架空输电线路设计+++

1、课程设计(论文)题 目 名 称 制作导线的应力弧垂曲线和安装曲线 课 程 名 称 架空输电线路设计 学 生 姓 名 学 号 系 、专 业 电气工程系电气工程及其自动化 指 导 教 师 尹伟华 2013年 12月25日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业11输电线路学生姓名学号题目名称制作某线路导线的应力弧垂曲线和安装曲线。设计时间18、19周课程名称架空输电线路设计课程编号设计地点一、课程设计（论文）目的结合所学的线路设计知识，要求学生掌握线路设计中各项参数的查表发放，并结合工程实际，掌握具体线路的导线应力弧垂曲线和安装曲线做法，从中对线路设计中所涉及到的导线的比载计算，架空线弧垂、线长和应

2、力的计算，架空线的状态方程式，临界档距，最大弧垂的判定，导线应力弧垂曲线和安装曲线做法有深刻的了解。最终加强学生的线路设计认识及动手能力二、已知技术参数和条件气象条件：全国线路设计气象条件汇集I 区电压等级 110kV 导线型号 LGJ-240/40 三、任务和要求a) 学生应该完成课程设计说明书的内容，同时还包括导线应力弧垂曲线和安装曲线的绘制图b) 为简明起见，各计算结果应尽量采用表格形式表示c) 每一计算过程应列出所用公式，并带入一组实际数据示范d) 各系数的取值应说明出处和理由注：1此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2此表1式3份，学生、指导教师、教研室各

3、1份。四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）1、孟遂民，李光辉编著，架空输电线路设计，中国三峡出版社，2000.102、邵天晓，架空送电线路的电线力学计算，水利电力出版社，19873、周振山，高压架空送电线路机械计算，水利电力出版社，19874、东北电力设计院，电力工程高压送电线路设计手册，水利电力出版社，19915、 进度安排18周（1）查找相关资料，整理和收集数据（2）根据气象区确定气象参数计算相关比载（3）确定临界档距（4）档距的控制气象条件 19周（5）根据已知条件，利用状态方程式计算不同档距，各种气象条件下架空线的应力和弧垂值（6）按一定的比例绘制出应力弧垂曲线 （

4、7）绘制安装曲线图（8）按照有关规定，制作论文，打印成稿。 六、教研室审批意见教研室主任（签字）： 年 月 日七、主管教学主任意见 主管主任（签字）： 年 月 日八、备注指导教师（签字）： 学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名 学 号 系 电气工程系 专业班级 电气工程及其自动化11输电线路班 题目名称 制作导线的应力弧垂曲线和安装曲线 课程名称 架空输电线路设计 一、学生自我总结 这次的架空输电线路设计可以说给了我们很多的锻炼，接到课题之后，我们查找了很多的资料，请教了同学和老师。整个课程设计下来，我感觉收获了很多，知道了实践和理论之间的差距，知道了怎样为目标付出，学会了团队

5、协作。、学生签名： 年 月 日二、指导教师评定评分项目平时成绩论文答辩综合成绩权 重 单项成绩指导教师评语： 指导教师（签名）： 年 月 日注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、 表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。摘要本课程设计是绘制导线的应力弧垂曲线和安装曲线。先查有关规程得到譬如气象、导线的有关参数，再用列表法求得临界档距，并判断有效临界档距和控制气象条件，以控制条件为已知状态，利用状态方程式计算不同档距、各种气象条件下架空线的应力和弧垂值，按一定的比例绘制出应力弧垂曲线和安装曲线。本课程设计的重点和

6、难点内容是关于状态方程式的求解，要利用有关计算机方面的知识，这对于非计算机专业的我是一个很大的挑战，对我以后的学习与工作都有很好的指导意义。关键词：临界档距；状态方程式；应力弧垂曲线目 录摘要 I1有关参数11.1导线相关参数11.2有关比载的计算12计算临界档距、判断控制气象条件33绘制应力弧垂曲线74绘制导线安装曲线105总结12参考文献131有关参数1.1导线相关参数 查规程LGJ-240/40导线的有关参数，如表1-2所示。表1-2： LGJ-240/40导线有关参数截面积A(mm2)导线直径d(mm)弹性系数E(MPa)温度系数a(1/)计算拉断力Tj(N)单位长度质量q(kg/km

7、)强度极限p(MPa)安全系数k许用应力o(MPa)年均应力上限cp(MPa)277.7521.667600018.910-683370964.3285.152.5114.0671.291.2各气象条件下导线比载的计算值1）自重比载:1（0，0）=10=34.05（）2）冰重比载:2（10，0）=27.728=27.72831.61()3）垂直总比载:3（10，0）=1（0，0）+2（10，0）=(34.05+31.61)=65.66()4）无冰风压比载应计算最大风速和安装有风两种情况。 =900，因d=17.1mm17mm，则sc=1.1，110kV线路，c=1.0，所以： a) 最大风速V

8、=25m/s时，计算强度时的f=0.85，所以： 基本风压：W=0.625=0.625=390.625（Pa）4（0，25）=dsin=1.0=28.482 计算风偏：4（0，25）=dsin=1.0=20.44()b) 安装风速v=10时，有，则 基本风压：W=0.6250.62562.5(Pa) 4（0，10）=5.361()5）覆冰风压比载风速V=10m/s，sc=1.2，计算强度和风偏f=1.0，所以 W=0.6250.62562.5(Pa)5（10，10）=1.011.249()6）无冰综合比载计算强度时6（0，25）=44.39()计算风偏时6（0，25）=39.71()7）覆冰综

9、合比载66.62()(8) 各气象条件下导线比载的计算值，汇总如下表:1-3所示。表1-3： 比载汇总表 比比载类型自重比载覆冰无风比载覆冰综合比载无冰综合比载强度风偏强度风偏安装有风数数据34.0565.66 66.6266.6244.3939.7134.47备备注f=1.0f=1.0f=12计算临界档距，判断控制气象条件（1）可能成为控制条件的是最低气温、最大风速、覆冰有风和年均气温，整理该典型气象区四种可能控制条件的有关气象参数，如下表2-1。 表2-1： 可能控制气象条件有关参数参数气象最低气温最大风速覆冰有风年均气温气温()-20+10-5+15风速(m/s)030100冰厚(mm)

10、00100（2）整理该气象区的计算用气象条件，示于表2-2中表2-2计算用气象条件气象项目最高气温最低气温最大风速最厚覆冰内过电压外过电压外过有风安装有风事故气象年均气温气温+40-10+10-5+15+15+15-5-10+15风速0030101510101000冰厚00010000000(3) 计算临界档距，判定控制条件：可能控制气象条件的有关参数见表2-3表2-3 可能的应力控制气象条件条件项目最大风速最厚覆冰最低气温年均气温许用应力118.78118.78118.7874.24比载42.7879.1134.0534.050.3600.6660.2870.459温度+10-5-10+15

11、由小至大编号bdac（4）按等高悬点考虑，计算各临界档距为：436.8 79.21 虚数 虚数 计算公式：（5）利用上式得有效临界档距判别表如下表2-3所示。 表2-3： 有效临界档距判别表气象条件abcd临界档距(m)lab=436.8lac=虚数lad =79.21lbc=虚数lbd=虚数lcd=146.38_容易看出lad =lcd=146.38m为有效临界档距。临界档距、lbd为虚数，所以a、b条件不起控制作用。当0L146.38时，控制气象条件为最厚覆冰。 （6）计算各气象条件的应力和弧垂1） 以各档距范围的控制条件为已知条件，有关数据如下表2-4所示。表2-4： 已知条件及参数已知

12、条件年均气温最厚覆冰参数控制区间0146.38146.38无穷大tm()15-5bm(mm)010Vm(m/s)010m(10-3)34.0579.11m(MPa)74.24118.782） 以各气象条件为待求条件，已知参数如表2-5所示。 表2-5： 待求条件和已知参数 参数待求条件最高气温最低气温年均气温事故外过有风外过无风内过电压t()+40-10+15-10+15+15+15b(mm)0000000V(m/s)000010015(10-3MPa/m)34.0534.0534.0534.0534.0534.056.79参数待求条件安装覆冰无风 覆冰有风（强度）覆冰有风（风偏）最大风（强度

13、）最大风（风偏） t()-5-5-5-5+10+10b(mm)010101000V(m/s)0010103030(10-3MPa/m)34.0543.4177.4669.9354.6850.493绘制应力弧垂曲线为了保证曲线比较准确而又不使计算量过大，档距l的距离一般取为50m，但须包括各有效档距处的值。以控制气象条件为第一状态，待求条件为第二状态，将第一状态与第二状态所对应的数据分别带入状态方程式。运用迭代法求解方程，得出结果如下表3-1所示。 表3-1： LGJ-150/25型导线应力弧垂计算档距lr(m)气象条件最高气温最低气温年均气温事故安装最大风速最厚覆冰0（MPa）fv(m)0（M

14、Pa）0（MPa）0（MPa）0（MPa）0（MPa）0（MPa）5041.890.254109.2574.24109.25102.2188.37105.72 10047.760.891106.7174.24106.71100.1187.81112.06146.3852.531.823102.373.7102.396.4592.27118.7820052.113.26788.5866.8388.5884.1990.40118.7825051.855.1377.0162.0377.0174.2988.99118.7830051.677.41469.0558.9469.0567.6187.9911

15、8.7835051.5510.11463.9956.9463.9963.3587.27118.7840051.4713.2360.7555.6160.7560.5886.76118.7845051.4116.76558.5854.6858.5858.7186.37118.7850051.3720.7157.0854.0257.0857.4086.09118.7855051.3325.0855.9953.5255.9956.4485.87118.7860051.3129.8655.1853.1455.1855.7385.69118.7865051.2935.0654.5652.8554.5655

16、.1885.55118.78（其中： ：自重比载 ：应力）根据表3-1，绘制导线应力弧垂曲线如图3-2所示。 图3-2：导线应力弧垂曲线图4绘制导线安装曲线4.1 百米档距为了使用方便，且提高绘图精度，对于不同档距，可根据他的应力绘制成百米档距，换句话说，百米档距是为了方便而提出来的，百米档距的计算式为：观测档距的弧垂可由公式进行计算，其计算公式为：安装曲线绘制方法及顺序 （1）已知条件参数依照表5.1，依照此表计算其他参数； （2）应用状态方程式计算各施工气象条件（无风、无冰、不同气温）下的安装应力，通过计算可得到各种气象条件下的应力和百米档距弧垂，如下表所示： 档距（m）温度（）40302

17、0100-1050（MPa）41.8954.1567.4181.1595.13109.25（m）1.020.790.600.520.450.40100（MPa）47.7657.2468.2780.4393.34106.71（m）0.890.740.620.530.460.40146.38（MPa）52.5359.9468.7878.9490.20102.30（m）0.810.710.610.530.460.42200（MPa）52.1157.2463.3670.6079.0288.58（m）0.770.700.620.550.500.43250（MPa）51.8555.4659.6764.59

18、70.3377.01（m）0.750.700.650.600.550.50300（MPa）51.6754.3157.3060.7064.5969.05（m）0.820.780.740.700.660.62350（MPa）51.5553.5555.7558.2060.9363.99（m）0.830.790.760.730.700.67400（MPa）51.4753.0354.7156.5558.5560.75（m）0.830.800.770.750.730.71450（MPa）51.4152.6553.9855.4156.9458.58（m）0.830.810.790.770.750.73500（MPa）51.3752.3853.4654.5955.8057.08（m）0.830.820.800.780.760.74550（MPa）51.3352.1853.0653.9954.9655.99（m）0.830.820.800.790.770.76600（MPa）51.3152.0252.7