输电线路设计—导线风偏计算及校验ppt课件.ppt

输电线路设计 2011年7月29日 导线风偏计算及校验 1 1 概述2 风偏计算基本参数3 档距中导线风偏4 直线塔悬垂绝缘子串风偏5 风偏校验方法6 摇摆角太大时解决方法 2 一 概述 架空输电线路长期运行在野外 受自然界气候变化的影响 风是自然界影响线路的主要现象之一 大风引起的导线风偏对地或对杆塔塔头构件放电是线路故障的主要形式 下面介绍导线风偏对地或交叉跨越计算和绝缘子串风偏计算 3 二 风偏计算基本参数 1 比载 N m mm2 比载是电线单位长度 单位截面上的荷载 自重比载g1冰重比载g2自重冰重综合比载g3风比载g4覆冰后风比载g5自重风重综合比载g6覆冰 风综合比载g7 4 5 二 风偏计算基本参数 比载以荷载方向分类分为垂直比载 水平比载 综合比载 垂直比载有g1 g2 g3水平比载有g4 g5综合比载有g6 g7 6 二 风偏计算基本参数 自重比载g1计算 式中 g1电线自重比载 N m mm2 W0电线自重 N m g重力加速度g 9 80665S电线截面 mm2 7 二 风偏计算基本参数 冰重比载g2计算 式中 g2电线覆冰的冰重比载 N m mm2 b覆冰厚度 mm g重力加速度g 9 80665S电线截面 mm2 d电线外径 mm 8 二 风偏计算基本参数 电线覆冰垂直综合比载g3计算 式中 g1电线自重比载 N m mm2 g2电线覆冰的冰重比载 N m mm2 9 二 风偏计算基本参数 风比载g4计算 式中 g4电线上风比载 N m mm2 g重力加速度g 9 80665V大风风速 m s 风压不均匀系数S电线截面 mm2 K电线体型系数d电线外径 mm d 17mmK 1 2d 17mmK 1 1 10 二 风偏计算基本参数 覆冰后风比载g5计算 式中 g4电线上风比载 N m mm2 g重力加速度g 9 80665V大风风速 m s 风压不均匀系数S电线截面 mm2 K电线体型系数d电线外径 mm b覆冰厚度 mm 11 二 风偏计算基本参数 风压不均匀系数 取值 12 二 风偏计算基本参数 风电线综合比载g6计算 式中 g1电线自重比载 N m mm2 g4电线的风比载 N m mm2 13 二 风偏计算基本参数 冰 风 电线综合比载g7计算 式中 g3覆冰 电线垂直比载 N m mm2 g5覆冰后电线上的风比载 N m mm2 14 二 风偏计算基本参数 P单位荷重 N m 单位荷重是电线单位长度上的荷载 单位荷重为应力与电线截面的乘积 自重P1冰重P2自重冰重综合P3风P4覆冰后风P5自重风重P6覆冰 风P7 15 2 应力 N mm2 应力 是电线单位截面上所受的力 电线张力T是应力与截面的乘积 二 风偏计算基本参数 16 不同的气象条件下 导线有不同的应力 在线路档距中 电线弧垂上各点的应力是不相同的 施工图设计应力表是指电线弧垂最低点单位截面所受的力 二 风偏计算基本参数 17 获得导线应力方法 1 查施工图设计中的应力表 2 采用状态方程式计算 3 根据施工图图纸中的导地线放线K值表进行换算 二 风偏计算基本参数 18 19 式中 m gm tm已知条件的应力 比载 温度 g t待求条件的应力 比载 温度 线膨胀系数E弹性模量 N mm2 代表档距 m 二 风偏计算基本参数 20 三 档距中导线风偏 21 式中 电线应力 N mm2 g1电线自重比载 N m mm2 KK值 x10 4 利用施工图图纸中的放线K值表中数值反算相应温度下的导线应力 由于施工图中放线K值表中的数值是降温后对应温度的数值 因此表中的温度减去K值表降温的度数 才是所求应力对应的实际温度 二 风偏计算基本参数 22 档距中央的弧垂 最大 计算 三 档距中导线风偏 23 电线风偏角计算 式中 电线风偏角 度 g1电线自重比载 N mm2 g4风比载 N mm2 三 档距中导线风偏 风偏是导线弧垂以档距两侧导线悬挂点连线为轴旋转 24 电线上档距中央的弧垂 最大 计算 式中 f电线任意一点弧垂 m g1电线自重比载 N mm2 b电线应力 N mm2 g1电线自重比载 N mm2 L档距 m h电线悬挂点高差 m 高差角 三 档距中导线风偏 25 导线风偏计算中任一点对地弧垂计算 式中 f电线任意一点弧垂 m g6电线综合比载 N mm2 b电线应力 N mm2 g1电线自重比载 N mm2 距两侧杆塔的距离 m h电线悬挂点高差 m 高差角 三 档距中导线风偏 26 绝缘子串风偏计算 式中 P 绝缘子串风压 N Lh水平档距 m W 绝缘子串重量 N Lv垂直档距 m S电线截面 mm2 线路转角度数 度 g1电线自重比载 N mm2 T相导线张力 N g4电线风压比载 N mm2 WJ重锤重量 N 四 直线塔悬垂绝缘子串风偏 27 绝缘子串风压计算 式中 P 绝缘子串风压 N V风速 m s n绝缘子片数单联串金具算1片 双联串算2片 四 直线塔悬垂绝缘子串风偏 28 垂直档距计算 四 直线塔悬垂绝缘子串风偏 式中 Lv垂直档距 m Lh水平档距 m 电线应力 N mm2 g1电线自重比载 N mm2 h1 h2计算杆塔两侧导线悬挂点高差 m l1 l2计算杆塔两侧档距 m 29 30 绝缘子串极限摇摆间隙圆图绘制需考虑的因素 1 角钢及脚钉宽度一般取150mm 2 线夹出口处的弧垂 瓶口弧垂 与塔身宽度和计算塔两侧杆塔相对位置有关 3 电气间隙应根据海拔高度进行修正 31 在外过电压 内过电压及正常工作电压情况下 分别求出绝缘子串的风偏角 1 2 3 然后绘出间隙圆 如右图所示 由图中的间隙距离e1 e2 e3 即可得知各种情况下的空气间隙是否满足规程要求 五 风偏校验方法 32 为便于设计验算 可采用反推法 先利用已知参数 反算出直线杆塔的允许高差 h 再在定位中进行控制 五 风偏校验方法 33 也可以利用上述公式算出各种条件下水平档距与垂直档距的关系 画出摇摆角临界曲线 若定位图上某杆塔的垂直档距和水平档距落在临界曲线以上 说明摇摆角在安全范围以内 反之则说明该杆塔摇摆角太