Рассчитаем критический пролет по формуле (7.2):

в) – пролет, при котором напряжение провода в режиме среднегодовой температуры равно допустимому напряжению , а в режиме наибольшей нагрузки равно :

. (7.3)

Рассчитаем критический пролет по формуле (7.3):

м.

Выбор исходных расчетных условий проводов по соотношениям действительного и критических пролетов осуществляем по таблице 2.4 [5]. Принимаем крепление провода шарнирное, тогда для каждого анкерного участка. Так как соотношение критических пролетов > > и соотношение действительного и критических пролетов l > , то исходные расчетные условия принимаются , и .

После нахождения исходных режимов необходимо составить монтажные таблицы и построить монтажные графики. Так как за исходный принят режим наибольших добавочных условий, то уравнение состояния, по которому рассчитывается монтажная таблица, будет иметь вид:

. (7.4)

Подставив данные в формулу (7.4), получим уравнение состояния для построения монтажных графиков:

Численные значения величин для монтажных таблиц получают, находя напряжения в пролете по уравнению состояния провода в пролете при различных температурах. Расчет произведем с помощью программного обеспечения «Mathcad 15».

Стрела провеса провода в каждом пролете определяется по формуле:

. (7.5)

Тяжение в проводе определяется по формуле:

. (7.6)

Результаты вычислений для различных температур сведем в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 - Монтажная таблица

П остроение монтажных кривых представлено на рисунке 7.1

Рисунок 7.1 Монтажный график

По графику видно, что при минимальной температуре напряжение в проводе становится максимальным, а стрела провеса уменьшается и соответственно наоборот при максимальной температуре.

8 ГРОЗОЗАЩИТА И ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Воздушная линия электропередач является самым протяженным элементом электрической системы. Это и наиболее распространенный элемент системы, который наиболее часто подвергается ударам молнии.

Самым эффективным способом защиты линий электропередачи является применение заземленных тросовых молниеотводов, подвешиваемых по всей длине. Их используют на линиях с металлическими и железобетонными опорами напряжением 110 кВ и выше.

На магистральной ВЛ 220 кВ Хабаровская – Старт в настоящее время в качестве грозозащитного троса используется провод из алюминиевого сплава марки АЖС 70/39. Между устанавливаемыми в створ магистральной ВЛ 220 кВ опорами №№ 281а и 281б проектом предусматривается подвеска двух тросов марки АЖС 70/39 для обеспечения требуемого уровня грозозащиты и сохранения существующей в данной момент высокочастотной связи.

Для соблюдения требуемого уровня грозоупорности, на существующих опорах магистральной ВЛ 220 кВ Хабаровская – Старт на протяжении не менее 2 км, считая от ПС 220 кВ НПС-1, в сторону ПС 500 кВ Хабаровская и в сторону ПС 220 кВ Старт проектом предусматривается установка ограничителей перенапряжения.

Согласно п. 2.5.14 ПУЭ (7 издание) в связи с тем, что длина проектируемых заходов ВЛ 220 кВ не превышает 100 км, транспозиция фаз не требуется.

На всей длине проектируемых двух заходов ВЛ 220 кВ предусмотрена подвеска двух грозозащитных тросов марки ГТК20-0/70-11,1/87 (п.п. 4.2.142, 2.5.79 ПУЭ, 7-е издание).

Угол защиты внешних фаз не превышает 20° в соответствии с 2.5.120 ПУЭ 7-е издание, что обеспечивается конструкцией опоры и длиной поддерживающих гирлянд. Максимальные напряжения в стальном грозотросе приняты исходя из соблюдения расстояния между проводами и тросами согласно таблице 2.5.16 ПУЭ 7-е издание и из расчета не превышения величин стрел провода стрелами троса.

Крепление тросов к опорам предусмотрено изолированным в соответствии с п. 2.5.122 ПУЭ, 7-е издание. Защита изоляции от обратных перекрытий осуществляется путем заземления всех опор проектируемой ВЛ.

Заземляющие устройства выбраны в зависимости от удельных сопротивлений грунтов по типовому проекту института «Энергосетьпроект», №3602тм «Заземляющие устройства опор
ВЛ 35-750 кВ».

Удельное сопротивление грунтов по трассе от 15 Ом*м до 1300 Ом*м.

Заземление опор предусматривается выполнить вертикальными и протяженными электродами из круглой стали диаметром 16 мм, соединение заземляющего устройства с металлической опорой – болтовое.

Рисунок 8.1 – Расположение троса на опоре и схема его подвеса

При подвеске грозозащитного троса должны соблюдаться следующие условия:

а) трос должен обеспечивать необходимый угол защиты проводов (рис. 7.1). При одном грозозащитном тросе защитный угол должен быть не более ;

б) наименьшие расстояния по вертикали между тросом и проводом в середине пролета при температуре и без ветра должны быть не менее: 5,5 м – при длине пролета 300 м.

Согласно схеме расположения троса и провода на опоре (рисунок 8.1) стрела провеса троса при температуре и отсутствии ветра определяется по формуле:

, _(8.1)

где стрела провеса провода в середине пролета при температуре без ветра, м; расстояние по вертикали между тросом и проводом на опоре, м; требуемое расстояние между тросом и проводом в середине пролета при температуре .

м.

Исходя из стрел провеса при , вычисленных выше, определяем соответствующие напряжения в тросе:

. (8.2)

.

9 Расчет капитальных вложений на строительство воздушной линии

Капитальные вложения – инвестиции в основной капитал (основные средства), в том числе затраты на новое строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий, приобретение механизмов, оборудования, инструмента, инвентаря, проектно-изыскательские работы и другие затраты.

Стоимость проектируемого объекта определяет общую сумму капитальных вложений, необходимую для его сооружения и технического оснащения в соответствии с выполненными проектными разработками.

Капитальные затраты во вновь сооружаемую линию электропередач могут быть определены по удельным затратам на 1 км линии.

Таблица 9.1 – Базисные показатели стоимости ВЛ 35-500 кВ переменного тока на стальных и железобетонных опорах

Таблица 9.2 – Характеристика и технико-экономические показатели ВЛ 220 кВ

При подсчёте стоимости следует учесть тарифные пояса. Для Хабаровского края принять коэффициент удорожания равный 1,5, а также учесть поправочный коэффициент равный 1,55, обусловленный прохождением трассы ВЛ в четвертом районе по ветровой нагрузке. Протяженность участка линии составляет 0,927 км.