基于逻辑走线图法导线应力弧垂计算软件包开发

毕业设计论文基于逻辑走线图法导线应力弧垂计算软件包开发学生姓名：李秋平班级学号：输电031206030414院、系、部：电力工程学院专业：电气工程及其自动化（输配电工程）指导教师：倪良华讲师2007年06月南京李秋平：基于逻辑图法对导线应力弧垂计算的软件包开发-I-摘要在高压架空输电线路设计中，计算不同气象条件下架空线的弧垂、应力和线长占有十分重要的位置，是输电线路力学研究的主要内容。而线路中弧垂与应力的计算又有很多种方法，逻辑走线图法即是其中的一种，掌握好逻辑走线图法对导线控制气象条件的判断具有极佳的作用。论文中详细介绍了何为逻辑走线图法，怎么样用逻辑图来判断控制气象条件。本毕业设计是以逻辑图法为基本方法计算出导线应力弧垂，并利用VisualBasic语言及数据库系统开发软件包。原始数据从数据库中得到，在对线路指定段的导线应力弧垂计算时，可以较方便地获取相应的已知数据条件，提高了工作效率。关键词输电线路,弧垂,逻辑图,气象条件南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）-II-AbstractInthedesignofhighvoltagetransmissionline,thecalculationofarc,stressandthelengthoflineunderdifferentweatherconditionplaytheimportantroleandarethemainresearchcontentsofthepowerlinemechanicscalculation.Therearemanymorewaysforcomputingthesagandstresssuchasthewayoflogicdiagram.Controllingthelogicdiagrammethodtodecidetheconditionaljudgmentofthelinecontrolweatherisaverygoodmethod.Inthispaper,thelogicdiagrammethodisintroducedindetailandhowtojudgethecontrollingweatherconditionwiththelogicdiagram.Thisgraduationdesignappliedthelogicdiagrammethodasbasicmethodtocalculationthelinestressandarc,andmakeuseoftheVisualBasicandthedatabasesystemtodevelopsoftwarepackage.Theoriginaldatagetsfromthedatabase,forspecifythelinesegmentthedatabaseiseasytoobtainexpedientlyaccordingtothecondition。Theworkefficiencyisraised.KeyWordstransmissionline,sag,logicdiagram,weathercondition李秋平：基于逻辑图法对导线应力弧垂计算的软件包开发-III-目录摘要…………………………………………………………………………………ⅠAbstract……………………………………………………………………………Ⅱ1绪论………………………………………………………………………………11.1应力弧垂的作用…………………………………………………………………11.2不同气象条件下应力弧垂………………………………………………………12软件包开发……………………………………………………………………22.1逻辑图的原理与应用……………………………………………………………22.2界面设计思路……………………………………………………………………33计算机数据库……………………………………………………………103.1软件包开发的程序流程………………………………………………103.2数据库问题与算例……………………………………………………………114结论………………………………………………………………………………13致谢……………………………………………………………………………………14参考文献………………………………………………………………………………15附录1外文资料翻译…………………………………………………………………16A1.1译文水力发电厂……………………………………………………………16A1.2原文Hydropowerplant…………………………………………………………19附录2程序代码部分………………………………………………………………24李秋平：基于逻辑图法对导线应力弧垂计算的软件包开发-1-1绪论1.1应力弧垂的作用架空线路设计和施工都需要进行导线力学计算。此设计属于导线应力、弧垂计算的BASIC程序，用户只需按屏幕显示的表格键入导线参数、气象条件，或则采用数据库调用，计算机即能完成计算全过程，并将计算结果打印制表。各种计算项目采用Access数据表格选择，用户使用非常方便。本设计就该程序的设计方法及特点作一简单介绍，以供参考。在输电线路的设计，施工和运行，经常用到架空线在各种气象条件下的应力和弧垂值。为了使用方便，需要将各种气象条件下架空线的应力和弧垂随档距变化用曲线表示出来。这种曲线称为弧垂曲线，也称为机械特性曲线。此外，为方便施工和维护单位观测检查弧垂，需要制作架空线在自重和无风气象条件下的弧垂随温度和档距变化的曲线，称为安装曲线，亦称放线曲线。架空线应力弧垂和安装曲线的制作是输电线路设计的一项重要内容.1.2不同气象条件下的应力弧垂架空线路中的架空线长年在大气中运行，承受着四季气温、风、冰、雷电等气象参数变化的影响。这些气象参数的变化、主要引起架空线荷载的变化，是架空线的张拉应力、弧垂和长度都随之改变，进而影响杆塔和基础的荷载以及其他物体间的安全距离。一般来说，雨水难以在架空线上停留，雪的比重较轻，它们对线路影响不大。雷电的活动主要影响线路的电气强度，可以用加强防雷措施来解决。风、覆冰和气温则对架空输电线路的机械强度有较大的影响，是影响线路的主要气象参数，称为线路气象条件三要素。架空输电线路运行中的实际气象是风、覆冰、气温等气象参数的不同组合。为了保证输电线路的安全运行，是线路的机械强度和电气强度较好的适应变化的气象条件，必须对沿线及附近地区的气象情况进行全面了解，详细搜集设计线路所需要的气象资料。其设计所用的计算气象条件，应根据沿线的气象资料和附近已有的运行经验确定。根据线路不同的电压等级，气象资料采用15~30年一遇的南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）-2-数值。大跨越的计算条件，应采用30年一遇的数值，还应按稀有气象条件验算。2软件包开发2.1逻辑图法的原理与应用首先需明白何为逻辑图：以下是判断控制档距的相关数据表（以四种气象条件为例）表2.1控制气象条件表项目最大使用应力年平均气温最低气温覆冰大风比载气温)/(10*]/[3mlg顺序编号图2.1逻辑图2.1.1首先计算出各种气象条件情况下的/g，按其数值大小自右向左排成A、B、C、D。如逻辑图所示再计算出各种临界档距，依次填入图中。（计算公式2-8~2-14）2.1.2将所需判定的任意档距L与顶端ADl比较，若LADl，则沿右边走线至ACl；若LADl，则沿左边走线至BDl。若LBDl，则沿右边走线至BCl，若LBDl，则沿左边走线至CDl。即大于本身向右下方，小于本身向左下方；依次类推，直至最后走线至某一气象条件的李秋平：基于逻辑图法对导线应力弧垂计算的软件包开发-3-代表符号（A、B、C、D）为止。档距L对应的控制气象条件为该符号代表的控制气象条件。2.1.3若临界档距kjl为虚数，如两个控制气象条件的/g不相等，则全部档距由/g大者控制，若两种情况的/g相等，则全部档距由t较小者控制，若临界档距kjl为，则全部档距由较小者控制。若临界档距kjl为不定值，则两种气象条件同时控制。2.2界面设计思路2.2.1确定一个电力系统与电力线路中常用的电压等级。假定一个在设计中常用的电压等级，范围在10kV~750kV之间，包括35kV，110kV，220kV，330kV，500kV等。2.2.2确定导线的型号创建一个数据库，其中包括各种常见的电力导线的型号，当选择某一种导线后，在接着的界面中显示以下数据。E——弹性系数，2/mmN；——温度系数，/1℃；G——单位质量，kg/km；d——直径，kg/km；A——计算面积，2mm；T——破坏拉断力，N。2.2.3确定导线所在气象区创建一个数据库，其中包括各种常见的气象区，当选择某一气象区后，在旁边的界面中显示以下各种数据。maxt——最高温，℃；mint——最低温，℃；ft——覆冰温，℃；南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）-4-vt——最大风温度，℃；cpt——年均温度，℃；mv——最大风速,m/s；fv——覆冰风速,m/s；cpv——内过电压风速,m/s。表3.2典型气象区典型气象区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ大气温度(c)最高温+40最低温-5-10-10-20-10-20-40-20-20覆冰--5最大风+10+10-5-5+10-5-5-5-5安装00-5-10-5-10-15-10-10外过+15内过+20+15+15+10+15+10-5+10+10风速(m/s)最大风353025253025303030覆冰1015安装10外过1510内过0.5(不低于15m/s)覆冰厚度(mm)05551010101520冰的比重0.92.2.4确定安全系数可以任意假定一种安全系数，不过其范围得在2~5之间。2.2.5确定档距的范围李秋平：基于逻辑图法对导线应力弧垂计算的软件包开发-5-任意假定一种档距，其范围一般得在50~1000m之间2.2.6计算比载（310*mMPa/）2.2.6.1自重比载它是架空线自身质量引起的比载。AGg8.91(2.1)式中G0——架空线单位长度质量，Kg/Km；A——架空线截面积，2mm。2.2.6.2冰重比载覆冰时的冰重由架空线承受，在计算冰层时，假定沿导线全长，覆盖着一层围绕导线呈圆柱状的厚薄均匀比重的冰层。Adbbg)(*728.272(2.2)式中b——冰层厚度，mm；d——导线的计算直径，mm；A——架空线的截面积，2mm；2.2.6.3垂直总比载垂直总比载是自重比载和冰层比载之和。3g1g+2g(2.3)2.2.6.4导线无冰风压比载架空线的风压是由作用于架空线的空气动能所引起。224sin*16****8.9Avdcagf（一般取=90）(2.4)南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）-6-式中fa——风速不均匀系数；c——风载体型系。2.2.6.5导线覆冰风压比载覆冰时受风方向的投影面积为导线线径几覆冰厚度2b之和乘以水平档距。225sin*16*)2(***8.9Avbdcagf（一般取=90）（2.5）2.2.6.6导线无冰有风综合比载。24216ggg（2.6）2.2.6.7导线覆冰有风综合比载。25227ggg（2.7）2.2.7确定应力值最大使用应力max或称为许用应力[]=kp；年平均运行应力pcp25.0；2.2.8计算临界档距2.2.8.1最低气温和最大比载时的临界档距为minmax221max24()()MkttLmgg（2.8）式中max——许用应力，2/mmN；mint——最低气温时的温度，℃；Mt——最大比载时的温度，℃；李秋平：基于逻辑图法对导线应力弧垂计算的软件包开发-7-1g——导线最低气温时的比载，取自重比载，mMPa/；maxg——导线最大比载，当76gg时，maxg=6g；当76gg，maxg=7g；——导线的温度膨胀系数，/1℃。2.2.8.2最