导线机械特性曲线绘制
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毕业设计的任务书一、毕业设计题目220kV变电站A—110kV变电所B110kV架空送电线路设计(Ⅰ)。
二、原始资料(1)导线、地线型号。
根据省电力公司系统规划设计,拟在220kV变电站A新建一条110kV送电线路,向110kV变电站B供电,导线采用LGJ-240/40,地线采用1×7—7.8—1270—YB/T5004—2001。
(2)线路路径。
沿线路路径情况见提供的平断面图,沿线路的地质为硬朔粘土,孔隙比0.9,朔性指数>10,液性指数0.25,地下水在地面下10米m,地区污秽级Ⅱ级。
(3)线路的平断面图中0—4047m段。
(4)气象条件。
相当于我国典型气象区的第Ⅱ区。
(地区典型气候见下表)设计气象条件一览表三、毕业设计内容(1)根据给定路径的平断面图,及导线型号,所在地气象条件,完成比载、弧垂、档柜等相关计算,绘制导线机械特性曲线(应力弧垂曲线、安装曲线)(2)避雷线的安全系数取 3.5,绘制避雷线的机械特性曲线(应力-弧垂曲线)和安装曲线(放线曲线)。
(3)选择杆塔型式。
主要内容有:1)确定直线杆杆型,选择绝缘子串型号规格及其金具,选择避雷线的规格及其金具,确定杆塔呼称高,杆塔头部尺寸,确定电杆埋深。
2)确定耐张杆杆型,选择绝缘子串型号规格及其金具,选择避雷线的规格及其金具,确定杆塔呼称高,杆塔头部尺寸,确定电杆埋深。
(4)制作弧垂曲线模板,进行杆塔室内定位并对杆塔进行编号。
校验线间距离,线到接地体的安全距离,耐张绝缘子串倒挂,悬垂角等。
(5)杆塔头部尺寸校验,杆塔强度设计。
根据实际情况,选择钢筋混凝土杆或铁塔,并选择一基直线杆塔和一基耐张杆塔进行设计。
(6)导线及避雷线的防振设计。
确定防振措施,绘制防振锤安装图,接地装置设计。
(7)基础稳定性设计。
内容包括确定基础荷载和基础型式,校验基础上拔和下压稳定,计算基础配筋,绘制基础施工图。
四、毕业设计成品内容(1)设计说明书(含程序开发说明书)及计算书各一份。
《线路理论基础》课程学习指导(2011级,三年制,教学计划)课程名称:线路理论基础课程编号:204BL241课程性质:必修适用专业:高压输配电线路施工运行与维护总学时数: 80学分: 5一、课程性质和任务线路理论基础是高压输配电线路施工运行与维护专业的专业骨干(核心)课程之一,综合性和理论性非常强,主要学习输电线路的基本知识、导线应力弧垂分析、导线安装计算、杆塔受力分析及强度校核、杆塔基础、输电线路的路径选择和杆塔定位等知识。
二、课程教学目标学生通过本课程的学习,能对110KV及以下的输电线路的组成和机械特性有一定实质性的认识;熟悉设计要求,能分析导线,杆塔,基础等的受力特点;能熟练地应用设计成果和进行基本的实用计算,为全面掌握输电线路施工、检修和运行技能打下技术理论基础;学生能运用线路设计的基本方法、理论,按照电力勘测设计企业线路设计流程进行线路初步设计,具体线路初步设计的能力三、课程教学内容和要求第一章输电线路的基本知识1、教学内容(1)输电线路的概述。
(2)架空输电线路导线及导线型号。
(3)避雷线(4)输电线路金具。
(5)线路绝缘子和绝缘子串。
(6)杆塔及杆塔基础。
(7)架空线路的运行环境及要求。
(8)输电线路施工图。
2、重点、难点重点:架空线路的组成元件的作用;导线型号;气象条件三要素。
难点:架空线路的运行环境及要求。
3、教学基本要求(1)掌握:架空线路的组成元件的作用;架空输电线路设计气象条件:气象三要素;导线的机械物理特性查取。
(2)了解:架空线路的分类;输电线路施工图。
第二章导线应力弧垂分析1、教学内容(1)导线的比载。
(2)导线应力的概念。
(3)悬点等高时导线弧垂、线长和应力的关系。
(4)悬点不等高时导线的应力与弧垂。
(5)水平档距和垂直档距。
(6)导线的状态方程。
(7)临界档距。
(8)最大弧垂的计算及判别。
(9)导线应力、弧垂计算步骤。
(10)导线机械特性曲线。
(11)避雷线最大使用应力的确定。
从2013年开始实行全国统考,有时候笔试有时候机试,一般每年会有至少2批考试,第一批在12月份开展,主要针对211重点大学和电力专科院校的应届毕业生;第二批在次年3月份开展,是最大规模的一个考试批次,主要针对其他学校的应届毕业生;另外部分省份还会有单独的额补招(不过数量很少)。
建议要报考同学们可以提前做好复习准备,复习资料可以到“考萝林”上面找一下,里面的资料还是非常齐全、详细的,比较有针对性!国家电网采取分专业统考的方式,所有专业都考行测+电网战略+专业,其中电网战略是第二批考试新加入的考点,各专业的重点科目如下(电网的大纲在官网上给出来了,所以我这里也就大致说下,不赘述,复习资料在考萝林资料网上有);1)电气专业:分为研究生、本科、专科,研究生重点为:电路原理、电力系统分析、电网络分析、高等电力系统分析;本科、专科重点为:电路原理、继电保护、电力系统分析、高电压技术;2)计算机专业:重点科目为组成原理、操作系统、网络、数据库、数据结构;3)电信通信专业:重点科目为电磁、通信原理、信号、计算机通信与网络、现代交换、宽带接入、数字传输等;4)财务会计专业:重点科目为成本会计、财务管理、审计、税法等;5)管理专业:管理专业是比较特殊的,因为今年的大纲并未给出具体的科目,但是报名的时候还是给了2个方向,一个是人力资源管理,一个是技术经济管理(工程管理),重点要看好人力资源管理体系、薪酬管理、绩效管理、电力市场营销管理、管理统筹和现代管理等;24.什么是架空线路的弧垂?其大小受哪些因素的影响?架空线路的弧垂是指架空导线或地线上的任意一点到悬挂点连线之间在铅垂方向的距离。
架空线路弧垂的大小受三个方面因素的影响:①架空线路的档距;②架空线路的应力;③架空线路所处的环境,即气象条件。
25.选择架空线路弧垂观测档的原则是什么?选择架空线路弧垂观测档的原则有五个:(1)紧线段在5档及以下时,靠近中间选择一档。
(2)紧线段在6~12档时靠近两端各选择一档。
技能认证送电线路工考试(习题卷80)第1部分:单项选择题,共44题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]拉线金具松脱、位移,耐张线夹管口导线出现滑移属于什么缺陷等级()A)一般B)重大C)其他答案:B解析:2.[单选题]使用安全带时,( )将安全带挂在活动的物体上,并注意防止摆动碰撞。
A)直接B)不得C)必须答案:B解析:3.[单选题]在线路平、断面图上常用的代表符号N表示()。
A)直线杆B)转角杆C)换位杆D)耐张杆答案:D解析:4.[单选题]中性点直接接地的系统发生单相接地时,其它两完好相的对地电压为( )。
A)正常相电压B)小于相电压C)线电压长度D)小于线电压答案:A解析:5.[单选题]设备的( )是对设备进行全面检查、维护、处理缺陷和改进等综合性工作。
A)临时检修B)大修C)定期检查D)小修答案:B解析:6.[单选题]读图时,明细栏位于标题栏的( )并与相连。
A)左方B)右方解析:7.[单选题]750kV, 500kV输电线路及其大跨越重现期应取( )年。
A)10B)30C)50D)100答案:C解析:8.[单选题]砍剪靠近220千伏线路的树木时,人员、树木、绳索应与导线保持的安全距离为( )米。
A)1B)2.5C)3D)4答案:D解析:9.[单选题]百米以上的爬梯,中间应设有( )。
A)体息室$B)$观察站$C)$休息平台$D)$消防器材答案:C解析:10.[单选题]直角挂扳是一种()金具。
A)线夹B)拉线C)接续D)连接答案:D解析:11.[单选题]保护间隙的保护范围(按波长250μs的操作波放电电压相差3%计算)可达2. 2km.作业时只需在作业点相邻杆塔上悬挂()组并有专人看护,不必逐基悬挂。
A)1B)2C)3D)4答案:A解析:12.[单选题]()是根据初步设计批准的线路路径方案,在现场进行线路平断面及交叉跨越点的测量。
A)初步测量;B)最终测量;C)终勘测量;D)勘察测量。
电气化届架空线路课程设计机械特性曲线绘制设计学生姓名学号所属学院专业农业电气化与自动化班级指导教师日期前言建设一条架空线输电线路,必须符合经济合理、安全适用的原则,既要充分利用材料的强度,又要保证安全运行。
对于悬挂在架空线路杆塔上的导线,外界温度变化将引起导线的伸长或缩短,而导线上的荷载变化将引起导线的弹力变形,这两种现象都使导线的长度发生变化。
通过计算可知:档距一定时,导线长度的微小变化也会导致导线应力和弧垂的很大变化。
导线长度的缩短,将使导线应力增大,弧垂减小;反之,导线伸长,将使导线应力减小,弧垂增大。
显然,在线路设计时,必须计算导线的应力和弧垂,确定和掌握导线在各种气象条件下的应力和弧垂的变化情况,并保证当导线应力最大时,其值不超过导线强度允许值,而当弧垂最大时,要保证导线的对地安全距离,从而保证线路设计经济合理、运行安全可靠。
本次设计是要绘制导线的机械特性曲线,在线路设计过程中,为了设计计算的方便,总是首先计算导线在各种不同气象条件下和不同代表档距时的应力和弧垂,并把计算结果以横坐标为代表档距,纵坐标为应力或弧垂绘制成各种气象条件时代表档距和应力或弧垂的关系曲线,这些曲线就称为导线的应力或弧垂曲线,简称导线机械特性曲线。
目录工程概况 (3)1.导线型号的确定 (3)2.各气象条件时的比载确定 (3)3.安全系数及防振措施的确定 (4)4.临界档距计算及辨别 (4)4.1计算数据 (4)4.2临界档距计算 (4)4.3有效临界档距辨别 (5)4.4结论 (5)5.机械特性应力特计算 (5)6.绘制机械特性曲线 (7)致谢 (8)参考文献 (9)工程概况导线机械特性曲线是根据广泛调查分析沿线有关气象数据等资料的前提下确定的设计条件,包括导线型号、气象区、安全系数和防振措施(以确定年平均运行应力)后,通过下述计算程序绘制的。
设计条件中任意改变其中之一,就有不同的机械特性曲线,所以应用时必须明确设计条件,特别是输电线路较长时,可能在线路不同区段采用不同的设计条件,此时尤其需要注意。
导线机械特性曲线的计算程序如下:(1)确定导线的型号及设计气象区;(2)确定导线在各种气象条件时的比载;(3)确定导线的安全系数及防振措施,计算导线最大使用应力和年平均运行应力;(4)计算临界档距并进行有效临界档距辨别,确定控制条件及控制范围;(5)以有效临界档距辨别结果为已知条件,逐一求出其他各种气象条件下各种代表档距值时的应力和弧垂值;(6)以代表档距为横坐标,应力或弧垂为纵坐标,绘制各种气象条件时的应力曲线弧垂曲线。
下面就以上述步骤完成此次设计。
1.导线型号的确定本次需要绘制的是LGJ-185/45型导线,经过第二气象区。
第二气象区各参数如下表1-1所示。
表1-1 第二气象区气象参数大气温度(℃)风速(m/s)最高最低覆冰最大风速安装情况外过电压内过电压最大风速覆冰安装情况外过电压内过电压+40 -10 -5 +10 0 +15 +15 +30 10 10 10 15 覆冰厚度b=5mmLGJ-185/45型导线在各种情况下的比载如下表1-2所示。
表1-2 LGJ-185/45型导线比载表×10-3[N/(m·mm2) g1 36.510 g4(15)13.050 g5(15,10)16.012 g6(35)61.698 g2(5)14.969 g4(18)18.792 g5(15,15)36.028 g7(5,10)52.359 g2(10)36.024 g4(21)21.742 g5(20,10)19.241 g7(5,15)55.789 g2(15)63.164 g4(25)30.813 g5(20,15)43.291 g7(10,10)73.652 g2(20)96.389 g4(30)39.151 g6(10)36.968 g7(10,15)78.029 g3(5)51.479 g4(35)49.736 g6(15)38.772 g7(15,10)100.952 g3(10)72.534 g5(5,10)9.566 g6(18)41.062 g7(15,15)105.985 g3(15)99.674 g5(5,15)21.500 g6(21)42.493 g7(20,10)134.284 g3(20)132.899 g5(10,10)12.784 g6(25)47.775 g7(20,15)139.772 g4(10) 5.800 g5(10,15)28.764 g6(30)53.5332.各气象条件时的比载确定根据表1-1以及表1-2可列出第二气象区的各种气象条件参数及比载表,如下表2-1所示。
表2-1 第二气象区的各种气象条件参数及比载编号 气象条件 风速(m/s )气温(℃)覆冰(mm )比载[N/(m ·mm 2)] 1 最低气温 0 -10 0 36.510×10-3 2 平均气温 0 15 0 36.510×10-3 3 最大风速 30 10 0 53.533×10-3 4 最大覆冰 10 -5 5 52.359×10-3 5 最高气温 0 40 0 36.510×10-3 6 安 装 10 0 0 36.968×10-3 7 事 故 0 0 0 36.510×10-3 8 外过电压 10 15 0 36.968×10-3 9内过电压151538.772×10-33.安全系数及防振措施的确定本设计的导线强度安全系数K=2.5,防振锤防振。
4.临界档距计算及辨别4.1计算数据由《架空输配电线路设计》可查的LGJ185/45型导线的导线截面积A=227.83 mm 2,热膨胀系数α=17.8×10-6(1/℃),弹性系数E=80000MPa ,计算拉断力T P =80190N ,导线最大使用应力()MPa KA T P m 79.14083.2275.280190=⨯==σ,年平均运行应力()a 99.8783.2278019025.025.0cp MP A T P ⨯==σ,其他数据列于表4-1中。
表4-1 计算数据表气象条件风速(m/s ) 气温(℃)覆冰(mm ) 控制应力(MPa ) 比载[N/(m ·mm 2)] g/σ (1/m) 编号最低气温 0 -10 0 140.79 36.510×10-3 2.593×10-4A 最大覆冰 10 -5 5 140.79 52.359×10-3 3.719×10-4B 最大风速 30 10 0 140.79 53.533×10-3 3.802×10-4C 年平均气温1587.9936.510×10-34.149×10-4D4.2临界档距计算 计算式为22m )()()(24)-(24nn m m n m n crmn g g t t EL σσασσ--+=)(38.173)10359.52()10510.36()510(108.172479.14023236.m L ABcr =⨯-⨯+-⨯⨯⨯⨯=---)(40.332)10533.53()10510.36()1010(108.172479.14023236.cr m L AC=⨯-⨯--⨯⨯⨯⨯=---虚数)=⨯-⨯--⨯⨯⨯+-⨯=--24-246.10149.4()10593.2()1510(108.1724)99.8779.140(8000024AD cr L)(81.1010)10533.53()10359.52()105(108.172479.14023236.m L BCcr =⨯-⨯--⨯⨯⨯⨯=--- 虚数=⨯-⨯--⨯⨯⨯+-⨯=---24246.cr )10149.4()10719.3()155(108.1724)99.8779.140(8000024BD L虚数=⨯-⨯-⨯⨯⨯+-⨯=---24246.cr )10149.4()10802.3()1510(108.1724)99.8779.140(8000024CD L4.3有效临界档距辨别有效临界档距辨别见表4-2,判别结果见图4-1表4-2 有效临界档距判别表AB C L cr.AB =173.38 L cr.BC =1010.81 L cr.CD =虚数L cr.AC =332.48 L cr.BD =虚数L cr.AD =虚数0l (m )图4-1 判别结果图4.4结论从表4-2中可以看出,A,B,C 中都有虚数,故控制气象条件为D 控制,即控制气象条件为年平均气温,控制应力为MPa 99.87cp =σ。
5.机械特性应力特计算以有效临界档距辨别结果为已知条件,逐一求出其他各种气象条件下各种代表档距值时的应力和弧垂值。
以最低气温为例,C t n ︒-=10,()23/10510.36mm m N g n ⋅⨯=-,计算出应力特性,计算结果列入表5-1。
其中()m n mm m t t E l Eg A ---=ασσ2422, 2422l Eg B n =,()B A n n =-σσ2,A a =,B b = ,a b c 43=,a c d 3= ,0208σgl f =。
表5-1 应力特性计算表控制条件l (m ) 0l 2ABabcdn σ(MPa)n f(m) 年平均气温g m =36,510×10-3N/(m ·mm 2) σm =87.99MPa t m =15℃502500 122.15511108.168 122.155 11108.168 8.258 0.203 122.8910.093 100 10000117.851 44432.670 117.851 44432.670 16.816 0.428 120.8910.378 150 22500110.677 99973.508 110.677 99973.508 26.028 0.706 117.8730.871 200 40000100.634 177730.680 100.634 177730.680 36.395 1.085 114.2501.598 250 6250087.721 277704.188 87.721 277704.188 48.727 1.666 110.4752.582 300 9000071.939 399894.030 71.939 399894.030 64.569 2.693 106.9203.842 350 12250053.287 544300.208 53.287 544300.208 87.526 4.928 103.8035.38 6 400 16000031.766710922.72031.766710922.720129.557 12.235 101.193 7.216 450 2025007.375 899761.5687.375 899761.568302.484 123.038 99.063 9.329 500 250000-19.8851110816.75019.8851110816.750204.68730.88197.34311.721其余各天气情况应力特性列入表5-2,表5-3中。