对高压送电线路设计手册中介绍一个计算程序讨论.docVIP

对《电力工程高压送电线路设计手册》一个计算顺序的讨论 瓦屋山民 笔者在用Excel工作表求解导线断线时地线支持力时，按照《电力工程高压送电线路设计手册（第二版）》第207页所列的求解顺序，不能得出结果，提示为“循环”。检视《手册》的求解顺序，发现其以假设的ΔTg求得Tn+1后，又通过ΔTg求Tn，即相当于Tn+1和Tn都是假设数值，导致不能计算出结果。 为了使需要改变的假设数值只有一个，笔者参考有关文献资料，并对一些计算公式的形式进行了改造，得出可用于Excel工作表的求解顺序，介绍如下。 地线支持力的计算公式 图1 地线支持力在耐张段中产生情况示意图 （一）电杆在断导线情况下有地线支持力作用时的杆顶挠度 δ∑=δD-δB=KDTD -KB⊿T （1） 式中 δ∑—电杆在断导线情况下有地线支持力作用时最后稳定的杆顶挠度； δD—电杆仅在导线断线情况下最后稳定的杆顶挠度； δB—电杆仅在地线支持力作用下的杆顶挠度，方向与δD相反。 ⊿T—断导线后电杆前后两档内地线张力的差值，N； TD—导线断线张力，N； KD—电杆在导线断线张力作用下的杆顶挠度系数，； KB—电杆在地线支持力作用下的杆顶挠度系数，。 （二）档距变化与地线张力的关系 (2) 式中T0、Ti—分别为第i档导线断线前后地线的水平张力，N； i 0—第i档导线断线前地线的档距，m； ⊿li—第i档档距比断线前档距的增长量（缩短时为负值），m； hi 0—断线前第i-1基杆塔与第i基杆塔地线悬挂点的高差，大号塔比小号塔高为正值，大号塔比小号塔低为负值，m； φi 0—第i档地线悬挂点高差角，φi 0=tan-1(hi 0/ li 0)； pB—导线断线时地线的垂直单位荷载，N/m； EB—地线的弹性系数，N/mm2； AB—地线的截面积，mm2。 （三）地线线夹位移与档距变化及其两侧张力差的关系 (3) 式中 (4) 令 (5) (6) (7) (8) 得 （9） 其牛顿叠代求解公式为 (10) 式中 GBi—第i基直线杆承载的地线及其悬垂金具串的重力，N； GJ—地线悬垂金具串的重力，N。 λB—地线悬垂串长度，m； δi、δλi—第i基直线杆地线线夹位移、地线悬垂串的位移，m； mi—直线杆塔主柱间断线张力的分配系数，单杆取m=1， 双杆断线侧取m=1.2，非断线侧取m=-0.2； ⊿li—第i档档距比断线前档距的增长量（缩短为负值），m； ⊿Ti—断导线后第i基电杆前后两档内地线张力的差值，N； TDi—导线断线第i基电杆前后两档内导线张力差，N； KDi—电杆在导线断线张力作用下第i基电杆的杆顶挠度系数； KBi—电杆在地线支持力作用下第i基电杆的杆顶挠度系数。 （四）相邻档距地线张力间的关系（除第1档外的其他各档适用） Ti +1=Ti -⊿Ti （11） 地线支持力的计算机试凑求解方法 （一）求地线最小支持力 根据上述关系，可以得出用试凑法求解地线最小支持力的方法。其步骤和使用公式如下： 第一步，假设Ti 0 = T0 以式（4）计算GBi： (1) 先假设一个T1，代入式（2）求得⊿l1； (2) 将T1和δ1=⊿l1代入式（3）通过式（10）求得⊿T1； (3) 将T1和⊿T1代入式（11）求得T2； (4)将T2代入式（2）求得⊿l2和δ2=δ1+⊿l2； 重复步骤(2)、(3)、(4)，直到求得δn。依前述方法改变T1的数值，直到δn≈0，所求得的Ti 1即为各档在Ti 0=T0时的地线张力。 第二步，将第一步求得的各Ti 1代入计算各GBi的式中，重复第一步的操作，求得Ti 2 。 重复第二步的操作，直到Ti(n -1)≈Ti n，以最后一步计算的结果计算其它所需数据。其中，⊿T1即是地线最小支持力。 （二）求地线最大支