ПЗ Заход ВЛ 220 кВ НПС-1 (1191793), страница 4
Текст из файла (страница 4)
°С;
;
;
.
Решим уравнение:
При решении уравнения, выберем один действительный корень:
.
б) Режим максимальной температуры:
Исходные данные для решения уравнения (6.4) в режиме высшей температуры:
;
°С;
;
°С;
.
Решим уравнение:
При решении уравнения, выберем один действительный корень:
.
Рассчитаем максимальную стрелу провеса провода по формуле (6.2) для двух режимов: гололеда и максимальной температуры:
м;
м.
Сравнив стрелы провеса в расчетных режимах, очевидно, что максимальная стрела провеса образуется в режиме максимальной температуры, следовательно для дальнейших расчетов принимаем режим высшей температуры (режим наибольших нагрузок).
Существуют два метода, применяемых для расстановки опор: графический и графоаналитический. В данном проекте применим графический метод.
Расстановка опор графическим методом производится по специально рассчитанному шаблону, представляющего собой кривые (параболы), соответствующие по своим параметрам кривой максимального провисания провода и еще двум кривым (габаритной и земляной), расположенными одна под другой с определенным сдвигом вдоль вертикальной оси. Интервалы сдвига определяются нормируемыми расстояниями от провода до поверхности земли и активной высотой опор на данном участке.
Чтобы построить специальный (максимальный) шаблон необходимо рассчитать следующие величины:
-
механические нагрузки на провода и тросы;
-
механические напряжения;
-
стрелы провеса проводов в пролетах.
Механические нагрузки на провода и тросы подсчитывают на основе марки проводов, принятых для данной ВЛ, и расчётных климатических условий.
6.2 Построение шаблона
При расстановке опор по профилю трассы необходимо выполнить два основных условия:
1) габарит провода не должен быть меньше требуемого ПУЭ 7-го издания;
2) нагрузки на опору не должны превышать значений, установленных для данного типа опор.
Исходя из полученных данных, построим шаблон. Кривую максимального провисания провода для шаблона строят по формуле:
, (6.5)
где
– переменная величина, представляющая собой длину полупролета провода, м;
- постоянная шаблона для каждого расчетного пролета и марки провода,
и
берутся для того режима, который дал наибольшую стрелу провеса.
Постоянная шаблона определяется по формуле:
. (6.6)
Рассчитаем постоянную шаблона по формуле (6.6):
.
Таким образом, уравнение провисания провода принимает вид:
Для построения шаблона выполним расчет значений y, с изменением расчетной длины пролета от 0 до 346,5м. Данные значения приведены в таблице 6.1.
Построим кривую максимального провисания провода для шаблона, используя таблицу 6.1.
Таблица 6.1– Данные для построения кривой провисания провода
| l, м | 38,5 | 77 | 115,5 | 154 | 192,5 | 231 | 269,5 | 308 | 346,5 |
| х, м | 19,25 | 38,5 | 57,75 | 77 | 96,25 | 115,5 | 134,75 | 154 | 173,25 |
| у, м | 0,121 | 0,485 | 1,09 | 1,94 | 3,03 | 4,36 | 5,94 | 7,76 | 9,82 |
Затем наносится кривая 2, называемая габаритной. Она сдвинута по вертикали вниз от кривой 1 (кривой провисания) на расстояние требуемого габарита от земли C и ΔНГ ‒ запаса в габарите на неточность построения профиля, шаблона и допуски при монтаже проводов. Принимаем ΔНГ = 0,4 м.
м
Кривая 3, называемая земляной, сдвинута от кривой 1 вниз на расстояние, равное высоте подвеса нижнего провода над землей. Это расстояние определяется формулой:
, (6.7)
где
‒ фактическая длина гирлянды изоляторов, м;
‒ расстояние от земли до нижней траверсы опоры, м.
м.
Размещение опор начинаем с первой анкерной опоры, перемещая шаблон вдоль трассы, при этом необходимо, чтобы «габаритная» кривая не пересекала линии профиля, а кривая провисания была совмещена с точкой опоры, соответствующей ее активной высоте.
После размещения опор определяют границы анкерных участков. Для каждого из них вычисляется приведенный пролет:
, (6.8)
где
– пролеты рассматриваемого анкерного участка, м.
Рассчитаем приведенный пролет для анкерного участка по формуле (6.8):
м.
.
Из расчета приведенного пролета видно, что его длина значительно отличается от расчетного(более чем на 5%) расстановка опор считается неудовлетворительной, следовательно согласно [2] произведем повторный расчет механического напряжения провода, заменив значения
на
и установим дополнительные опоры.
Режим гололеда:
.
Режим максимальной температуры:
.
Максимальная стрела провеса:
м
м
Для построения шаблона выполним расчет значений y по формуле (6.5), с изменением расчетной длины пролета от 0 до 231,5м. Данные значения приведены в таблице 6.2.
Построим кривую максимального провисания провода для шаблона, используя таблицу 6.2.
Таблица 6.2 – Данные для построения кривой провисания провода
| l, м | 26 | 52 | 78 | 104 | 130 | 156 | 182 | 208 | 231,5 |
| х, м | 13 | 26 | 39 | 52 | 65 | 78 | 91 | 104 | 115,75 |
| у, м | 0,059 | 0,237 | 0,533 | 0,949 | 1,482 | 2,135 | 2,906 | 3,796 | 4,702 |
Рассчитаем приведенный пролет:
м;
%.
Расстановка опор по профилю трассы завершена.
По полученному приведённому пролёту для анкерного участка составляем монтажные таблицы и графики. На чертеже БР 13.03.02 023 003 представлен продольный профиль трассы с расстановкой опор на участке.
7 ПОСТРОЕНИЕ МОНТАЖНЫХ ГРАФИКОВ И ТАБЛИЦ
Монтаж проводов и тросов производится при любой температуре, но при отсутствии ветра и гололеда. Поэтому основным фактором, влияющим на величину стрелы провеса является температура воздуха.
Правильное определение величин стрел провеса провода для условий монтажа является важной задачей, так как если при этом стрела провеса будет занижена, то напряжение в ряде режимов может превысить допустимое. Завышение стрелы провеса вызовет нарушение минимально допустимого расстояния от провода до земли.
Результатами монтажных расчетов являются зависимости напряжения, тяжения и стрелы провеса в пролете известной длины от температуры окружающего воздуха.
Отыскание исходного режима производится путем сравнения критического пролета с действительным или приведенными пролетами. Последнее зависит от типа применяемых изоляторов (штыревых, натяжных, подвесных).
Подобные расчеты называются механическим расчетом проводов и его основная цель – выявить условия, обеспечивающие в проводах создание необходимого запаса прочности, а основной результат – монтажные таблицы и графики, по которым монтируются провода ЛЭП.
7.1 Расчет сталеалюминевых проводов
В работе сталеалюминевого провода участвуют два металла, обладающие различными физико-механическими свойствами и поэтому по-разному воспринимающие действие внешней растягивающей силы и изменения температуры.
Ограничение напряжения провода двумя режимами – низшей температуры и наибольших нагрузок – достаточно лишь в том случае, если напряжение в проводе в третьем режиме (при среднегодовой температуре) не превышает
от временного сопротивления разрыву провода в целом. Во всех остальных случаях расчет сталеалюминевых проводов надо вести, согласно ПУЭ [1], 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
;
модуль упругости,
; α – температурный коэффициент линейного удлинения, град-1; tэ – среднегодовая температура, ˚С; tmin – минимальная температура, ˚С.
Рассчитаем критический пролет
по формуле (7.1):
м;
б)
– пролет, при котором напряжение провода в режиме наибольшей нагрузки равно допустимому напряжению
, а в режиме низшей температуры равно
:
. (7.2)















