課程設計--制作導線的應力弧垂曲線和安裝曲線

1、<p><b>　　課程設計(論文)</b></p><p>　　題 目 名 稱 制作導線的應力弧垂曲線和安裝曲線 </p><p>　　課 程 名 稱 架空輸電線路設計(LGJ-185/45,VIII區(qū)) </p><p>　　學 生 姓 名

2、 </p><p>　　學 號 </p><p>　　系 、專 業(yè) 電氣工程系電氣工程及其自動化 </p><p>　　指 導 教 師 </p><p>　　2013年 1月6日</p

3、><p>　　課程設計（論文）任務書</p><p>　　注：1．此表由指導教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導教師、學生簽字后生效；</p><p>　　2．此表1式3份，學生、指導教師、教研室各1份。</p><p>　　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 </p>

4、<p><b>　　一、學生自我總結</b></p><p><b>　　二、指導教師評定</b></p><p>　　注：1、本表是學生課程設計（論文）成績評定的依據(jù)，裝訂在設計說明書（或論文）的“任務書”頁后面；</p><p>　　表中的“評分項目”及“權重”根據(jù)各系的考核細則和評分標準確定。</p

5、><p><b>　　摘要</b></p><p>　　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(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)，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(nèi)容是關于狀態(tài)方程

6、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)，對我以后的學習與工作都有很好的指導意義。</p><p>　　關鍵詞：臨界檔距；狀態(tài)方程式；應力弧垂曲線</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要 I</b></p><p><

7、;b>　　1有關參數(shù)1</b></p><p>　　1.1 氣象條件1</p><p>　　1.2導線相關參數(shù)1</p><p>　　1.3各氣象條件下導線比載的計算值1</p><p>　　2計算臨界檔距、判斷控制氣象條件4</p><p>　　3繪制應力弧垂曲線6</p>

8、<p>　　4繪制導線安裝曲線9</p><p><b>　　5總結10</b></p><p><b>　　參考文獻11</b></p><p><b>　　1有關參數(shù)</b></p><p><b>　　1.1氣象參數(shù)</b><

9、/p><p>　　查《規(guī)程》得典型氣象區(qū)ⅤIII的計算用氣象條件，如表1-1所示。</p><p>　　表1-1 第八區(qū)氣象參數(shù)</p><p><b>　　1.2導線相關參數(shù)</b></p><p>　　查《規(guī)程》LGJ-185/45導線的有關參數(shù)，如表1-2所示。</p&g

10、t;<p>　　表1-2 LGJ-185/45導線有關參數(shù)</p><p>　　1.3各氣象條件下導線比載的計算值</p><p><b>　　自重比載</b></p><p>　　γ1（0,0）=(gq/A)10-3=36.5110-3 MPa/m</p><p>&l

11、t;b>　　冰重比載</b></p><p>　　γ2（15,0）=27.728b(b+d)/A10-3=63.1710-3 MPa/m</p><p><b>　　垂直總比載</b></p><p>　　γ3（15,0）=γ1（0,0)+γ2（15,0）=99.6810-3 MPa/m</p><

12、p><b>　　無冰風壓比載。</b></p><p>　　設θ=900，因?qū)Ь€外徑d=19.60mm>17mm，則風載體型系數(shù)μsc=1.1，110kV線路，風載荷調(diào)整系數(shù)βc=1.0，基本風壓W=2/1.6。所以：</p><p>　　安裝風速為=10m/s時，查表得=1.0。所以：</p><p>　　4（0，10）=dsin

13、=5.92 MPa/m</p><p>　　內(nèi)過電壓風速為=15m/s，查表得=0.75，所以：</p><p>　　4（0，15）=dsin=9.98 MPa/m</p><p>　　當風速為最大風速=30m/s時，基本風壓為=2/1.6=562.5 Pa </p><p>　　計算強度時，查表得=0.75，所以：</p>

14、<p>　　4（0，30）=dsin=39.923 MPa/m</p><p>　　計算風偏時，查表得=0.61 </p><p>　　4（0，30）=dsin=32.47 MPa/m</p><p><b>　　無冰綜合比載</b></p><p>　　無冰有風時的綜合比載是架空線自重比載和無冰風

15、壓比載的矢量和，即</p><p><b>　　安裝有風時</b></p><p>　　6（0，10）=36.99 MPa/m</p><p><b>　　內(nèi)過電壓時</b></p><p>　　6（0，15）=37.85 MPa/m </p><p>　　最大風速，計算強

16、度時</p><p>　　6（0，30）=54.10 MPa/m</p><p>　　最大風速，計算風偏時</p><p>　　6（0，30）=48.86 MPa/m</p><p><b>　　6）覆冰風壓比載</b></p><p>　　風速V=15m/s，架空線覆冰時，架空線外徑由d變?yōu)椋╠

17、+2b），風載荷調(diào)整系數(shù)βc=1.0，基本風壓W=2/1.6。規(guī)程規(guī)定，無論線徑大小，覆冰時的風載體型系數(shù)一律取為μsc=1.2；</p><p>　　計算強度時αf=1.0，所以</p><p>　　5（15，15）=dsin=36.74 MPa/m</p><p>　　計算強度時αf=0.75，所以</p><p>　　5（15，15）

18、=dsin=27.55 MPa/m</p><p><b>　　覆冰綜合比載</b></p><p>　　覆冰綜合比載是架空線的垂直總比載和覆冰風壓比載的矢量和。</p><p><b>　　計算強度時</b></p><p>　　7（15，15）=106.235 MPa/m</p>

19、<p><b>　　計算風偏時</b></p><p>　　7（15，15）=103.417 MPa/m</p><p>　　各氣象條件下導線比載的計算值，匯總如下表:1-3所示。</p><p>　　表1-3 比載匯總表</p><p>　　2計算臨界檔距，判斷控

20、制氣象條件</p><p>　?。?）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(shù)，如下表2-1。</p><p>　　表2-1 可能控制氣象條件有關參數(shù)</p><p>　　(2)計算有關比載和比值γ/[σo]，計算結果列于下表2-2。</p><p>　

21、　表2-2 比值γ/[σo]計算結果及其排序表</p><p>　?。?）按等高懸點考慮，計算有效臨界檔距的公式為</p><p>　　若兩種控制條件下的架空線許用應力相等，即則</p><p>　　利用上式計算得各臨界檔距為</p><p><b>　　=虛數(shù)</b></p>&l

22、t;p><b>　　=537.742m</b></p><p><b>　　=86.113m</b></p><p><b>　　=虛數(shù)</b></p><p><b>　　=0</b></p><p><b>　　=140.150m<

23、;/b></p><p>　　得有效臨界檔距判別表如下表2-3所示。</p><p>　　表2-3 有效臨界檔距判別表</p><p>　　判斷有效臨界檔距，確定 控制氣象條件。</p><p>　　因為在某條件欄中，存在臨界檔距為虛數(shù)或者0的情況，則該欄的條件不起控制作用，應當舍去。</p>

24、<p>　　容易看出lcd=140.15m為有效臨界檔距。當實際檔距，最大風速為控制條件；當實際檔距，最厚覆冰為控制條件；</p><p>　?。?）計算各氣象條件的應力和弧垂</p><p>　　以各檔距范圍的控制條件為已知條件，有關數(shù)據(jù)如下表2-4所示。</p><p>　　表2-4 已知條件及參數(shù)</p>

25、<p>　　以各氣象條件為待求條件，已知參數(shù)如表2-5所示。</p><p>　　表2-5 待求條件和已知參數(shù)</p><p><b>　　3繪制應力弧垂曲線</b></p><p>　　利用狀態(tài)方程式，求的各待求條件下的應力和弧垂，由于計算量非常大，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

26、件計算求的。 </p><p>　　表3-1 LGJ-185/45型導線應力弧垂計算</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　根據(jù)表3-1，繪制導線應力弧垂曲線(手繪)。 </p><p>　　圖示說明，σ1為外過無風應力，σ2為覆冰有風和覆

27、冰無風應力，σ3為最大風應力，σ4為年均氣溫應力，σ5為最低氣溫和事故應力，σ6為安裝時應力，σ7為最高氣溫應力，σ8為外過有風應力，σ9為操作過電壓應力。f1為外過無風時弧垂，f2為最高氣溫是弧垂，f3為覆冰無風時弧垂。</p><p><b>　　4繪制導線安裝曲線</b></p><p>　　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

28、施工氣溫每隔10℃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。</p><p>　　表4-1 各種施工氣溫下的檔距弧垂</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p><b>　　5總結</b></p

29、><p>　　回顧起此課程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇

30、到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 實驗過程中，也對團隊精神的進行了考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團結就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結果。此次設計也讓我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及時請教或上網(wǎng)查詢，只要認真鉆研，動腦思考，動手實踐，就沒有弄不懂的知識，收獲頗豐。</p><p><b>　　參考文獻

31、</b></p><p>　　[1]110~500kV架空送電線路設計技術規(guī)定.DL/T5092_1999.北京：中國電力出版社，1999.</p><p>　　[2]邵天曉，架空送電線路的電線力學計算，水利電力出版社，1987.</p><p>　　[3]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.</p>&