[发明专利]一种串重张力弧垂计算方法

说明书

本发明涉及一种串重张力弧垂算法，所述算法在基于实际参数的基础上进行，所述算法包括以下步骤：计算各个工况下允许的水平应力；计算任意两种工况的临界档距L_cr；计算各个工况下对应的档距范围；计算代表档距L；获得代表档距对应的工况和水平应力；计算其它工况下的水平应力；计算各个工况下的三段悬链线档距和高程；计算各个工况下三段悬链线的弧垂曲线。本发明基于悬链线模型，考虑耐张串的长度和重量的情况下，提出一种串重张力弧垂计算方法，能对各种工况条件下（考虑风速影响）的张力弧垂进行精确计算，用于输电线路中含有导线耐张串档的张力弧垂计算，串重弧垂计算。

技术领域

本发明属于输电线路技术领域，具体涉及一种串重张力弧垂计算方法。

背景技术

近年来，随着特高压输电工程蓬勃发展，电压等级不断提高，耐张绝缘子串的长度和重量显著增加，耐张绝缘子串对档内导线的应力、弧垂计算产生严重影响。多个特高压输电工程出现部分交叉跨越档电气安全距离不够的情况，有的甚至误差10m以上，国网公司也曾多次组织专家研究分析，根本原因是考虑耐张绝缘子串长度和重量情况下，无法准确计算档内张力和弧垂。

目前，行业内计算正常档档内导线张力和弧垂，均采用《电力工程高压送电线路设计手册》中的方法，该方法经过诸多假定，不考虑耐张串的长度和重量，当做普通导线考虑计算，该计算方法在最近特高压线路孤立档设计中也继续沿用。一般输电线路耐张串的长度一般在4～6mm，重量为6～10kN，而特高压线路耐张串的长度可达25m，重量可达200kN，相对一般输电线路，特高压线路耐张串的长度和重量与导线的比值急剧增大，这对档内导线的应力、弧垂计算会产生严重影响。多个特高压输电工程出现部分交叉跨越档电气安全距离不够的情况，有的甚至误差10m以上，国网公司也曾多次组织专家研究分析，根本原因是目前电力输电行业内，尚无考虑耐张绝缘子串长度和重量情况下准确计算档内张力和弧垂的计算方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供考虑耐张串的长度和重量的情况下的串重张力弧垂计算方法。

本发明的技术方案具体为：

一种串重张力弧垂计算方法，所述方法在基于实际参数的基础上进行，所述方法包括以下步骤：

（1）计算各个工况下允许的水平应力；

（2）计算任意两种工况的临界档距L_cr；

（3）计算各个工况下对应的档距范围；

（4）计算代表档距L；

（5）获得代表档距对应的工况和水平应力；

（6）计算其它工况下的水平应力；

（7）计算各个工况下的三段悬链线档距和高程；

（8）计算各个工况下三段悬链线的弧垂曲线。

所述实际参数包括每档档距、杆塔高程、悬垂串长度及重量、耐张串长度及重量、施工气象条件。

所述步骤（1）中的水平应力按照如下公式计算：

。

所述步骤（2）中的临界档距L_cr，按照如下公式计算：

其中，σ_m、σ_n分别为两种工况下允许的水平应力，N/mm²；

t_m、t_n分别为两种工况下的气温，N/ mm²；

γ_m、γ_n分别为已知和待求情况下的电线比载，N/ mm²；