diplomBondarenko_E_S - без грозотроса (1190098), страница 6
Текст из файла (страница 6)
По полученным приведенным пролетам для каждого анкерного участка составляют монтажные таблицы и графики, по которым можно проследить зависимость изменений напряжений и стрел провеса проводов от изменения температур окружающего воздуха от -610С до 600С.
Анкерный пролет – расстояние по горизонтали между соседними анкерными опорами, длина которого не нормируется для ВЛ 35 кВ и выше при креплении проводов в глухих зажимах или зажимах с ограниченной прочностью заделки.
7. ПОСТРОЕНИЕ МОНТАЖНЫХ ГРАФИКОВ И ТАБЛИЦ
Монтажные графики и таблицы представляют собой зависимости изменений напряжений и стрел провеса проводов от изменения температур окружающего воздуха.
Определение стрел провеса следует производить по уравнению равновесия.
Для определения механических напряжений, входящих в уравнение равновесия, необходимо воспользоваться уравнением состояния провода в пролете.
Расчет сталеалюминевых проводов надо вести согласно ПУЭ, по следующим трем исходным условиям:
а) режим низшей температуры;
б) режим наибольшей температуры;
в) режим среднегодовой температуры.
Поскольку напряжение в проводе ограничивается тремя исходными режимами, то существует три критических пролета, соответствующих пограничным условиям этих режимов:
а) – пролет, для которого напряжение провода в режиме низшей температуры достигает допустимого значения
, а в режиме среднегодовой температуры – значения
:
| (7.1) |
где - коэффициент упругого удлинения материала провода, то есть величина, дающая изменение единицы длины провода при увеличении напряжения на 1 Па.
б) – пролет, при котором напряжение провода в режиме наибольшей нагрузки равно допустимому напряжению
, а в режиме низшей температуры равно
:
| (7.2) |
в) – пролет, при котором напряжение провода в режиме среднегодовой температуры равно допустимому напряжению
, а в режиме наибольшей нагрузки -
:
| (7.3) |
Рассчитаем коэффициент упругого удлинения материала:
|
Рассчитаем критические пролеты по формулам (7.1) – (7.3)
Выбор исходных расчетных условий проводов по соотношениям действительного и критических пролетов осуществляем по таблице 2.4 [4]. Принимаем для каждого анкерного участка. Так как соотношение критических пролетов
>
>
и соотношение действительного и критических пролетов
>
, то исходные расчетные условия принимаются
,
и
.
После нахождения исходных режимов приступаем к составлению монтажных таблиц и построению монтажных графиков. 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 проводе по уравнению состояния провода в пролете при различных температурах. Результаты сведены в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 - Монтажная таблица
| I анкерный участок lпр1=391 м | II анкерный участок lпр2=380 м | III анкерный участок | ||||
| f, м | | f, м | | f, м | ||
-61 | 10,264 | 9,330 | 10,315 | 9,484 | 10,258 | 9,329 | |
-40 | 10,095 | 9,499 | 10,152 | 9,647 | 10,092 | 9,495 | |
-20 | 9,927 | 9,664 | 9,989 | 9,810 | 9,926 | 9,661 | |
0 | 9,780 | 9,834 | 9,826 | 9,973 | 9,760 | 9,827 | |
20 | 9,598 | 9,997 | 9,663 | 10,136 | 9,594 | 9,993 | |
40 | 9,434 | 10,169 | 9,500 | 10,299 | 9,428 | 10,159 | |
60 | 9,247 | 10,330 | 9,337 | 10,462 | 9,262 | 10,325 |
По монтажным таблицам построим графики, которые представлены на рисунках 7.1 – 7.3.
Рисунок 7.1 - Монтажный график для
первого анкерного участка
Рисунок 7.2 - Монтажный график для второго
анкерного участка
Рисунок 7.3 - Монтажный график для третьего
анкерного участка
-
ВНЕДРЕНИЕ ПРОВОДА ACCC НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
ACCC – алюминиевый провод с композитным сердечником.
Сердечник – композитный материал из углеродного волокна (карбоновые нити).
Верхние повивы – проволоки трапециевидного сечения из отожженого алюминия.
Способен выдерживать как низкие температуры, так и очень высокие.
Может быть реализован в нескольких вариантах: с рабочей температурой на поверхности сердечника 1200С, 1800С, в некоторых случаях – до 1900С.
Провод с сердечником из композита обладает более низким коэффициентом линейного удлинения, и поэтому он менее подвержен тепловому расширению, чем проводник со стальным сердечником. (Коэффициент удельного теплового расширения композитного сердечника в 10 раз ниже, чем у стали). Заменяя провод со стальным сердечником на провод с композитными материалами, можно увеличить пропускную способность линии.
Итак, провод ACCC сочетают в себе технологию применения высокотемпературного алюминия с увеличенной площадью поперечного сечения металла.
Композитный сердечник:
-
Повышает прочность провода, так как легче и прочнее стали;
-
Уменьшает провисание провода;
-
Повышает проводимость провода, так как позволяет использовать на 28% больше алюминия, чем в проводах АС при равной массе.
Трапециевидные проволоки:
-
Увеличивают плотность алюминиевого проводника и эффективное сечение, что, в свою очередь, увеличивает проводимость провода.
Выгоды использования при строительстве:
-
Снижение стоимости реконструкции ВЛ при сохранении слабых опор за счет уменьшения тяжений;
-
Снижение стоимости проекта на новых ВЛ за счет уменьшения количества опор (при увеличении пролетов между опорами) или применения опор меньшей высоты при заданном габарите;
-
Экономия на станциях плавки гололеда;
-
Возможность выбора двух вариантов рабочих температур сердечника.
Выгоды при эксплуатации:
-
Повышенная проводимость материала позволяет сократить потери линии и связанные с ней выбросы в атмосферу на 20-30%, что дает возможность увеличить передаваемую мощность при меньших затратах на производство энергии и меньшем воздействии на экологию;
-
В проводах ACCC используется композитный сердечник, который обеспечивает более высокую прочность провода по сравнению с другими проводами и меньшие стрелы провеса, что позволяет увеличивать длины пролетов линии;
-
Компактная структура, гладкая поверхность провода и эластичность сердечника позволяют снизить нагрузку на опоры при обледенении и ветровых нагрузках по сравнению со сталеалюминевыми проводами;
-
Стойкость к воздействию окружающей среды – отсутствие коррозии или возникновения электролиза между алюминиевыми проволоками и сердечником.
Экономический эффект повышения пропускной способности ВЛ за счет передачи дополнительной электроэнергии по сравнению с типовыми решениями достигается следующими преимуществами провода:
-
Снижение электрических и тепловых потерь;
-
За счет минимальной стрелы провеса минимизируется отчуждение земли, что позволяет избежать вырубки лесов при прохождении ВЛ в курортных или заповедных зонах;
-
Повышение надежности ВЛ и, как следствие, сокращение затрат на обслуживание линии и увеличение срока ее эксплуатации;
-
повышение устойчивости энергосистемы за счет использования высокотемпературного режима при выходе из строя параллельной ВЛ.
Провода АССС предназначены для применения в атмосфере воздуха типов I и II при условии содержания в атмосфере сернистого газа не более 150мг/м2*сут (1,5 мг/м3) на суше всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ, кроме ТВ и ТС.
Проволоки из отожженного алюминия соответствуют стандарту МЭК 60121(1960).
Провод, как единая конструкция, соответствует стандарту МЭК 62219-2014.
Рисунок 8.1 – Поперечный
разрез провода ACCC
Таблица 8.1 Характеристики провода ACCC
Тип | Номинальная проводимость, % IACS | Диаметр проволоки, мм | Временное сопротивление разрыву, Н/мм2, не менее | Удельное электрическое сопротивление, пОм-м, не более | |
От (включ- тельно) | До | ||||
1350 О | 63 | 3,57 | 5,08 | 58,6 | 27,35 |
Температурный коэффициент равен:
-
0,00403 - при температуре 20°С;
-
0,00314 - при температуре 90°С;
-
0,002248 - при температуре 180°С.
Температура окружающей среды при монтаже: от - 55° С до + 45°С.
Температура окружающей среды при эксплуатации: от - 65° С до + 45°С.