150692 (Проектирование элементов систем электроснабжения сельского хозяйства), страница 4

.

Рассчитываем напряжение на шинах низшего напряжения ПС, приведенное к стороне высшего напряжения, :

кВ;

кВ;

кВ;

кВ;

кВ.

Определяем желаемое (расчетное) напряжение регулировочного ответвления обмотки высшего напряжения трансформатора для послеаварийного режима:

кВ;

кВ;

кВ;

кВ;

кВ.

Согласно полученным значениям по таблице10 [7] определяем действительное напряжение ответвления и соответствующую ему добавку напряжения для послеаварийного режима:

кВ, %;

кВ, %;

кВ, %;

кВ, %;

кВ, %.

Определим действительное напряжение на шинах низшего напряжения подстанции:

кВ;

кВ;

кВ;

кВ;

кВ.

В послеаварийном режиме действительное напряжение больше допустимо возможного 10,5 кВ, что соответствует поставленному выше условию.

1.10 Анализ и заключение по результатам электрического расчета режимов работы сети

Полученные результаты расчетов в нормальных и послеаварийных режимах сводим в таблицу 16:

Таблица 16. Результаты расчетов различных режимов линии

2. Механический расчет воздушной линии 110 кВ

Проектирование линий электропередачи ведется согласно схеме развития электрической системы.

Для механического расчета выбранных сечений проводов, определения допустимых пролетов ВЛ необходимо знать климатические условия: толщину стенки гололеда, максимальную скорость ветра, высшую, низшую и среднегодовую температуру.

С целью сокращения объема курсового проекта, механический расчет ВЛ-110 кВ выполняется для линии, соединяющей две узловые точки (1-5).

2.1 Выбор материала и типа опор ВЛ-110 кВ

Опоры воздушных линий поддерживают провода на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов других линий, крыш зданий и т.п. Опоры должны быть достаточно механически прочными в различных метеорологических условиях (ветер, гололед и пр).

Рис.5. Промежуточная двухцепная опора ВЛ 110 кВ

В качестве материала для опор на сельских линиях широко применяют древесину деревьев хвойных пород, в первую очередь сосны и лиственницы, а затем пихты и ели (для линий напряжением 35 кВ и ниже). Для траверс и приставок опор ель и пихту применять нельзя.

Все большее распространение получают железобетонные опоры, изготавливаемые на специальных предприятиях. для напряжений не более 35 кВ линии изготавливают на вибрированных стойках, на двухцепных линиях (рис.5) 35 и 110 кВ - также на центрифугированных стойках. Их срок службы в среднем в два раза выше, чем на деревянных, хорошо пропитанных опорах. Отпадает необходимость в использовании древесины, повышается надежность электроснабжения. Железобетонные конструкции обладают высокой механической прочностью и долговечностью, но недостатком их является большая масса.

Отсутствие высокопрочных сталей и бетона соответствующих марок долгое время не позволяло применять железобетонные опоры в строительстве высоковольтных линий, для которого транспортабельность конструкции играет решающую роль.

Таким образом, принимаем к установке железобетонные двухцепные опоры.

2.2 Определение удельных нагрузок на провода

Удельные нагрузки, т.е. нагрузки, возникающие в 1 м длины линии и 1 мм² сечения провода от веса провода, гололеда и давления ветра, рассчитывают исходя из условия:

нагрузка по длине провода в пролете распределяется равномерно;

порывы ветра отсутствуют.

По начальным условиям из справочной литературы [1,2,5] выписываем все необходимые данные (для провода АС 70/11):

скорость напора ветра: даН/м²;

толщина стенки гололеда: мм;

модуль упругости: даН/мм²;

температурный коэффициент линейного удлинения: 1/С⁰;

предельная нагрузка: даН/мм²;

суммарная площадь поперечного сечения: мм²;

диаметр провода: мм;

масса провода: кг/км;

напряжение при наибольшей нагрузке и низшей температуре: ;

напряжение при среднегодовой температуре: даН/мм².

Рассчитываем нагрузку от собственной массы провода:

,

где м/с² - ускорение свободного падения.

Нагрузка от массы гололеда с учетом условия, что гололедные отложения имеют цилиндрическую форму плотностью г/см³:

.

Нагрузка от собственной массы и массы гололеда:

.

Нагрузка от давления ветра при отсутствии гололеда:

,

где - угол между направлением ветра и проводами линии;

- коэффициент, которым учитывается неравномерность скорости

ветра по длине пролета;

- аэродинамический коэффициент.

Нагрузка от давления ветра при наличии гололеда:

,

здесь - 25% от первоначальной.

Суммарная нагрузка от собственной массы проводов и от давления ветра (при отсутствии с гололеда):

.

Суммарная нагрузка от собственной массы провода, от гололеда и давления ветра:

.

2.3 Определение критических пролетов

Для каждой марки провода существует предел прочности. У проводов и тросов ВЛ должен быть определенный запас механической прочности. При выборе его величины необходимо учитывать погрешности в заданных температурах и нагрузок, а также изменения ряда допущений. Поэтому должен быть запас прочности, согласно ПУЭ, в виде допустимых напряжений, в проводах в процентах от предела прочности провода для следующих условий: а) наибольшей внешней нагрузки; б) низшей температуре при отсутствии внешних нагрузок; в) среднегодовой температуры при отсутствии внешних нагрузок.

Ограничения напряжений при наибольшей нагрузке ( ) и низшей ( ) необходимы для проверки провода на статическое растяжение при наиболее тяжелых режимах. Эти ограничения могут оказаться недостаточными при возникающих из-за вибрации проводов динамических нагрузках, которые могут привести к уменьшению прочности провода в местах его закрепления. Поэтому при расчете проводов необходимо вводить также ограничение по среднеэксплуатационному напряжению .

Влияния изменений нагрузки и температуры проявляются в большей или меньшей степени в зависимости от длины пролета. При малых пролетах на напряжение в проводе значительное влияние оказывает температура, при больших пролетах - нагрузка. Граничный пролет, при котором влияние температуры и нагрузки на напряжение в проводе оказывается равноопасным, называется критическим.