Айнулов2 (Воздушная линия 35 кВ Амурская - Северная), страница 2

Развитие промышленности, транспорта и других отраслей народного хозяйства требует непрерывного роста производства электроэнергии и совершенствования ее передачи и распределения. Непрерывно совершенствуются конструкции и оборудование ВЛ, повышаются их надежность и экономичность.

В данной выпускной квалификационной работе с учетом специфики региона необходимо рассмотреть вариант проектирования воздушно линии (ВЛ) электропередачи 35 кВ «Амурская – Северная» с учетом повышения передачи электрической энергии. Началом трассы ВЛ 35 кВ является ОРУ-35 кВ подстанции ПС «Северная», конец трассы – ОРУ-35 кВ подстанции ПС «Амурская».

Для выполнения проекта необходимо данные по климатологии и геофизики района прохождения трассы воздушной линии, произвести выбор типов металлических опор.

Далее необходимо произвести обоснование и проверку провода АС 150/24 на механическую прочность, рассчитать удельные нагрузки на провод, максимальную стрелу провеса провода, а также проверить провод на механическую прочность в аварийном режиме.

Для подвески провода на опоре необходимо выбрать изоляторы и линейную арматуру для подвесных и натяжных гирлянд изоляторов.

Следующим этапом будет расстановка опор по профилю трассы с помощью специального шаблона. После расстановки опор необходимо проверить их на прочность и на соответствие фактических ветровых и весовых пролетов допустимым. Также в работе следует рассчитать монтажные стрелы провеса проводов, построить монтажные таблицы и графики для анкерных участков.

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЭП

1.1 Климатические условия

Климатические условия для строительства ВЛ 35 кВ «Амурская – Северная», принятые в соответствии с требованиями ПУЭ седьмого издания (далее по тексту ПУЭ) и на основании отчетной документации по инженерным изысканиям сведены в таблицу 1.1

Таблица 1.1 - Сводная таблица климатических параметров

Данные, принятые для расчетов:

Климат района - муссонный.

Степень загрязнения атмосферы - I.

Среднегодовая температура воздуха – 0⁰ С.

Абсолютный минимум температуры воздуха - минус 50⁰ С.

Абсолютный максимум температуры воздуха - плюс 40⁰ С.

Климатические параметры по ветру и гололеду:

- нормативная толщина стенки гололеда - 20 мм (район по гололеду – III);

- нормативное ветровое давление - 650 Па (район по ветру - III);

- ветровое давление при гололеде - 160 Па.

Сейсмичность района работ - менее 6 баллов.

1.2 Инженерно-геологические условия

Район работ приурочен к Средне-Амурскому инженерно-геологическому региону. В тектоническом отношении регион соответствует кайнозойской межгорной впадине наложенного типа. Фундамент впадины имеет сложное блоковое строение и представляет собой сочетание многочисленных гребеноподобных сооружений, разделенных поднятиями в виде останцовых сопок и среднегорных и высокогорных хребтов.

Аллювиальные средне-верхнеплейстоценовые и голооценовые отложения слагают I. II. III и IV надпойменные террасы реки Амур и Зея и их притоков. В составе комплекса в верхней части доминируют супеси, суглинки, глины. В центральной части депрессии в составе аллювия доминируют пески мелкие, средней крупности и в основании разреза они сменяются гравелистыми песками и галечниками.

В разрезе геологического строения участка работ до глубины 8,0 м скважинами вскрыты два комплекса пород: аллювиальные современные отложения и техногенные современные отложения. На участке исследований почвенно-растительный слой вскрывается повсеместно мощностью 0,2-0,3 м. На участке, где трасса проектируемой линии пересекает переувлажненную лощину, встречен заторфованный слой, мощностью 0,5-0,6 м.

В зависимости от литологических и генетических признаков, а также физикомеханических свойств, комплексы пород подразделены на 4 инженерно-геологических элементов:

ИГЭ-1 - насыпной грунт, представленный механической смесью гравия, песка в разном процентном отношении с включениями строительного мусора. Грунты непучинистые, маловлажные с давностью отсыпки более 10 лет и относятся к слежавшимся (СНиП 2.02.01-83).

ИГЭ-2 - суглинок легкий тугопластичный коричневого цвета с редким гравием. Грунты непросадочные, ненабухающие. По относительной деформации морозного пучения среднепучинистые.

ИГЭ-3 - супесь коричневая песчанистая, пластичная, имеет ограниченное распространение. грунты непросадочные, ненабухающие. По относительной деформации морозного пучения - среднепучинистые.

ИГЭ-4 - песок средней плотности. По гранулометрическому составу - однородный. На период изысканий находился 8 обводненном состоянии. Грунты, по относительной деформации морозного пучения, залегающие на отдельных участках близко поверхности, относятся к среднепучинистым.

Коррозионная активность грунтов по отношению к углеродистой стали, свинцовым и алюминиевым оболочкам кабелей - средняя, по отношению к железобетонным конструкциям грунт - неагрессивен.

По трассе проектируемой ВЛ 35 кВ «Амурская – Северная» отсутствуют склоновые процессы, распространение карста, элювиальные грунты.

1.3 Инженерно-гидрологические условия

В период Выполнения изысканий при бурении скважин повсеместно встречены подземные воды аллювиального грунтового типа. Водовмещающими грунтами являются пески мелкие с редким включением гравия. Уровни проявления и установления грунтовых вод на глубине 4,0-5,0 м.

Питание рек осуществляется в основном подземными водами подруслового и поверхностного стока р. Зея.

При паводках в р. Зея следует ожидать подъем воды на 0,5 - 1,0 м против зафиксированных уровней.

По результатам химического анализа и согласно СНиП 2.03.11-85 подземные воды слабоагрессивны к бетону нормальной плотности водонепроницаемости марки W4. К арматуре железобетонных конструкций при периодическом смачивании по содержанию хлоридов и водородному показателю - среднеагрессивная.

1.4 Характеристика объекта

Проектируемая ВЛ 35 кВ расположена на территории г. Свободный Амурской области.

Исполнение проектируемой линии электропередач необходимо принять воздушным.

В соответствии с техническими требованиями при строительстве ВЛ 35 кВ от ПС 35/10 кВ Северная до ПС 35/10 кВ Амурская необходимо:

- применить полимерную изоляцию;

- применить провод марки АС;

- предусмотреть подвеску грозозащитного троса со встроенным волоконно-оптическим кабелем (ОКГТ) емкостью не менее 16 оптических волокон;

- для кабельных заходов на территорию подстанции применить силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Количество цепей на проектируемой ВЛ 35кВ - две.

Общая протяженность магистральной BЛ 35 кВ – 5,042 км.

Передаваемая мощность - 19,4 МВА.

1.5 Определение сечения проводов ЛЭП

На рассматриваемом участке ЛЭП 35 кВ «Амурская – Северная» необходимо просчитать сечения проводов ЛЭП под сложившиеся условия с учетом заявлений на подключение мощностей (S_нб.вн =19,4 МВА).

Находим ток в ЛЭП в режиме наибольших нагрузок по формуле, А

, (1.1)

где m_ц – количество цепей ЛЭП, m_ц=2; S_нб.вн – полная мощность нагрузок на шинах высокого напряжения в режиме наибольших нагрузок, МВА; U_ном – номинальное напряжение ЛЭП.

А.

Для выбора, экономической плотности тока jэ необходимо знать продолжительность использования максимальной; нагрузки для ЛЭП, которую находим по формуле, час/год

, (1.2)

где – активная мощность k-го потребителя в режиме наибольших нагрузок, МВТ; – продолжительность использования: наибольшей нагрузки k-го потребителя, час/год.

час/год.

Поскольку в качестве проводов ЛЭП выбираем сталеалюминевые провода типа АС, в соответствии с материалом проводника, и продолжительностью использования наибольшей нагрузки, принимаем j_эк=1,3 А/мм2.

Тогда экономическое сечение проводника ЛЭП равно тока, мм2

(1.3)

мм².

Принимаем из ряда стандартных сечений ПУЭ, ближайшее стандартное значение F_пр=150 мм² (провод АС-150).

Делаем вывод, что провод АС-150 удовлетворяет заданным критериям, и в дальнейшем будет использован в проектируемой ЛЭП.

2 ВЫБОР ТИПА ОПОР

На воздушных линиях следует использовать, как правило, унифицированные и типовые конструкции.

В целях повышения технологичности строительства и обеспечения условий комплектации строительными деталями в проекте рекомендуется принимать минимальное количество опор.

Выбор тех или иных типов опор производится сопоставлением конкретных условий в районе расположения проектируемой линии с технологическими характеристиками опор и в зависимости от типа линии электропередачи по классу напряжения и марки проводов.

Необходимо учесть характеристики провода марки АС-150.

ВЛ 35 кВ «Амурская – Северная» проходит в населенной местности. В соответствии с заданными климатическими условиями.

Выбираем металлические унифицированные нормальные опоры марки П35-2Т (рисунок 2.1) и У35-2Т (рисунок 2.2) по типовому проекту №3.407-68/74 [11]. Характеристики опор представлены в таблице 2.3 [12].

Таблица 2.1 – Характеристики металлических опор

Рисунок 2.1 – Промежуточная опора П 35-2Т