Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В данной работе рассматривается продольный профиль участка трассы, по которой проходит одноцепная ВЛ 220 кВ Благовещенская – Варваровка. Обозначение участка – уг. 41 – уг. 43. Длина участка составляет 7081 м.

2 РАСЧЕТНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Для того, чтобы обеспечить надежную работу линии следует брать в расчет скорость ветра, гололедно-изморозевые отложения и температуру окружающего воздуха на территории, по которой проходит данная линия электропередачи.

Определение нормативных нагрузок – нагрузки, которые соответствуют условиям эксплуатации – ведется согласно ПУЭ для самых неблагоприятных комбинаций климатических условий. Для линии напряжением до 3 кВ такие условия должны наблюдаться не реже одного раза в пять лет, для линии напряжением от 110 до 330 кВ – не реже одного раза в десять лет и для линии напряжением от 500 кВ – один раз в пятнадцать лет. Удлинение по времени периодов повторяемости данных комбинаций условий при увеличении номинального напряжения говорит о том, что вместе с этим должна повышаться надежность работы линии.

Климатические условия выбираются по специально составленным картам, называемым картами климатического районирования. В случае возникновения необходимости уточнения данных прибегают к региональным картам и данным, полученным посредством многолетних наблюдений на гидрометеорологических станциях.

2.1 Ветровые нагрузки

Определение ветровых нагрузок ведется с учетом скоростного напора ветра (даН/м²) (или ветрового давления , измеряемого в паскалях (Па)), который определяется по формуле:

где – скорость ветра.

Для высоты до 10 м над поверхностью земли значения нормативных ветровых давлений при разных периодах повторяемости согласно ПУЭ приведены в табл.3:

Таблица 2.1 – Нормативные значения ветрового давления (Па) и соответствующие им скорости ветра (м/с) для высоты 10 м от поверхности земли

Если линия проходит по участку территории, открытой для сильных порывов ветра, то скоростной напор увеличивают на 40 % по сравнению с табличными значениями. К таким участкам можно отнести: прибрежная полоса больших водоемов, высокое побережье рек, большие возвышенности. При прохождении линии по участку застроенной местности, скоростной напор снижают на 30%, но при этом высота построек должна соответствовать двум третьим от высоты опор.

Если центр тяжести провода расположен на высоте, превышающей 15 метров на уровне поверхности земли, то в таком случае ветровые нагрузки умножаются на коэффициенты, приведенные в табл.4. Для промежуточных значений применяется метод линейной интерполяции:

Таблица 2.2 – Коэффициенты увеличения скоростных напоров и скоростей ветра по высоте

2.2 Гололедные нагрузки

Гололедно-изморозевые отложения представляют из себя разного вида отложения на проводах: инея, мокрого снега, а также плотного намерзшего льда. Интенсивность образования гололеда наблюдается на метеостанциях. Для этого используют стержень диаметром 5 мм, который устанавливают на высоте 2 м от поверхности земли. Далее голодное образование взвешивается и измеряется, при этом массу гололеда представляют массой круглого цилиндра с плотностью 0,9 кг/дм³. Толщина стенки такого цилиндра принимается за исходную величину толщины стенки гололеда для определенного района со своей интенсивностью гололедообразования. Такие районы согласно ПУЭ приводятся в табл.5:

Таблица 2.3 – Нормативная толщина стенки гололеда для высоты 10 метров над поверхностью земли

Окончание таблицы 2.3

С увеличением диаметра провода более 10 мм толщина стенки гололеда уменьшается. Такое же явление наблюдается при уменьшении высоты центра тяжести провода. Существуют поправочные коэффициенты, которые учитывают эти изменения толщины стенки гололеда в зависимости от сечения провода и высоты согласно СНиП -6-74.

Поправочные коэффициенты в зависимости от диаметра следующие: для провода диаметром 5 мм – 1,1; для 10 мм – 1,0; для 20 мм – 0,9; для 30 мм – 0,8; для 50 мм – 0,7; для 70 мм – 0,6. Поправочные коэффициенты по высоте: при 5 м – 0,8; при 10 м – 1,0; при 20 м – 1,2; при 30 м – 1,4; при 50 м – 1,6; при 70 м – 1,8; при 100 м – 2,0. Все промежуточные значения вычисляются при помощи метода линейной интерполяции.

В обычных расчетах при нормальной высоте поправочные коэффициенты не учитываются, так как значения выше нормальной высоты центра тяжести провода (больше 25 м) появляются только на больших переходах.

Рассматриваемый участок трассы по картам климатического районирования находится в районе по гололеду и ветровом районе. При этом толщина стенки гололеда составляет 20 мм, а ветровое давление – 650 Па.

3 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЛЭП

3.1 Выбор марки провода

На воздушных линиях электропередачи (ВЛ) подвешиваются неизолированный провод, который состоит из одной или нескольких проволок, или самонесущий изолированный провод (СИП), применяемый в сетях от 0,4 до 1 кВ. Также до 1 кВ используются однопроволочные неизолированные провода, поскольку имеют меньшую прочность по сравнению с мнгопроволочными, свитыми из нескольких проволок.

Требования, которые должны выполняться при выборе материала для провода, должны быть следующими:

1. Высокая электрическая проводимость. Из всех металлов выделяются такие, как медь, бронза, алюминий, а также сталь. При одинаковой проводимости, объем меди равняется 8,9 килограмм на дециметр в кубе (кг/дм³), а алюминия – 2,7 кг/дм³, что составляет около 50 % массы медного провода. Поэтому экономически целесообразно применять алюминий в качестве материала для проводов на ЛЭП.

2. Достаточная механическая прочность. В этой категории на первом месте стоит сталь. Из неё выполняются провода и тросы. Сталь имеет предел прочности, равный 65-70 деканьютон на миллиметр в квадрате (даН/мм²) или 120-134 даН/мм².

3. Стойкость к атмосферным воздействиям. Более высокой стойкостью обладают медь и бронза, меньшей – алюминий, который корродирует в районах с содержанием в воздухе щелочей и морской соли. Сталь же корродирует даже при нормальных атмосферных условиях. Для защиты от коррозии применяются специальные смазывающие материала, покрытия, а также специальные конструкции проводов.

По всему вышеперечисленному медь является лучшим материалом для ВЛ, поскольку имеет высокую проводимость, большую механическую прочность и обладает хорошей коррозионной стойкостью, но из-за своей дороговизны и дефицитности её не используют. Поэтому в качестве основного металла, используемого для изготовления проводов ЛЭП, применяют алюминий и сталь.

Для большей эффективности применяют комбинированные провода – сочетание алюминия, как металла с высокой электрической проводимостью, и стали ­– источника механической прочности.

Данные провода, скрученные из нескольких круглых проволок, обладают высокой гибкостью и могут быть выполнены для любого сечения. Требуемое общее сечение провода задается посредством подбора диаметра отдельных проволок и их числом с последующим суммированием их поперечных сечений. В центре такого провода помещаются один, два, три или четыре проволоки с одним и тем же диаметром. Далее на эту проволоку (или проволоки) навивается один или несколько концентрических повивов проволок под требуемое сечение провода, при этом все проволоки, входящие в один повив, должны быть одинакового диаметра.

Все провода имеют условное обозначение, которое состоит из буквенной и цифровой части. Буквой обозначается материал, из которого сделан провод, цифрой – сечение провода.

Для сталеалюминиевого провода цифрой обозначается отношение сечений алюминиевой и стальной части, причем в числителе находится значение сечения алюминиевой части, а в знаменателе – стального сердечника в квадратных миллиметрах (мм²).

Сталеалюминиевые провода сечением до 95 мм² изготавливаются с одной стальной проволокой в сердечнике и одним повивом алюминиевой проволоки, при этом отношение алюминиевой части к стальной равняется 6. Провода сечением от 120 до 400 мм² изготавливаются со стальным сердечником, содержащим несколько стальных проволок, и двумя алюминиевыми повивами при отношении сечений 6,11-6,25. Также изготавливаются сталеалюминиевые провода с отношением сечений 7,71-8,04. Такая конструкция имеет многопроволочную структуру стального сердечника и два или три алюминиевых повива, и считается облегченной за счет увеличенной алюминиевой части. Существуют провода усиленной конструкции с отношением сечений 1,46, которые применяются для больших переходов, и сверхоблегченные провода с отношением сечений от 12,22 до 18,09.

Также для больших переходов может применяться конструкция AERO-Z, которая обладает рядом преимуществ перед проводом, состоящим из круглых проволок. К некоторым из них можно отнести:

– снижение пляски проводов;

– снижение аэродинамического коэффициента;

Характеристики

Список файлов ВКР