入式（10)就可得到變電站軟導(dǎo)線下料長度Zw。
[0057] W下為本發(fā)明的具體實(shí)施方案： (1) 根據(jù)實(shí)際變電站的設(shè)計(jì)圖紙，給定設(shè)計(jì)弧垂值/。，給定結(jié)構(gòu)參數(shù)(軟導(dǎo)線檔距巧口 高差成W及材料參數(shù)(左右兩側(cè)耐張絕緣子串的金具個(gè)數(shù)《和?、各個(gè)金具的長度和重 量A、軟母線截面積S和軟母線比載r); (2) 由給定的結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料參數(shù)，求出各個(gè)中間變量：由式（20)求出軟導(dǎo)線高差角 公，由式（24)求出左右兩側(cè)絕緣子串平均重量由式（29)求出軟導(dǎo)線荷載集度A由式 (37)求出兩側(cè)耐張絕緣子串的平均串長由式（32)求出變電站軟導(dǎo)線絕緣子串比載 丫J.， (3) 弧垂步長二分法調(diào)整模塊；給定計(jì)算所得總弧垂最大值與設(shè)計(jì)弧垂值差值的誤差 范圍調(diào)用式（15)求得當(dāng)前弧垂值進(jìn)入水平應(yīng)力計(jì)算調(diào)整模塊； (4) 水平應(yīng)力計(jì)算調(diào)整模塊：已知檔距Z、軟母線截面積5、當(dāng)前弧垂值軟導(dǎo)線高差 角公、絕緣子串比載耐張絕緣子串的平均串長給定與A。差值的誤差范圍6,調(diào) 用式（35)求出水平應(yīng)力^5.，調(diào)用式（8)和式（27)求出水平張力r。和支反力％，保存最后的 cTg、r。、％，同理可W計(jì)算得到并保存右側(cè)耐張絕緣子串的支反力&，進(jìn)入空間坐標(biāo)計(jì)算模 塊； (5)金具空間坐標(biāo)計(jì)算模塊；已知水平張力r。、支反力A與&、左右兩側(cè)耐張絕緣子串 的金具個(gè)數(shù)《和?、各個(gè)金具的長度和重量A，調(diào)用式（1)與式（2)計(jì)算出水平投影長 度J,。和豎直投影長度調(diào)用式（38)~式（40)計(jì)算出第i個(gè)金具的空間坐標(biāo)（z^.，九.） 及其下端點(diǎn)的弧垂值/,，依次計(jì)算各個(gè)金具直到最后一個(gè)金具為止，并保存當(dāng)前J,。、 心方、/,，調(diào)用式（9)和式（41)可W得到軟母線部分的檔距巧高差知[005引（6)總弧垂計(jì)算誤差調(diào)整模塊；已知檔距Z、高差化軟母線比載r、水平應(yīng)力巧)、 軟母線部分的檔距7與高差知調(diào)用式（12)求得3,進(jìn)而通過式（47)得到總弧垂取最大值時(shí) 的橫坐標(biāo)尤"，最后將所求得的尤"代入式（46)即可求得變電站軟導(dǎo)線數(shù)值模型總弧垂最 大值備將總弧垂最大值與設(shè)計(jì)弧垂進(jìn)行比較，若兩者差值大于給定的誤差范圍6,，回 到過程（3)調(diào)整當(dāng)前弧垂值/。，若兩者誤差不大于保存最后的水平應(yīng)力巧;、軟母線部分 的檔距7和高差 (7)將最后保存的7、A代入式（10)就可得到變電站軟導(dǎo)線下料長度
[0059] W上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作 用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線下料長度數(shù)值求解方法，其特征在于：包括如下步 驟， (a)忽略彎曲剛度的影響，確定變電站軟導(dǎo)線的物理結(jié)構(gòu)參數(shù)及耐張絕緣子串與軟母 線的材料參數(shù)，包括軟導(dǎo)線檔距和高差、左右兩側(cè)耐張絕緣子串的金具個(gè)數(shù)、各個(gè)金具的長 度和重量、軟母線截面積和軟母線比載，并以耐張絕緣子串懸掛點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系； (汾弧垂步長二分法調(diào)整模塊：構(gòu)造一個(gè)控制當(dāng)前弧垂值變化的公式，通過改變當(dāng)前弧 垂值對弧垂變化進(jìn)行控制； (c)水平應(yīng)力計(jì)算調(diào)整模塊：求得弧垂與水平應(yīng)力線性關(guān)系表達(dá)式，利用耐張絕緣子串 水平投影長度進(jìn)行循環(huán)迭代； (力金具空間坐標(biāo)計(jì)算模塊：對金具部件進(jìn)行逐個(gè)受力分析，獲得所有金具的空間坐標(biāo) 與弧垂； (3總弧垂計(jì)算誤差調(diào)整模塊：分析軟導(dǎo)線數(shù)值模型的總弧垂，建立軟導(dǎo)線數(shù)值模型總 弧垂表達(dá)式，以計(jì)算所得總弧垂最大值與設(shè)計(jì)弧垂值的差值作為循環(huán)條件，使得計(jì)算所得 總弧垂最大值不斷趨近設(shè)計(jì)弧垂值； (/)根據(jù)水平應(yīng)力計(jì)算調(diào)整模塊、金具空間坐標(biāo)計(jì)算模塊與弧垂調(diào)整模塊的計(jì)算，求得 準(zhǔn)確的水平應(yīng)力、軟母線檔距與高差，即可計(jì)算得到變電站軟導(dǎo)線的下料長度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線下料長度數(shù)值求解方法，其 特征在于：所述U)中建立的Z-7坐標(biāo)系是以耐張絕緣子串一側(cè)懸掛點(diǎn)為原點(diǎn)，檔距方向?yàn)?橫軸，高差方向?yàn)榭v軸，具體為：設(shè)A及為變電站軟導(dǎo)線兩懸掛點(diǎn)，也泣7為耐張絕緣子 串部分，處為軟母線部分，弧垂最低點(diǎn)為ftC為軟母線上任意一點(diǎn)，以J點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立 Z-7坐標(biāo)系。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線下料長度數(shù)值求解方法，其特征ATA桂心當(dāng)前弧垂值變化的公式如下： (1) 其中，/；為當(dāng)前弧垂值；4為設(shè)計(jì)弧垂值；4為軟導(dǎo)線總弧垂最大值。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線下料長度數(shù)值求解方法，其 特征在于：所述（c)中，利用如下假設(shè)條件，簡化基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線弧垂表達(dá)式； I .軟母線和耐張絕緣子串均視為理想柔索，各點(diǎn)實(shí)際彎矩為零； II .軟母線比載和耐張絕緣子串比載沿斜檔距均布； III.在軟導(dǎo)線高差不大的情況下，認(rèn)為AM點(diǎn)之間的高差檔距之比與K/^之間的高 差檔距之比相等； IV.耐張絕緣子串在軟導(dǎo)線兩懸掛點(diǎn)AM線上的投影長度等于其串長，通常軟導(dǎo)線 兩側(cè)耐張絕緣子串的水平投影長度相差很小，而且其重量差別也不大，可以認(rèn)為兩側(cè)的水 平投影長度、重量、比載均相等； 簡化后的基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線弧垂表達(dá)式如下：并可得，水平應(yīng)力％與當(dāng)前弧垂值/;的關(guān)系式為：其中，為軟導(dǎo)線總弧垂；％為水平應(yīng)力；r為軟母線比載；f為軟導(dǎo)線高差角；r, 為耐張絕緣子串比載；l為軟導(dǎo)線檔距；sxn-為^2&為左側(cè)耐張絕緣子串的水 平投影，』&為右側(cè)耐張絕緣子串的水平投影；』^為耐張絕緣子串水平投影長度； 在已知變電站軟導(dǎo)線物理結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)的條件下，利用耐張絕緣子串水平投影 長度作為限制條件進(jìn)行循環(huán)迭代，求得水平應(yīng)力、水平張力與兩端支反力的大小。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線下料長度數(shù)值求解方法，其 特征在于：所述中，具體為：在已知每個(gè)金具的長度、重量與通過水平應(yīng)力計(jì)算調(diào)整模 塊求得的水平張力和軟導(dǎo)線兩端處支反力，根據(jù)逐個(gè)金具部件計(jì)算的思路，計(jì)算出耐張絕 緣子串所有金具在X-〗坐標(biāo)系中的空間坐標(biāo)與弧垂。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線下料長度數(shù)值求解方法，其 特征在于：所述（e)中，具體為：將軟導(dǎo)線弧垂分為耐張絕緣子串弧垂和軟母線弧垂兩個(gè)部 分，根據(jù)數(shù)學(xué)幾何關(guān)系求得耐張絕緣子串弧垂部分，根據(jù)軟母線懸鏈線模型可求得軟母線 弧垂部分，以計(jì)算所得總弧垂最大值與設(shè)計(jì)弧垂值的差值作為循環(huán)條件，使得計(jì)算所得總 弧垂最大值不斷趨近設(shè)計(jì)弧垂值。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線下料長度數(shù)值求解方法。將變電站軟導(dǎo)線劃分為耐張絕緣子串和軟母線，并確定結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料參數(shù)，以耐張絕緣子串懸掛點(diǎn)為原點(diǎn)建立X-Y坐標(biāo)系，建立基于懸鏈線的變電站軟導(dǎo)線下料長度解析模型；其次，構(gòu)造弧垂步長二分法調(diào)整模塊；再次，建立水平應(yīng)力計(jì)算調(diào)整模塊；接著，建立金具空間坐標(biāo)計(jì)算模塊；然后，建立總弧垂計(jì)算誤差調(diào)整模塊；最后，結(jié)合各模塊的計(jì)算，即可計(jì)算得到軟導(dǎo)線的下料長度。本發(fā)明在已知結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用弧垂求應(yīng)力，將設(shè)計(jì)弧垂作為限制條件，通過數(shù)值方法得到準(zhǔn)確的弧垂、水平應(yīng)力等，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的軟導(dǎo)線下料長度，具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN104951603
【申請?zhí)枴緾N201510307765
【發(fā)明人】黃宴委, 王庭桉
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月8日