线路设计试卷要点 31页

2011年春季学期《输电线路设计》课程考试试卷（A卷）注意：1、本试卷共2页；2、考试时间：110分钟;题号一二三四五六七八九十总分得分3、姓名、学号、网选班级、网选序号必须写在指定地方得分、填空题（每空1分，共30分）1、输电线路的主要任务是输送电能、并联络各发电厂、变电站使之并列运行。2、镀锌钢绞线1X19-12.0-1370-AYB/T5004-2001中，1X19表示结构,12.0表示线径,1370表示强度等级。3、某线路悬垂串的绝缘子个数为13片，该线路的电压等级是330kVo4、线路设计的三个主要气象参数是气温、风谏、覆冰。5、输电线路设计规范规定，导线的设计安全系数不应小于25;年平均气象条件下的应力安全系数不应小于26。6、导线换位的实现方式主要有直线杆塔换位、耐张杆塔换位、悬空换位三种。 6、架空线呈“悬链线”形状的两个假设条件是柔性、荷载沿线长分布。7、档距很小趋于零时，最低温将成为控制气象条件；档距很大趋于无限大时，最大比载将成为控制气象条件。8、判定架空线产生最大弧垂的气象条件，常用方法有临界温度和临界比载。10、状态方程式建立的原则是原始线长相等。11、已知某档档距为498m,高差为40m,相同条件下等高悬点架空线的悬挂曲线长度Lh=0=500m,则该档架空线悬挂曲线长度为m。12、孤立档的最大弧垂位于相当梁上剪力的地方，最低点位于相当梁上剪力的地方。13、排定直线杆塔位置时需使用—最大弧垂模板，校验直线杆塔上拔时需使用最小弧垂模板。14、在杆塔定位校验中，摇摆角临界曲线的临界条件是;悬点应力临界曲线的临界条件是;悬垂角临界曲线的临界条件是15、发生最大弧垂的可能气象条件是—最高温或覆冰无风。1、架空线上任意两点的垂向应力差等于比载与相应高差的乘积。（N）2、架空线的平均应力等于平均高度处的应力：（Y） 1、如果临界档距％二°,则两者中“E1较小者对应的气象条件不起控制作用。（Y）2、导线只有在最低气温时产生最大张力：（N）3、在连续倾斜档紧线施工时，各档的水平应力不等，山上档比山下档大。（Y）三、简答题（共24分）1、制什么是控气象？可能成为控制气象的气象条件分别是什么？（6分）答：各种气象条件中，架空线应力最大的气象条件即是控制气象条件。可能成为控制气象的气象条件是：最高温，最低温，年均温，最大风最厚覆冰。2、什么是初伸长？补偿初伸长的方法有哪2种？（6分）答：初伸长是架空线初期永久的塑性伸长，补偿方法：预拉力法，增大架空线应力法3、什么是极大档距？若实际档距超过极大档距怎么办？（6分）答：极大档距是在高差一定时，弧垂最低点和最高悬点应力均达到各自的许用应力下的档距。 可以采用减小最低点应力使其小于许用应力以能增大abcdlab=短数lbc=500m1cd=450m-lac=250m1bd=300m1ad=400m1、根据左表，判断有效的临界档距，并确定控制气象条件的控制档距区间（6分）四、计算题（36分）某架空输电线路，导线为LGJ-150/25,单位长度质量q=601kg/km,截面积A=173.11mm2,温度膨胀系数％=18.9X106,弹性系数E=76000MPa。最低温为—10C；最高温为40c。有一等高耐张段，代表档距200m。其中有一档距300m,无高差。已知该耐张段最低温时的导线应力为（T0=120MPa。试求（用斜抛物线公式计算）：（1）最高温时的导线应力。（2）最 高温时该档距的最大弧垂（3）最高温时该档距悬挂曲线长度(4) 最高温时该档距的导线平均应力（7cp。2011年春季学期《输电线路设计》课程考试试卷（B卷）注意：1、本试卷共2页；2、考试时间：110分钟;题号一二三四五六七八九十总分得分3、姓名、学号、网选班级、网选序号必须写在指定地方。一、填空题（每空1分，共30分）1.导线型号JL/G1B-500-45/7（GB/T1179-1999）中，JL/G1B表示芯铝绞线,500表示导电能力相当于500mm2的硬铝。 2.确定导线截面时般先按经济电流密度再按电晕条件电压损耗、允许的载流量进行校验。3.某线路悬垂串的绝缘子个数为7片，该线路的电压等级是110kV。4.由收集来的非设计高度的4次定时2min平均风速得到最大设计风速，一般应经过一次时换算、高度换算和重现期计算—三个步骤。5.输电线路设计的气象三要素是气温、风1、覆冰。6.外过无风气象用于校验档距中央地线间距：外过有风气象用于校验塔头风偏。7.某线路的最大设计风速为35m/s,则相应的标准风压为Pa。8.线长的微小变化将引起架空线的应力和弧垂的很大变化。9.导出悬挂曲线方程的悬链线、斜抛物线和平抛物线形式的不同假设条件是架空线比载沿—线长均匀分布、—斜档距和弧垂均布。10.某档高差200m,在一气象条件下导线比载为40X10-3MPa/m,高悬点应力100MPa,则低悬点应力为MPa。11.若临界温度大于—最高气温,最大弧垂发生于覆冰无风气象条件。12.某耐张段架空线的百米弧垂f100=1.5m,该耐张段中300m档距的弧垂为13.5m。13.允许档距的下限是—极大档距档距，上限是一极限—档距。14.在杆塔定位校验中，悬垂串上扬的校验气象条件是最低气温;悬垂角的校验气象条件是―最大弧垂 ;耐张串倒挂的校验气象是一年均气温二、判断题（每题2分，共10分）1.断线张力就是断线档相邻档的残余张力（Y）2.发生微风振动后，不管风速如何变化，架空线的振动频率和漩涡频率都不变化，并持续振动.（N）3.微风振动的强度，可以用架空线振动角或动弯应变表示（Y）4.用弧垂模板进行杆塔定位，使用的是冷线模板（N）5.悬垂绝缘子串的最大允许摇摆角，分别是内过电压、外过电压、工作电压以及带电上人检修情况下的实际摇摆角（N）三、简答题（共23分）1.请列出设计用13种气象条件组合。（13分）答：最高气温、最低气温、覆冰有风（最后覆冰）、覆冰无风、最大风速、断线事故、邻档断线、安装气象、带电作业、年均气温（耐振气象）、外过有风、外过无风、内过电压。（每小点1分，共13分）2.简述微风振动产生的机理。（4分）答：（1）卡门漩涡频率；（2）固有频率；（3）共振；（4）锁定效应。（每要点1分，共4分）3.绘图说明什么是水平档距和垂直档距？各有何作用？(6分)水平档距用于计算杆塔的水平荷载(2分)；垂直档距是校验悬垂绝缘子串强度的主要依据，也是计算杆塔强度和刚度的主要荷载之一.(2 分)。四、计算题(37分)某条110kV线路，通过非典型气象II区，导线有关参数如表1,气象参数及比载如表2,许用应力［(70］安全系数取3,年均应力［bcp］安全系数取5。一耐张段的代表档距1尸300m，代表高差角cos(3r=1,试进行以下计算：1)求解该耐张段的控制气象条件；2)求解该耐张段最高温下的应力。表1导线有关参数截面积A(mm2)导线直径d(mm)弹性系数E(MPa)温膨系数”(1/C)单位长度质量q(kg/km)强度极限6p(MPa)277.7521.6676000--618.9X106964.3285.154表2有关比载单位：MPa/m气象条气温风速覆冰比载MPa件(C)(m/s)(mm)(MPa/m)最低气温-100034.05X10-3覆冰有风-510548.12X10-3 最大风速1030049.69X10-3年均气温150034.05X10-3最高气温400034.05X10-32012年春季学期《输电线路设计》课程考试试卷（A卷）注意：1、本试卷共3页；2、考试时间：110分钟；3、考试形式：闭卷； 4、姓名、学号必须写在指定地方。题号一二三四五六七八总分得分一、填空题（每空1分，共20分）1、输电线路的主要任务是2、镀锌钢绞线1X7-6.0-1370-A-YB/T5004-2001中，1X7表木,6.0表木,1370表示。3、钢芯铝绞线芯部是钢线，主要承受,铝线在导线外层，是因为。4、输电线路设计规范规定，导线的设计安全系数不应小于;年平均气象条件下的应力安全系数不应小于,悬挂点的安全系数不应小于。5、导线换位的实现方式主要有、、三种。6、某线路的最大设计风速为35m/s,则相应的标准风压为Pa。7、若临界温度大于,最大弧垂发生于气象条件8、在杆塔定位校验中，悬垂串上扬的校验气象条件是一 ;悬垂角的校验气象条件是;耐张串倒挂的校验气象是。9、某档高差200m,在一气象条件下导线比载为40X10-3MPa/m,高悬点应力100MPa,则低悬点应力为MPa。二、判断题（每小题2分，共10分）1、架空线的平均应力等于平均高度处的应力。（）2、采用弧垂曲线模板进行排杆定位时，应采用最高温气象条件时的弧垂曲线模板。（）3、微风振动的强度，可以用架空线振动角或动弯应变表示。（）4、采用防振锤进行防振时，防振锤个数按档距范围进行选择。（）5、在进行孤立档设计时，可能的控制气象条件为最低温、最厚冰、最大风和年均温4种气象。（）得分三、问答题（每小题10分，共30分） 1、什么是架空线的初伸长？补偿初伸长的方法有哪些？我国规程推荐使用什么方法？初伸长是架空线架线初期永久的塑性伸长（3分），补偿方法有1）预拉法；（2分）2）增大架线应力法（2分）；我国采用降温法（3分）；2、什么是极大档距？什么是极限档距？什么是允许档距？这三者之间的关系是什么？答：极大档距是在高差一定时，弧垂最低点和最高悬点应力均达到各自的许用应力下的档距放松架空线使悬挂点应力保持为悬挂点的允许值，最低点应力低于导线允许值，此时的档距成为允许档距（2分）；由放松架空线所能得到的允许档距的最大值成为极限档距（2分）3、已知弧垂曲线模板，请论述采用弧垂曲线模板排定直线杆塔位置的方法和流程。 四、计算题（第1小题10分，第2小题30分，共40分）1、如图1所示，已知,1=15加，及=15-脑」=195朋，31物，导线比载了二35,047x10々财外加，应力5二48刃4班，请采用斜抛物线公式计算杆塔B的水平档距、垂直档距和代表档距。2、某条220kV线路，通过某气象区，导线有关参数如表1,气象参数及比载如表2。许用应力［（T0］安全系数取3,年均应力［bcp］安全系数取5。一耐张段的代表档距lr=300m，代表高差角cos［3r=1,试进行 以下计算：1）求解该耐张段的控制气象条件？（15分）2）求解该耐张段最高温下的应力？（10分）3）若该耐张段的某档距l=400m,请问该档最高温下的弧垂为多少？（5分）表1导线有关参数截面积A导线直径弹性系数温膨系数。单位长度质强度极限(mm2)dE(1/C)量6p (mm)(MPa)q(kg/km)(MPa)277.7521.6676000--618.9X106964.3285.154表2有关比载单位：MPa/m气象条气温风速覆冰比载MPa件(C)(m/s)(mm)(MPa/m)最低气-10温0034.05X10-3覆冰有-5风10548.12X10-3最大风10速30049.69X10-3年均气15温0034.05X10-3最高气400034.05X10-3温 2011年春季学期《输电线路设计》课程考试试卷（A卷）一、填空题（每空1分，共30分）1.输送电能。2.结构线径强度级别。3.2204.风速气温覆冰。5.2.54。6.滚式（直线杆塔）、耐张换位、悬空。7.柔性线荷载沿线长分布.8.最低温最大比载.9.临界温度法临界比载法 1.原始线长相等.2.501.6.3.为。或Q=0Qx=T0tgB或Qx=T0h/l。4.最大弧垂最小弧垂。5.小=[扪（TB=[（TB]01+02=[20]。6.最高温覆冰无风（最大垂直比载）。二、判断题（每题2分，共10分）错对对错对三、简答题（共24分）1.答：各种气象条件中，架空线应力最大的气象条件即是控制气象条件（2分），可能成为控制气象条件的气象条件分别是最低温、最厚冰、最大风、年均温（4分）。2.答：初伸长是架空线架线初期永久的塑性伸长（2分），补偿方法有1）预拉法；2）增大架线应力法（答出一种方法得2分）Ibdb控制a控制31—~I—>为"m’3.答：极大档距是在高差一定时，弧垂最低点和最高悬点应力均达到各自的许用应力下的档距（3分），若实际档距大于极大档距可以采用减小最低点应力使其小于许用应力以能增大档距（放松架空线）。（3分）4.答：lbd=300m为有效临界档距；0wlw300m,b控；300wlWd控。 （得出结论3分，判断控制气象条件3分） 四、计算题（36分）（1）由最低温时导线应力求最高温时导线应力：自重比载:于小笔冷……MPa（2分）由等高应力方程式:a取一4）（写出公式6分）整理得:4一q一选一一白疸&一4）J-鼐0"。*24化简得：小379幽-1468575二0（代对数据8分）解得最高温时导线应力：bn=68.94MPa。（得出结果6分）,上出竺竺工5556m（2）最大弧垂：8仇8*6&94（公式3分结果2分共5分）（3）线长:=/+^-4t=300+2453405%3001xl0"-24x6894i-=300.27m（5分）（4）平均应力:3405x10^x5.556J=+—=^8.944-=吓。33MPa（4分） 2011年春季学期《输电线路设计》课程考试试卷（B卷）3、姓名、学号、网选班级、网选序号必须写在指定地方。一、填空题（每小题1分，共30分）1.钢芯铝绞线，导电能力相当于500mm2的硬铝。2.经济电流密度允许的载流量电晕条件电压损耗。3.110。4.次时换算高度换算重现期计算。5.风速气温覆冰（70/丫6.档距中央导地线间距塔头风偏（间隙圆）。7.765.6。8.应力弧垂。9.线长均布斜档距档距。10.92。11.最高气温覆冰无风（最大垂直比载） 12.13.513.极大档距极限档距。14.最低气温最大弧垂年均气温。二、判断题（每题2分，共10分）对错对错错三、简答题（共23分）1.答：最高气温、最低气温、覆冰有风（最后覆冰）、覆冰无风、最大风速、断线事故、邻档断线、安装气象、带电作业、年均气温（耐振气象）、外过有风、外过无风、内过电压。（每小点1分，共13分）2.答：（1）卡门漩涡频率；（2）固有频率；（3）共振；（4）锁定效应。（每要点1分，共4分）3.（图2分）水平档距用于计算杆塔的水平荷载（2分）；垂直档距是校验悬垂绝缘子串强度的主要依据，也是计算杆塔强度和刚度的主要荷载之一.（2分）。四、计算题（37分） 解:1)计算应力，且按比值排序气象条件气温(C)风速(m/s)覆冰(mm)比载(MPa/m许用应力(MPa)丫/[60](1/m)编号最低气温-100034.05X10-3114.062.985X10-4A覆冰有风-510548.12X10-3114.064.219X10-4B最大风速1030049.69X10-3114.064.356X10-4C年均气温150034.05X10-371.294.776X10-4D最400034.05X10-3 正确求解各气象条件下许用应力4分，排序正确4分2）计算临界档距并判别式4分）临界档距计算公式24Q[]厂口];+^cos户名-⑷)（写出公气象条件abclab=159.38lbc=752.62lcd=临界虚档距lac=299.27吐=短数数(m)g=虚数列出判别表6分（允许数据有细微差别）。由表可知不论档距大小年均温为控制条件。所以耐张段代表档距为300m时，由年均温控制（正确判断出年均温为控制气象条件得4分）。3）求最高温下应力，年均温为第I状态，最高温时为第II状态，列状态方程式：年均温：温度15c,应力71.29MPa比载34.05X10-3（MPa/m最高温：温度40C,应力待求，比载34.05X10-3（MPa/rm。 £曲；8/瓦cos335———.——-=a=---aEcosS(t2一2，24H244(写出公式6分)代入已知量，得：76000x(34.05x10^xaaqyxf24x71.29s76000x(34,05xl0-sx300)ixF…八5s=门，29-2M-18.9xl0“x76000x0986x(40-15)正确代入数据3分解得"2=60.532MPa得出正确结果6分2012年春季学期《输电线路设计》参考答案及评分标准命题教师签字审题教师签字一、填空题（每空1分，共20分）1、输送电能；实现电力系统联网2、结构（或钢线7股）；直径（或直径6.0mm）;强度级别（或抗拉强度1370MPa3、机械荷载（或机械拉应力）；趋肤效应（或集肤效应）4、风；覆冰；气温（顺序可颠倒）5、2.5;46、滚式（直线杆塔）、耐张换位、悬空7、765.625（可四舍五入） 8、最高温；覆冰无风（或最大垂直比载）9、最低温；最大弧垂；年均温【评分标准】意思相近即可，但是有汉字书写错误，均不给分二、判断题（每小题2分，共10分）1对2错3对4错5错【评分标准】答错不给分三、问答题（每小题10分，共30分）1、初伸长是架空线架线初期永久的塑性伸长（3分），补偿方法有1）预拉法；（2分）2）增大架线应力法（2分）；我国采用降温法（3分）；2、极大档距是在高差一定时，弧垂最低点和最高悬点应力均达到各自的许用应力下的档距（2分）；放松架空线使悬挂点应力保持为悬挂点的允许值，最低点应力低于导线允许值，此时的档距成为允许档距（2分）；由放松架空线所能得到的允许档距的最大值成为极限档距（2分）极限档距是允许档距的上限（2分）；极大档距是允许档距的下限（2分）3、选择耐张塔和直线杆塔，确定其定位高度（2分）；用选择的K值弧垂模板从左到右进行杆塔定位（2分）；保证模板曲线与地面或跨越物相切，或者高于跨越物，寻找右侧杆塔定位高度，得到杆塔位置（2分）；逐个依次排完整个耐张段（2分）；根据排定的位置，算得实际K值，与选用K值进行比较，直到前后两次K值相符为止（2分） 【评分标准】答出要点即可给分。 四、计算题（第1小题10分，第2小题30分，共40分）157T57195T95=176.86(^)71572+15.8271952+192J【评分标准】=176.86+【评分标准】写出公式得2分，计算结果得1分48.714(-15819、3537x1。-/157=172,41的写出公式得2分，计算结果得1分COS2cos2Ct>S^4-Zjcos—J—L+^2—cosCOS18S月8s用157195二。,995d十。,995要157195+099500.9953157飞&9950+1%0,99531571950.9950+0.9953=1795(加)【评分标准】写出公式得3分，计算得到结果得1分2、1）计算应力，且按比值排序象气温风速覆冰许用应力比载（MPa/m）条(C)(m/s)(mm)(MPa)气件丫/[60](1/m)最-10034.05X10-3114.062.985X10-4A 冰-5105有风最大10300风速年均1500气温最高4000气覆温48.12X10-3114.0649.69X10-3114.0634.05X10-371.2934.05X10-3【评分标准】许用应力4分计算临界档距并判别4.219X10-4B4.356X10-4C4.776X10-4D正确求解各气象条件下 网/卜［砧+海cos徼-4))临界档距计算公式【评Y)标写出公式4分气象条件abc临界档距(m)lab=159.38lac=299.27臬=4数lbc=752.62lbc=虚数lcd=虚数【评分标准】列出判别表5分(允许数据有细微差别)由表可知不论档距大小年均温为控制条件。所以耐张段代表档距为300m时，由年均温控制【评分标准】正确判断出年均温为控制气象条件得2分2)求最高温下应力，年均温为第I状态，最高温时为第II状态，列状态方程式：年均温：温度15c，应力71.29MPa,比载34.05x10-3(MPa/m)最高温：温度40C,应力待求，比载34.05X10-3(MPa/m)。 cos3Acos3B5———.——-=a=---aEcos§(t2-Q244244八【评分标准】写出公式5分代入已知量，得:760OOx(34,O5xlO-*』3QOyxF色丽…八76000x(3405x1」乂3阿xf=i[.£y24x71.29s-18.9xl0“x76000x0986x(40-15)采用迭代法，解得（72=60.532MPa得出正确结果【评分标准】5分_34,05x1Q-3x40033)J"西二-8760532~【评分标准】正确写出公式得3分，得到结果得2