Пояснительная записка Пустуев (1193551), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В качестве промежуточных приняты унифицированные стальные одноцепные промежуточные опоры ВЛ 220 кВ П220-3 с подставкой +5 по типовому проекту 3078тм-т6.
Эскизы анкерно-угловой опоры У220-1 и промежуточной опоры П220-3 показаны на рисунке 3.1 и рисунке 3.2 соответственно.
Металлические решетчатые опоры имеют ряд преимуществ. Они выполнены из пространственного каркаса, собираемого из стального углового проката на болтовых соединения, имеют небольшое количество сварных узлов. Эти опоры легко поддаются горячему оцинковыванию, что является защитой от коррозии. Также их легче транспортировать, складировать.
Характеристики анкерно-угловых опор и промежуточных приведены в таблице 3.1 и таблице 3.2 соответственно.
Рисунок 3.1 - Эскиз анкерно-угловой опоры У220-1
Рисунок 3.2 - Эскиз промежуточной опоры П220-3
Таблица 3.1. Основные расчетные характеристики опоры У220-1
| Ветровой район | I-V |
| Гололедный район | I-IV |
| Высота опоры, м | 30,1 |
| Высота до нижней траверсы, м | 15,5 |
| Масса опоры, кг | 8610 |
Таблица 3.2. Основные расчетные характеристики опоры П220-3
| Ветровой район | I-V |
| Гололедный район | I-IV |
| Высота опоры, м | 36 |
| Высота до нижней траверсы, м | 25,5 |
| Масса опоры, кг | 4880 |
| Габаритный пролёт, м | 380 |
| Ветровой пролёт, м | 520 |
| Весовой пролёт, м | 440 |
Для защиты опор от воздействия окружающей среды предусматриваются следующие мероприятия:
-
Защиту металлоконструкций опор от коррозии выполнить горячим цинкованием. Толщину защитного покрытия принять в соответствии с требованиями [СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»]. Антикоррозийная защита метизов выполняется: не менее 42 мкм горячим цинкованием или не менее 21 мкм термодиффузным цинкованием.
-
Металлические детали крепления ригелей оцинковать.
-
Предусмотреть дополнительную окраску металлических конструкций опор и фундаментов, устанавливаемых в поймах рек, цинолом и алполом на высоту 0,5 м выше уровня заливаемости.
4 ВЫБОР ТИПА И КОЛИЧЕСТВА ИЗОЛЯТОРОВ В ГИРЛЯНДЕ
4.1 Тип линейной изоляции
Трасса проектируемой ВЛ 220 кВ Февральская - Рудная не попадает в зону влияния промышленных источников загрязнения, и в соответствии с п.1.9.29 ПУЭ-7, отнесена к району с 1-й степенью загрязнения (СЗ). Удельная эффективная длина пути утечки изоляции составляет не менее 1,6 см/кВ.
Выбор изоляторов или изоляционных конструкций из стекла и фарфора производится по удельной эффективной длине пути утечки в зависимости от степени загрязнения в месте расположения электроустановки и ее номинального напряжения.
ВЛ 220 кВ Февральская - Рудная, расположена в районе Крайнего Севера. Исходя из особо сложных климатических условий прохождения трассы, в соответствии с п.2.5.98 ПУЭ-7, на данной ВЛ следует применять стеклянную изоляцию.
Проектируемая ВЛ 220 кВ проходит в условиях труднодоступной местности, следовательно, в соответствии с п.2.5.108 ПУЭ-7, на ней рекомендуется применение двухцепных поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов с раздельным креплением к опоре.
В качестве изоляторов принимаем для поддерживающих гирлянд изолятор ПС120Б, для натяжных гирлянд - ПС160Д. Основные характеристики изоляторов приведены в таблице 4.
Таблица 4.1 - Основные характеристики изоляторов ПС120Б и ПС160Д
| Характеристика изолятора | Тип изолятора | |
| ПС120Б | ПС160Д | |
| Механическая разрушающая нагрузка,кН. | 120 | 160 |
| Диаметр тарелки, мм. | 255 | 280 |
| Длина пути утечки, см. | 320 | 385 |
| Масса, кг | 3,9 | 6,13 |
4.2 Поддерживающая двухцепная гирлянда
Длина пути утечки L (см) изоляторов и изоляционных конструкций из стекла и фарфора определяется по формуле:
(4.1)
где
- удельная эффективная длина пути утечки поддерживающих гирлянд изоляторов. Для 1-й СЗ при номинальном напряжении 220 кВ, согласно таблице 1.9.1 ПУЭ-7,
; U - наибольшее рабочее межфазное напряжение по ГОСТ 721. U= 252 кВ; k - коэффициент использования длины пути утечки, по п.п.1.9.44-1.9.53 [1].
Количество подвесных тарельчатых изоляторов в цепи m в соответствии с п.1.9.12 [1]:
, (4.2)
где
- длина пути утечки одного изолятора по стандарту или техническим условиям на изолятор конкретного типа, см. Если расчет m не дает целого числа, то выбирается следующее целое число.
Коэффициенты использования изоляционных конструкций, составленных из однотипных изоляторов, определяются по п.1.9.44 [1] по формуле:
(4.3)
где
- коэффициент использования составной конструкции с параллельными или последовательными ветвями, по таблице 1.9.23 [1]. Для двухцепной гирлянды, с двумя параллельными ветвями,
=1,05;
- коэффициент использования изолятора. Коэффициенты использования подвесных тарельчатых изоляторов по ГОСТ 27661 со слабо развитой нижней поверхностью изоляционной детали следует определять по таблице 1.9.20 [1] в зависимости от отношения длины пути утечки изолятора
к диаметру его тарелки D, мм.
Для изолятора ПС120Б соотношение
/ D = 320/255 = 1,255, следовательно,
=1,15.
Тогда:
(4.4)
Подставляя все значения, получаем количество изоляторов в гирлянде:
шт.
Принимаем количество изоляторов ПС120Б - 16 штук.
4.3 Натяжная двухцепная гирлянда
Расчет количества изоляторов для двухцепной нятяжной гирлянды производится аналогично расчету количества изоляторов в поддерживающей гирлянде. Значения параметров
и формулы для расчета одинаковы для обоих типов гирлянд и приведены в пункте 4.2.
Для изолятора ПС160Д соотношение
/ D = 385/280 = 1,375, следовательно, по таблице 1.9.20 ПУЭ-7,
=1,20.
Количество изоляторов равно:
шт.
Принимаем количество изоляторов ПС160 - 14 штук.
Эскиз изолятора ПС 120-Б показан на рисунке 4.
Рисунок 4.1 - Эскиз изолятора ПС120-Б
Расшифровка изолятора ПС-120Б:
-
П – подвесной;
-
С – стеклянный;
-
120 – минимальная разрушающая сила (120 кН);
-
Б – индекс модификации изолятора, на данный момент, остальные модификации (ПС-120 и ПС-120А) являются устаревшими и не выпускаются.
5 РАССТАНОВКА ОПОР ПО ПРОФИЛЮ ТРАССЫ
Данный раздел, рaсстановка опор является очень ответственным этапом при прoектировании линии электропередач. Именно после рaсстановки можно определить окончaтельное число и тип опор, а следoвательно, кол-во изоляторов, линейной арматуры и др.
Размещение опор нужно производить по прoдольному профилю трассы ВЛ. Для этого нужно нaйти значение расчетного пролета, который определяется типом опор, климaтическими харaктеристиками района прохождения ВЛ, нoрмируемыми расстояниями от земли до проводов вoздушной линии при наибольшей стреле провеса.
В данном случае при определении расчетного пролета должно соблюдаться соотношение:
, (5.1)
где
– наибольшая стрела провеса провода, м;
– активная высота опор (высота до нижней траверсы), м; С – нормированное расстояние земля-провод, м; 0,4 – запас в габарите на разные неточности в графическом построении и погрешности при монтаже проводов, м, lг – длина гирлянды изоляторов, м, lг=2,03 м.
Сoгласно таблице 2.5.20 [1] в ненаселенной местности самое малое расстояние от проводов ВЛ 220 кВ до поверхности земли С = 7 метров. Высота до нижней траверсы (Н) равна 25,5 метров.
Выполним расчет по формуле (5.1):
м.
м.
Обычной выделяют две методики, которые используют для расстановки опор: графический метод и графоаналитический. В данном случае следует использовать графический метод. Его применяют при проектировании ВЛ, имеющей большую протяженность.
Суть метода заключается в том, чтобы произвести расстановку опор по специально рассчитанному шаблону, который представляет собой кривые (параболы) ,являющимися кривой максимального провисания провода, габаритной гривой и земляной кривой, расположенными одна под другой с определенным смещением по вертикальной оси. Смещения кривых определяются нормируемыми расстояниями от провода ВЛ до поверхности земли и активной высоты опор (до нижней траверсы) на том или ином участке.
Чтобы построить параболы, для создания шаблона, необходимо рассчитать следующие параметры:
-
мехaнические нaгрузки на провода и тросы;
-
мехaнические нaпряжения;
-
стрелы провесa проводов в пролетах.
Механические нагрузки и напряжения проводов и троса рассчитываются исходя из марки проводов, взятых для данной ВЛ и рассчетных климатических условий.
5.1 Расчет механических нагрузок действующих на провод
При расчете нагрузок будем пользоваться рекомендациями, приведенными в [1,2,3,4]. Вычисление нагрузок будем производить по формулам (5.2) - (5.16), в следующем порядке:
1) Нагрузка от собственного веса провода.
2) Нагрузка от веса гололеда.
3) Нагрузка от провода и гололеда.














