关于角度法与Excel电子表格

摘要：2010年11月3日，新疆与西北750千伏电网实现联网运行，结束了新疆孤网运行的历史。随之，750千伏巴音郭楞-吐鲁番输电线路工程进入竣工验收阶段，为确保工程优质投运，架空线路弧垂测量被列为验收重点检查内容之一。在工程验收过程中，验收人员“因地制宜”，有针对性的简化应用角度法进行架空线弧垂测量；并且运用Microsoft excel电子表格的分类统计、函数计算等功能，大大简化了弧垂测量的计算过程，有效地保证了测量结果的精度和准确性，提高了工作效率。

关键词：Excel弧垂测量输电线路

Abstract: in November 3, 2010, Xinjiang and the northwest 750000 volt power grid to realize networking operation, ended Xinjiang's isolated network operation history. Subsequently, 750000 V Bayinguoleng - Turpan transmission line engineering into the acceptance stage, in order to ensure the engineering quality and put into operation, the sag of transmission line measurement was listed as key content of acceptance check. Acceptance in the engineering process, inspection personnel " suit one's measures to local conditions ", the targeted application of simplified angle method for overhead line sag measurement; and the use of Microsoft Excel spreadsheet classification statistics, function calculation functions, greatly simplifies the sag measurement calculation process, effectively ensure the measurement precision and accuracy, improve work efficiency.

Key words: Excel sag measurement of transmission lines

[中图分类号] R446.6 [文献标识码]A[文章编号]

一、750千伏巴吐线验收弧垂测量主要方法的选择

架空输电线路弧垂测量的一般方法有：异长法、等长法（平行四边形法）、角度法和平视法。

750千伏巴音郭楞-吐鲁番输电线路工程全长335.117公里，铁塔712基，途经区域约250公里为戈壁滩、农田地，地势平坦，线路档距、弧垂较大；约60公里长度线路处于山区，翻越干沟、榆树沟，最高海拔为1800m，大跨越、大档距、大弧垂、架空线悬挂点高差较大为该区段架空线路的主要特点。综合分析，该工程竣工验收中架空线弧垂测量的主要方法宜采用角度法。通过进一步分析可知，在地势平坦地区，弧垂测量可采用档外角度法、档端角度法；而在山区，受地形等因素制约，宜采用档内角度法。

二、角度法测量线路弧垂的方法及计算公式

（一）档端角度法

将测量仪器安置在架空线悬挂点的垂直下方，用仪器测出相关竖直角进而测定线路弧垂。如图1所示，将仪器安置在1号塔架空线悬挂点垂直下方。计算公式如下：

（1）

式中：

f――实测环境温度下的线路弧垂(m)；

a――安置仪器端铁塔（1号塔）架空线悬挂点与仪器水平轴的垂直距离(m)；

b――仪器视线与架空线相切，并与2号塔架空线悬挂点铅垂线相交，其交点至2号塔架空线悬挂点的垂直距离(m)；

g――安置仪器端铁塔呼称高(避雷线则指避雷线横担或支架挂点高度)(m)；

λ――绝缘子串长度(m)；

i――仪器高度（仪器水平轴至铁塔基面的垂直距离）(m)；

L――观测档档距(m)；

、、――分别为观测点与架空线切点、架空线悬挂点、绝缘子串悬挂点的垂直锐角。

（二）档内角度法

档内角度法是指将测量仪器安置在观测档内靠近架空线悬挂点低端或高端架空线垂直下方。如图2所示，仪器置于1号塔与2号塔之间线路垂直下方，距1号塔处。计算公式如下：

（2）

式中：

――仪器距1号塔架空线悬挂点铅垂线的水平距离(m)，其它符号同公式(1)。

（三）档外角度法

档外角度法是指将测量仪器安置在观测档靠近架空线悬挂点低端或高端的外侧架空线的垂直下方。如图3所示，将仪器置于2号塔小号侧线路垂直下方距2号塔处。计算公式如下：

（3）

式中：

――仪器距2号塔架空线悬挂点铅垂线的水平距离(m)，其它符号同公式(1)，均取正数。

三、角度法在现场弧垂测量中的简化应用

（一）角度法在750千伏输电线路弧垂测量应用中，存在两个易造成较大误差的主要因素。

1、λ――绝缘子串长度(m)

在公式中（1）、（2）、（3）中，，其中g为铁塔呼称高，λ为绝缘子串长度。在750千伏输电线路中，由于直线塔均采用复合绝缘子，其两端分别通过连接金具与铁塔横担及六分裂导线连接，且连接金具总长度在弧垂测量时不可忽略不计，故公式中的λ应当为复合绝缘子串长度与两端连接金具长度之和，而不仅仅是单纯的复合绝缘子串本身的长度。

此外，由于750千伏输电线路的塔型、复合绝缘子型号、金具种类的多样性等因素，导致复合绝缘子与金具的连接方式亦不尽相同，因而绝缘子串与连接金具长度之和亦是没有固定的数值。这就需要技术人员在现场进行弧垂测量的同时，还要查阅大量相关图纸资料，导致工作效率不高。

2、――仪器距近侧铁塔架空线悬挂点铅垂线的水平距离(m)

采用档内角度法与档外角度法进行弧垂测量时，公式中为仪器距近侧铁塔架空线悬挂点铅垂线的水平距离。在现场测量时，往往需要利用皮尺、塔尺或棱镜等工具配合进行测量，才能得出数值。然而，由于地形等因素的影响，使的测量相对较为麻烦，且误差较大，直接影响弧垂测量的准确度和工作效率。

（二）针对λ、两个参数进行角度法测量计算的简化应用

1、以档端角度法为例，较为精确地计算λ。

如图1所示，将测量仪器安置在1号塔架空线悬挂点垂直下方，测出观测点与绝缘子悬挂点的垂直锐角。

则 （4）。

在实际测量中，若观测档内两相邻铁塔绝缘子串金具连接方式一致，则将公式（4）带入公式（1），即可计算出准确的弧垂值。若观测档内两相邻铁塔绝缘子串金具连接方式不一致，亦可通过公式（4）作近视计算，其误差可忽略不计；或将测量仪器安置于2号塔架空线悬挂点垂直下方，测量出 、（分别为观测点与1号塔架空线悬挂点、绝缘子悬挂点的垂直锐角），然后再结合公式（1）、（4）进行测量计算。

2、以档外角度法为例，消除在档内角度法和档外角度法测量时存在的问题。

在采用档内角度法和档外角度法测量弧垂时，为仪器距近侧铁塔架空线悬挂点铅垂线的水平距离(m)。为了便于得出的数值，可将仪器安置于1号塔架空线悬挂点的垂直下方，则即为1号塔与2号塔之间的档距，其数值查询统计均较为方便，此方法在现场称之为隔档法。

则（5）。

四、运用Microsoft Excel电子表格简化弧垂计算过程

Microsoft Excel是办公自动化软件Office的重要组成部分之一，是Windows操作平台上的表格软件。它强大的表格制作、数据处理、函数计算等功能在工程计算中得到了广泛的运用。在750千伏巴音郭楞-吐鲁番输电线路工程竣工验收中，验收人员利用Excel电子表格的分类统计、函数计算等功能，大大简化了输电线路验收中弧垂测量的计算过程，有效地保证了测量结果的精度和准确性，提高了工作效率。

在线路弧垂测量中，通过将档端角度法、档内角度法、档外角度法、交叉跨越距离测量以及不同温度下弧垂换算等相关计算公式与Excel电子表格的函数计算功能相结合，验收人员只需将测量数据输入对应的Excel电子表格中即可得出实测弧垂等相关结果。并且，在一份Excel文档中就可完成一条或多条线路测量数据的记录，分类筛选、查找、拷贝、存储、打印等都很容实现。

图4 导地线弧垂计算表（档端法）

图5 导地线弧垂计算（隔档法）

图6最高气温导地线弧垂计算表

五、结束语

本文结合750千伏输电线路工程竣工验收，简要说明了角度法与Excel电子表格在提高架空线弧垂测量精确度和工作效率方面的简化应用。线路弧垂测量在750千伏输电线路工程建设施工、竣工验收、运行维护的各个阶段都是一项重要工作内容；尤其是对于新建线路，由于架空线初伸长、环境温度变化等因素的影响，弧垂测量往往出现较大误差。当前，新疆正处于750千伏电网高速发展时期，在今后的学习实践中，我们还需要不断地总结积累，积极运用先进的科技手段，为建设新疆智能电网做出贡献。

参考文献

[1]唐云岩.送电线路测量.北京：中电力出版社，2004。

[2] 《750kV架空送电线路施工及验收规范》GB50389―2006。