《电气线路》课件：解析与设计.ppt

*************************************荷载计算垂直荷载主要来自导线、绝缘子和附件的自重，计算公式为：G=g×l，其中g为单位长度重量，l为计算长度。对于倾斜地形，需考虑导线张力的垂直分量。水平荷载主要是风压荷载，计算公式为：P=α×c×v2×d×l，其中α为风压系数，c为阻力系数，v为风速，d为导线外径，l为计算长度。风速按当地气象资料和设计规范确定，通常取50年一遇最大风速。冰荷载在寒冷地区尤为重要，计算公式为：Gice=π×ρice×b×(d+b)×l，其中ρice为冰密度，b为冰厚，d为导线外径，l为计算长度。冰厚按当地气象统计数据确定，分为不同覆冰区。弧垂计算最大弧垂导线在跨距中央的最大下垂量，是确定杆塔高度的关键参数。计算公式：f=γl2/(8σ)其中γ为导线单位长度重量，l为水平跨距，σ为导线应力。最大弧垂通常出现在最高温度或最大覆冰工况下，需要分别计算并取较大值。等效跨距用于近似计算连续多跨导线机械特性的虚拟跨距，是紧线计算的重要参数。计算公式：leq=?(∑li3/∑li)其中li为各实际跨距。等效跨距法简化了计算过程，使得在复杂地形下也能准确确定紧线参数。临界跨距导线在不同气象条件下应力相等时的跨距值，是区分长跨和短跨的界限。计算公式较复杂，需通过迭代求解导线状态方程。[方程略]对于短于临界跨距的线路，最大应力出现在最低温度；对于长于临界跨距的线路，最大应力出现在最大覆冰时。应力计算导线应力计算是确保线路安全的核心内容。最大工作应力是导线在各种气象条件下可能出现的最大应力值，不得超过允许应力，通常取导线破断应力的40%-50%。计算中需考虑温度变化、覆冰和风压等多种工况，采用导线状态方程进行分析：σ?2-σ?2=E·α·(t?-t?)·σ?-E·γ2·l2/(24·σ?2)·[(γ?/γ?)2-1]其中E为弹性模量，α为线膨胀系数，t为温度，γ为综合单位重量，l为水平跨距。安全系数是破断应力与最大工作应力之比，通常要求不小于2.5。破断应力是导线被拉断时的应力值，由材料性能决定，是选择导线的重要参数。拉力计算初始拉力导线安装时施加的张力，一般按照平均气温条件下计算最终拉力导线在运行过程中逐渐稳定后的张力，考虑蠕变和永久变形临界拉力不同气象条件下导线的最大张力，确保不超过安全限值拉力计算是紧线施工的依据，需要准确考虑导线的物理特性和环境条件。导线安装后会因为材料蠕变、接头滑移和永久变形等因素导致弧垂增加，张力减小，这称为导线驰度。为补偿这一效应，初始安装时一般采用预紧系数法，对导线施加比设计值略大的张力。计算拉力时需考虑气温范围、覆冰厚度和风速等参数，建立导线状态方程组求解。在现代工程中，通常采用专业软件进行快速计算，但工程师仍需掌握基本原理，对计算结果进行合理性检查。特别是在特殊地形和恶劣气候条件下，可能需要修正标准计算方法，确保结果准确可靠。第八章：线路保护与监控智能分析故障预测与智能诊断远程监控运行状态实时监测与控制自动控制自动重合闸与切换装置4基础保护过电流、距离和差动保护线路保护与监控系统是确保电力系统安全稳定运行的关键技术保障。它能够在线路发生故障时快速隔离故障段，防止故障扩大；同时能够实时监测线路的运行状态，及时发现隐患，预防故障发生。随着电力电子技术和计算机技术的发展，线路保护与监控系统正向着数字化、网络化和智能化方向发展，保护功能更加完善，监控范围更加广泛，运行维护更加便捷。过电流保护瞬时过电流保护当线路电流超过整定值时立即动作，无时间延迟。主要用于保护线路近端的短路故障，特点是动作速度快，但保护范围有限，一般只能覆盖线路长度的15%-25%。整定原则是不应误动于相邻线路故障，且能可靠动作于保护区内的短路故障。定时限过电流保护当线路电流超过整定值并持续一段预设时间后动作。主要作为后备保护使用，保护范围大，可覆盖全线及部分相邻线路。整定时间通常为0.5-1.5秒，需与前后级保护配合，确保选择性。电流整定值应低于最小短路电流，高于最大负荷电流。反时限过电流保护动作时间与电流大小成反比，电流越大，动作时间越短。适用于放射状配电网，可自动实现时间配合，提高保护速度。常用特性曲线有标准反时限、极反时限和长反时限等。整定参数包括启动电流和时间乘数，需根据网络结构和负荷特性合理选择。距离保护阻抗继电器测量故障点阻抗，是距离保护的核心元件。根据测量原理可分为感应式、电子式和数字式。动作区域的形状有圆形、椭圆形和多边形等，其