3比載匯總表項(xiàng)目自重Y1（0,0）覆冰無(wú)風(fēng) 丫3（10,0）無(wú)冰綜合丫6（0,10）無(wú)冰綜合丫6（0,15）無(wú)冰綜合丫6（0, 30）（用于強(qiáng)度）無(wú)冰綜合丫6（0, 30）（用于風(fēng)偏）覆冰綜合丫7（15,15）（用于強(qiáng)度）覆冰綜合Y7（15,15）（用于風(fēng)偏）數(shù)據(jù)X10-3X10-3X10-3X10-3X10-3X10-3X10-3X10-3備注af=P = scttf=P =1 scttf=P =1 scttf=P =1 scttf=P =1 scttf=P =1 sc2計(jì)

13、算臨界檔距，判斷控制氣象條件（1）可能成為控制條件的是最低氣溫、最大風(fēng)速、覆冰有風(fēng)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(guān)氣象參數(shù)，如下表2-1。表2-1可能控制氣象條件有關(guān)參數(shù)參數(shù)氣象最低氣溫最大風(fēng)速覆冰有風(fēng)年均氣溫氣溫（C）-20+10-5+15風(fēng)速(m/s)030100冰厚（mm）00100l =ij（2）計(jì)算有關(guān)比載和比值丫/。l =ij氣象條件最低氣溫最大風(fēng)速最厚覆冰年均氣溫Y(MPa/m)X10-3X10-3X10-3X10-3oo(MPa)Y/oo(1/m)X10-3X10-3X10-3X10-3氣溫t（ C）-20-5-5+10Y/oo從小至大 編號(hào)abdc表2-2

14、比值y/go計(jì)算結(jié)果及其排序表（3）按等高懸點(diǎn)考慮，計(jì)算有效臨界檔距的公式為24口 4J+ T】10 j 0 i j i若兩種控制條件下的架空線許用應(yīng)力相等，即t = t=t 則 0 i 0 j 0i =t ,2=）ij 0 y ,2 y ,2利用上式計(jì)算得各臨界檔距為0 廣 0 a C *0 廣 0 a C *ac二虛數(shù)i =t El) ab 0 y 2 y 2 b a1 r 24a(t t )l = tdaad 0 T y 2 y 2 r d a二虛數(shù) 0 cl二虛數(shù) 0 cbclbdlcd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a最低氣溫b年均氣溫c最大風(fēng)

15、速臨界檔距(m)klac=虛數(shù)d=lbc=虛數(shù)Ld=0Ld=判斷有效臨界檔距，肯定控制氣象條件。因?yàn)樵谀硹l件欄中，存在臨界檔距為虛數(shù)或0的情況，則該欄的條件不起控制作 用，應(yīng)當(dāng)舍去。容易看出1用=為有效臨界檔距。當(dāng)實(shí)際檔距l(xiāng) 七，最大風(fēng)速為控制條件；當(dāng)實(shí) 際檔距l(xiāng) 七，最厚覆冰為控制條件；(4)計(jì)算各氣象條件的應(yīng)力和孤垂以各檔距范圍的控制條件為已知條件，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表2-4所示。表2-4已知條件及參數(shù)已知條件最大風(fēng)速最厚覆冰參數(shù) 控制區(qū)間08-5-5bm(mm)015Vm(m/s)3015Ym(x10-3)om(MPa)以各氣象條件為待求條件，已知參數(shù)如表2-5所示。表2-5待求條件和已知參數(shù)

16、參數(shù)待求條件最高氣溫最低氣溫年均氣溫事故外過(guò)有風(fēng)外過(guò)無(wú)風(fēng)內(nèi)過(guò)電壓tmCC)+40-20+10-10+15+15+10bm(mm)0000000Vm(m/s)000010015y(x10-3MPa/m)參數(shù)待求條件安裝覆冰無(wú)風(fēng)覆冰有風(fēng)（強(qiáng)度）覆冰有風(fēng)（風(fēng)偏）最大風(fēng)（強(qiáng)度）最大風(fēng)（風(fēng)偏）t(C)-10-5-5-5-5-5b(mm)015151500V(m/s)10015153030y(x10-3MPa/m)3繪制應(yīng)力弧垂曲線利用狀態(tài)方程式，求的各待求條件下的應(yīng)力和弧垂，由于計(jì)算量超級(jí)大，為保證 數(shù)據(jù)的正確性和精度，減少誤差；以下數(shù)據(jù)是采用軟件計(jì)算求的。500550600650續(xù)表檔距l(xiāng)r（m）氣象

17、條件外過(guò)無(wú)風(fēng)覆冰有風(fēng)（強(qiáng)度）覆冰有風(fēng)（風(fēng)偏）覆冰無(wú)風(fēng)最大風(fēng)（強(qiáng)度）最大風(fēng)（風(fēng)偏）0（MPa）0（MPa）0（MPa）0（MPa0（MPa0（MPa50100200250300350400450500550600650按照表3-1,繪制導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線（手繪）。圖示說(shuō)明，研為外過(guò)無(wú)風(fēng)應(yīng)力，。2為覆冰有風(fēng)和覆冰無(wú)風(fēng)應(yīng)力，。3為最大風(fēng)應(yīng) 力，。4為年均氣溫應(yīng)力，。5為最低氣溫和事故應(yīng)力，。6為安裝時(shí)應(yīng)力，。7為最高氣 溫應(yīng)力，。8為外過(guò)有風(fēng)應(yīng)力，。9為操作過(guò)電壓應(yīng)力。匕為外過(guò)無(wú)風(fēng)時(shí)弧垂，f2為最 高氣溫是弧垂，f3為覆冰無(wú)風(fēng)時(shí)弧垂。4繪制導(dǎo)線安裝曲線繪制安裝曲線時(shí)，以檔距為橫坐標(biāo)，弧垂為縱坐標(biāo)，一般

18、從最高施工氣溫至最低 施工氣溫每隔1。笆繪制一條弧垂曲線。應(yīng)用狀態(tài)方程式求解各施工氣象(無(wú)風(fēng)、無(wú)檔距(m)400450500550600650:旦 皿000000度。CMPamMPamMPamMPamMPamMPam403020100-105總結(jié)回顧起此課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可 以說(shuō)得是苦多于甜，可是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò) 的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我知道 了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知 識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí) 際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的進(jìn)程中碰到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，但 可喜的是最終都取得了解決。實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中，也對(duì)團(tuán)隊(duì)精神的進(jìn)行了考察，讓咱們?cè)诤献髌饋?lái)加倍默契，在 成功后一路體會(huì)喜悅的心