Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Системы электроснабжения»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

__________И.В. Игнатенко

"____"____________ 2017 г.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЛ 220 КВ БЛАГОВЕЩЕНСКАЯ – ВАРВАРОВКА

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе

БР 13.03.02 ПЗ

Хабаровск – 2017

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

(ДВГУПС)

ЭЛЭИ Кафедра Системы электроснабжения

(наименование УСП) (наименование кафедры)

Направление (специальность) 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

(код, наименование направления или специальности)

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой И.В. Игнатенко

« » 2017 г.

ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу студента

Ленский Сергей Витальевич

(фамилия, имя, отчество)

1. Тема ВКР: Проектирование ВЛ 220 кВ Благовещенская – Варваровка утверждена приказом по университету от « » 2017 г. №____

2. Срок сдачи студентом законченной ВКР « » 2017 г.

3. Исходные данные к ВКР: проектная и рабочая документация по объекту высоковольтной линии электропередачи «Благовещенская – Варваровка», технический отчёт по инженерно-геологическим изысканиям трассы ВЛ 220 кВ «Благовещенская – Варваровка».

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

1. Исходные данные;

2. Выбор марки провода;

3. Выбор типа опор;

4. Выбор грозозащитного троса;

5. Расчет нагрузок и стрелы провеса провода;

6. Построение шаблона и расстановка опор по профилю трассы;

7. Построение монтажных графиков;

8. Определение стоимости линии;

9. Явление вибрации в проводах.

1. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

1. Продольный профиль трассы ВЛ с расстановкой опор;

2. Выбор опор;

3. Выбор изоляторов;

4. Монтажные графики.

1. Консультанты по ВКР

7. Дата выдачи задания _________________

Календарный план

выполнения выпускной квалификационной работы

Студент ___________________________________

Руководитель ВКР ___________________________

ABSTRACT

In this final qualifying work calculated the conditions for selection the main linear structures when electricity transmission on overhead lines of 220 kV Blagoveshchenskaya – Varvarovka. Compiled working drawing of the longitudinal profile of the track and placed power line supports.

The calculation part includes: definition of climatic conditions and profile plot, which is the power line; select the wire brand; select the type of supports; select the type of insulators; building of the template and placement of supports in the longitudinal profile of the track; determination of calculating mode; building of the the mounting tables and charts for anchor sites; making a statement of necessary materials and calculating the total cost line on the integrated indexes.

РЕФЕРАТ

Проект содержит 89 с., 17 рис., 19 таблиц, 10 источников, 5 приложений.

ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ТРАССЫ, ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, МАРКА ПРОВОДА, ОПОРА, ИЗОЛЯТОР, ГРОЗОЗАЩИТНЫЙ ТРОС, КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, НАГРУЗКА, СТРЕЛА ПРОВЕСА, ШАБЛОН, МОНТАЖНЫЙ ГРАФИК, ВЕДОМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ, СТОИМОСТЬ ЛИНИИ, ВИБРАЦИЯ ПРОВОДА, ГАСИТЕЛЬ ВИБРАЦИИ

Объектом исследования является участок трассы, по которой проходит воздушная линия 220 кВ Благовещенская – Варваровка.

Цель выпускной квалификационной работы ­– проектирование линии электропередачи, которое заключается в расстановке опор по продольному профилю данного участка трассы.

В результате были выбраны основные элементы ВЛ, рассчитана стрела провеса и расставлены опоры по продольному профилю данного участка трассы.

Были рассмотрены причины возникновения вибрации проводов и способы ее гашения, а также последствия действия вибрации на целостность провода.

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ 5

1 ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ТРАССЫ 7

2 РАСЧЕТНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ 9

2.1 Ветровые нагрузки 9

2.2 Гололедные нагрузки 11

3 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЛЭП 13

3.1 Выбор марки провода 13

3.2 Выбор типа опор 16

3.2.1 Расположение проводов на опорах 17

3.2.2 Типы опор 18

3.2.3 Преимущества и недостатки деревянных, железобетонных и металлических опор 19

3.3 Стальные тросы 22

3.4 Изоляторы 24

3.4.1 Основные характеристики изоляторов 26

3.4.2 Выбор изоляторов 27

3.4.3 Линейная арматура 27

4 НАГРУЗКИ НА ПРОВОД 31

5 ПОСТРОЕНИЕ ШАБЛОНА 36

5.1 Расчет напряжений в проводе 36

5.2 Построение шаблона для расстановки опор по профилю трассы 38

6 РАСЧЕТ СТАЛЕАЛЮМИНИЕВОГО ПРОВОДА АС 300/39 43

7 СОСТАВЛЕНИЕ МОНТАЖНЫХ ТАБЛИЦ И ПОСТРОЕНИЕ МОНТАЖНОГО ГРАФИКА 47

8 ВЕДОМОСТЬ НЕОБХОДИМЫХ МАТЕРИАЛОВ 50

9 ОБЩАЯ СТОИМОСТЬ ЛИНИИ 220 КВ БЛАГОВЕЩЕНСКАЯ – ВАРВАРОВКА ДЛЯ ДАННОГО УЧАСТКА 52

10 ВИБРАЦИЯ ПРОВОДОВ 53

10.1 Защита от вибрации 58

10.2 Способы гашения вибрации для проводов расщепленной фазы. 61

10.3 Гасители вибрации для одиночного провода 64

10.4 Параметры, характеризующие явление вибрации 70

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 78

ПРИЛОЖЕНИЕ А Одноцепная стальная многогранная промежуточная опора ПМ220-1 80

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Одноцепная анкерно-угловая металлическая решетчатая опора У220-1 81

ПРИЛОЖЕНИ В Линейный подвесной стержневой полимерный изолятор ЛК 70/220-II 82

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ В 83

ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ В 84

ПРИЛОЖЕНИ Г Линейный натяжной стержневой полимерный изолятор ЛК 160/220-II 85

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ Г 86

ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ Г 87

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Расчет механических напряжений для режимов гололеда и высшей температуры 88

ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ Д 89

ВВЕДЕНИЕ

Группа компаний «Индастек» занимается строительством ВЛ 220 кВ Благовещенская ­– Варваровка. Данный вид работ ведется в пределах инвестиционного проекта, основной идеей которого является увеличение энергетической надежности электрического сетевого комплекса востока Приамурья.

Данная линия имеет длину в 108,5 километров. По трассе выполнено 57 углов поворота. Линия пересекает федеральную трассу М-58 «Амур», различные воздушные линии от 10 до 110 кВ, линии связи, железную дорогу Москва – Хабаровск, а также реку Зея.

Путь пролегания линии проходит по нескольким районам Приамурья: Благовещенскому, Октябрьскому и Тамбовскому.

При пересечении ВЛ 220 кВ Благовещенская – Варваровка с рекой Зея, которая на данный момент является судоходной, выполнен специальный переход. Для данного перехода, величина длины пролета которого составляет около 1260 м, используются переходные опоры высотой в 140 м.

Для того, чтобы на данном переходе провод мог выдерживать нагрузки от гололедообразования и от влияния аэродинамических потоков, использую конструкцию AERO-Z. Данная конструкция провода отличается внешним способом повива проволок, которые имеют Z-образную форму сечения, благодаря чему внешняя часть провода становится гладкой, что способствует снижению влияния коэффициента аэродинамического сопротивления, а также устраняет образование гололеда на поверхности.

Строительство линии производится соответственно с целевой Федеральной программой «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья».

В результате задействования 220 кВ Благовещенская – Варваровка появляется возможность создать кольцевую схему для передачи электрической энергии на подстанцию 220 кВ «Благовещенская». Такая схема обеспечивает плановое проведение ремонтов и аварийных работ на энергетических объектах, при этом не происходит нарушения в обеспечении областного центра, а также прилегающих районов, электроэнергией.

В данной выпускной квалификационной работе рассчитываются условия для выбора основных линейных конструкций при передаче электроэнергии по воздушной линии 220 кВ Благовещенская – Варваровка, проходящей по территории Амурской области, а также производится расстановка опор по продольному профилю данного участка трассы.

При строительстве данной линии учитываются все географические и климатические факторы, которые характеризуют данный регион. К таким факторам можно отнести: ослабленные грунты, выходы скальных пород на поверхность, заболоченные участки местности, пойменные участки рек, наличие участков многолетней мерзлоты.

Расчетная часть дипломного проектирования включает в себя: определение климатических условий и профиля участка, по которому проходит линия; выбор марки провода, необходимой для передачи электроэнергии, питающей заданную нагрузку; выбор типа опор, зависящий от используемой марки провода, а также географических и климатических факторов данного района; определение типа и количества изоляторов в гирлянде, так же зависящих от провода и климатических факторов; построение шаблона и расстановка опор по продольному профилю трассы; определение расчетного режима и построение монтажных таблиц и графиков для анкерных участков; составление ведомости необходимых материалов и расчет общей стоимости линии по укрупненным показателям для заданного участка.

1 ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ТРАССЫ

Продольный профиль – это очертание вертикального разреза вдоль трассы, по которой планируется возвести линию электропередачи (ЛЭП). Он составляется, исходя из результатов топографических измерений. Рельеф трассы чаще всего не бывает ровным, поэтому профиль может быть представлен ломанной линией.

Масштабы для построения профиля применяют следующие: горизонтальный масштаб ­­– 1:5000; вертикальный масштаб – 1:500. Также возможны случаи, в которых профиль вычерчивают в более крупных масштабах, например, если вдоль трассы находятся инженерные сооружения. В таком случае масштаб по горизонтали будет равен 1:2000, а по вертикали – 1:200. На чертеже профиля 1 миллиметр (мм) для таких масштабов будет равняться по горизонтали 5000 и 2000 мм, и 500 и 200 мм по вертикали соответственно.

Если трасса проходит по склонам гор, то возможны такие случаи, когда отметки земли под проводами будут отличаться от отметок по оси линии. Тогда составляются два дополнительных профиля, которые называются подгорный и нагорный, и измеряются на расстояниях от оси линии, равных вылетам траверс. Такие профили обозначаются штриховой линией.

На чертеж профиля наносят геологический разрез по трассе, абрис и графу для условного обозначения углов поворота линии. Геологический разрез включает в себя: глубину залегания грунтов, грунтовые воды с их отметками. Он составляется в вертикальном масштабе 1:200. Абрис представляет из себя узкую полоску плана линии, на которой указываются границы пересекаемых лесов, рек, болот, лугов и инженерных сооружений. На графе для условного обозначения углов поворота линии углы поворота обозначаются ломанной линией, причем, если угол поворота направлен вправо, то его условное обозначение будет обозначаться ломанной линией вверх от горизонтали, если же в лево, то вниз. Под этими обозначениями может указываться допустимое давление на грунт, а также другие его характеристики.