输电线路课程设计

1、邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业10输电线路学生姓名张吉林学号1041201134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19、20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

2、集V区电压等级110kV导线型号LGJ-300/40三、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

3、、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，1991五、进度安排16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17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（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、备注学生（签字）：指导教师（签字）：邵阳学院课程设计（论

4、文）评阅表学生姓名张吉林学号1041201134系电气工程系专业班级电气工程及其自动化10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、学生自我总结接到课题之后，为了在课程设计中万无一失，我们查找了很多的资料，请教了同学朋友。整个课程设计下来，我感觉学会了很多，知道了实践和理论之间的差距，知道了怎样为目标付出，学会了团队协作，懂得了只有在学习中多加实践，才能干好一件事情，因为社会需要的是实践型人才。因此在今后的学习中我会坚持理论与实践并重。相信这次课程设计会是我的一次宝贵的实践经验。学生签名：年月日、指导教师评定评分项目平时成绩论文答辩综合成绩权重304030单

5、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

6、，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；应力弧垂曲线摘要I1有关参数1导线参数1.气象条件1.各气象条件下的导线比载的计算12计算临界档距、判断控制气象条件43绘制应力弧垂曲线6.4绘制导线安装曲线95总结11参考文献121相关参数导线参数LGJ-300/40导线有关参数A导线直计算拉断单位长度安全系数交货长度直流电阻(mm2)径d力Tjqk(m)不大于(mm)(N)(kg/km)(Q/km)338.9623.969222011332.520000.09614气象条件架空线的应力随气象条件及档距的变化而变化，架空线出现最大应力时的气象条件称为控制气象条件。一般情

7、况下，成为控制气象条件的有最低气温、最大风速、年均气温和最厚覆冰，这4种气象条件并不是在所有的档距范围内都是控制气象条件，而是在某一档距范围内，由其中的一种气象条件起控制作用。由架空送电线路设计第45页查得V气象区的资料如表1-1:表1-1第五气象区表气象类型最大风速最低气温年平均气温最大覆冰1温度(C)10-10+15-5401515-5风速(m/s)3000100151010覆冰厚度mm10各气象条件下的导线比载的计算值(1)导线的最大使用应力及平均应力上限计算导线的破坏应力=P=92220=272.06N/mm2。A338.96取导线的设计安全系数为k=2.5,则导线的最大使用应力为：仃

8、旧=272.06=108.824N/mm2。k2.5取平均应力上限安全系数k=4,则导线的平均应力上限为：272.062=68.015N/mm。4(2)导线的比载计算自重比载19.8G0A9.811334j1032.7610MPa/m338.96冰重比载22=27.73b(b+d)A10(1023.94)=27.7310338.963=27.7710MPa/m垂直总比载333=12=32.7610227.7710,=60.5310与MPa/m无冰风压比载42FCdV.233,，一一一，一%=0.6125sin9x10父10，其中af为风速不均匀系数，c为风载A体型系数。当v=30m/s时,af

9、=0.61,c=1.1,则,224(0,30)=0.6125338.96d-sin*100.6125g伫为9430110工=26.1210MPa/m当v=15m/s时，a:Fcd4(0,15)=0.6125-f=0.75,c=1.1,则222.上0.751.123.94152上一sin%10=0.6125110338.963_=8.0310MPa/m当v=10m/s时，af=1.0,c=1.1,则.22:匚cd、2oo1112394102o4(0,10)338.96=0.6125Fsin2110,=0.612511.123.9410110”=4.7610“MPa/m(3)覆冰时的风压比载5覆冰

10、时的风速为vb=10m/s,af=1.0,c=1.2,则225(10,10)=0.735338.96：F(d2b)-10工=0.73510(23.9420)1010-3=9.5310,MPa/m(4)有冰无风时的综合比载676(0,30)=4丁12+/24(0,30)=J32.76226.12210与=41.9010与MPa/m丁6(015)=，12+了24(0,15)=,32.7628.03210=33.7310MPa/m6(010)=J24(0,i0)=.32.7624.762104=33.1010,MPa/mU(U,)I(5)有冰有风时的综合比载77=.3225=560.5329.532

11、10*=61.28104MPa/m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:比载汇总表项目Y(0,0)覆冰无风箪(10,0)无冰综合下(0,10)无冰综合节(0,15)无冰综合节(0,30)覆冰综合飞(10,10)数据32.76M0-3-360.5310-333.1010-333.7310-341.9010-361.2810备注Of=1.0产0.75of=0.61Of=1.02计算临界档距，判断控制气象(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L气象、

12、最低气温最大风速覆冰有风年均气温气温(C)-10+10-5+15风速(m/s)030100冰厚(mm)00100(2)计算有关比载和比值Y/og计算结果列于下表2-2表2-2:比值T/。计算结果及其排序表气象条件最低气温最大风速年均气温覆冰有风丫(MPa/m)32.7610-3-341.910-332.7610-361.2810o(MPa)108.82108.8268.015108.82丫/o(1/m)0.3010-30.3910-30.4810-30.5610-3排序abcdlij24二0二0i二E(tj-ti)E(j)2-(i)2二ojFoi(3)计算有效临界档距，等高差，所以cos3=1

13、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abc临界档距(m)lab=404.06恒(=虚数lad=101.9lbc-虚数lbd-虚数Lcd=217.62容易看出lcd=274.9m为有效临界档距。临界档距lad虚数，lbc为虚数，所以a,b条件不起控制作用，实际档距l为C气象条件下的。当0l217.62,控制气象件为年均气温。当217.62l时，控制气象条件为覆冰有风。（4）计算各气象条件的应力和弧垂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条件年均气温覆冰有风参数控制区间0217.62217.62-ootm

14、(C)+15-5bm(mm)010Vm(m/s)010以X0-3)32.7661.28cm(MPa)68.015108.8241）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后风外过无风t(C)+40-10+15-10+15+15b(mm)000000V(m/s)0000100-3丫(xKIPa/m)32.7632.7632.7632.7633.1032.76参数待求条件安装覆冰无风覆冰有风覆冰有风最大风速t(C)-5-5-5-5+10b(mm)01010100V(m/s)100101030丫(x-3F0Pa/m)33.

15、1060.5361.2861.2841.9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，整理得：3二c2-二clE12l224二一网2一四2c2cl3=024Ei2l224二2一师”clE；l2243二c2上述一元三次方程中，A、B为已知数，且A可正可负，B永远为正值，其应力侬必有一个正的实数解。运用迭代法求解方程，得出结果如下表3-1所示,表3-1:LGJ-300/40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内过电压

16、操作过电压00(MPa)fv(m)C0(MPa)C0(MPa)C0(MPa)00(MPa)00(MPa)00(MPa)5033.960.3099.2568.0299.0592.2564.8145.7410040.721.0096.0968.0296.2889.5665.2750.0415044.052.0987.3368.0287.3381.7662.6552.4620043.973.7272.6668.0272.6668.8856.8749.63217.6243.954.1368.2368.0271.3464.3355.0348.5625043.935.82662.2851.3462.286

17、0.1353.3347.5130043.908.3956.1449.0956.1454.9951.2046.1835043.8811.4352.5447.7052.5451.9349.8745.3240043.8714.9350.3046.7950.3050.0148.9944.7445043.8618.9048.8346.1648.8348.7348.3944.3350043.8523.3547.8245.7147.8247.8447.9544.0355043.8528.2447.0845.3847.0847.1947.6343.8160043.8433.6246.5445.1346.544

18、6.7147.3843.6465043.8439.4646.1244.9446.1246.3447.1943.50档距外过后风覆冰有风覆冰有风覆冰无风最大风最大风lr(m)（风强）（风偏）（强度）（风偏）气象条00fvC0C0C0fv0000件(MPa)(m)(MPa)(MPa)(MPa)(m)(MPa)(MPa)5064.520.1696.6696.6696.660.2092.7892.7810064.740.64102.03102.03102.030.7391.6191.6115061.661.51104.02104.02104.021.5686.2886.2820055.492.9810

19、6.72106.72106.722.7876.4376.43217.6253.793.78108.82108.82108.823.4572.3872.3825051.745.00108.82108.82108.824.3569.6369.6330049.527.52108.82108.82108.826.2665.3865.3835048.1410.53108.82108.82108.828.5262.7162.7140047.2314.02108.82108.82108.8211.1260.9560.9545046.6117.98108.82108.82108.8214.0859.7659.

20、7650046.1622.41108.82108.82108.8217.3858.9058.9055045.8427.30108.82108.82108.8221.0358.2758.2760045.5932.67108.82108.82108.8225.0357.8057.8065042.1841.44108.82108.82108.8229.3857.4357.10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图示说明，d为事故应力，为覆冰有风和覆冰无风应力，C3为最低气温应力，值为最大风应力，g为安装应力，出为内过电压应力，5为年均应力，08为外过有风应力，

21、为为操作过电压应力，010最高气温应力.fi为外过无风时弧垂，f2为最高气温是弧垂。4绘制导线安装曲线绘制安装曲线时，以档距为横坐标，弧垂为纵坐标，一般从最高施工气温至最低施工气温每隔10c绘制一条弧垂曲线。应用状态方程式求解各施工气象(无风、无冰、不同气温)下的安装应力，进而求出相应的弧垂，结果如下表4-1所示。表4-1:各种施工气温下的档距弧垂档距(m)50100150200217.62250300温度(C)f(m)f(m)f(m)f(m)f(m)f(m)f(m)401.201.00.930.810.790.810.83300.950.900.850.800.760.790.81200.750.740.730.740.750.770.79100.620.630.650.680.730.750.7700.500.520.