ВКР Новикова А.С. (1207907), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Озерные отложения в интервале глубин 0–12 м представлены слоями глин и суглинков коричневого и серо-коричневого цвета, имеющими твердую, полутвердую, тугопластичную и мягкопластичную консистенцию. Суглинки и глины полутвердой консистенции имеют мощность от 0,5 до 9,4 м; суглинки тугопластичные – от 3,5 м до 7,1 м. Глины и суглинки мягкопластичной консистенции распространены в виде линз мощностью 0,3-1,2 м. Общая мощность озерных отложений изменяется от 4,8 до 12,0 м.
Делювиальные отложения, вскрытые локально на участке УГ 6 – УГ 8, имеют глинистый состав. Это – суглинки и глины твердой и полутвердой консистенции с включениями дресвы и щебня до 20–50 %. Вскрытая мощность делювиальных глинистых грунтов составляет 6,7 м.
На освоенной территории Хабаровского района по трассе ВЛ вдоль существующих автодорог и дренажных канав распространены техногенные отложения (tQ4), которые состоят из песчаных, глинистых и крупнообломочных грунтов мощностью до 2 м.
На поверхности сформировался почвенно-растительный слой мощностью 0,1–0,3 м, который в период изысканий находился во влажном состоянии.
Трасса ЛЭП проектируется в пределах террасированной равнины р. Амур и приурочена к 4 надпойменной террасе, примыкающей к подножью северного склона хр. Малый Хехцир. Поверхность террасы плоская, слабонаклонная. На отдельных участках расчленена оврагами (участок трассы между Уг.6 – Уг. 7). Абсолютные отметки поверхности изменяются в пределах 69–104 м. Сток атмосферных осадков осуществляется по оврагам и мелиоративным каналам на юг – в направлении р. Мал. Сита.
1.1.3 Гидрологические условия
По трассе ВЛ 220 кВ в интервале глубин 0–12 м характеризуются локальным развитием верховодки.
Верховодка имеет временный характер и формируется спорадически в теплый период года на различных глубинах. В период полевых работ верховодка зафиксирована на глубинах 2,7 – 4,2 – 9,0 м. Водовмещающей средой являются суглинки тугопластичной и мягкопластичной консистенции. Воды не образуют выдержанного водоносного горизонта, не обладают напором. Питание подземных вод осуществляется за счёт сезонной инфильтрации атмосферных осадков.
Уклон подземного потока совпадает с общим направлением поверхностного стока с северо-запада на юг – юго-восток к р. Мал. Сита. Разгрузка подземных вод происходит в природных ложбинах и искусственных выемках.
Коэффициент фильтрации глинистых грунтов находится в пределах 0,1–0,005 м/сут.
Подземные воды обладают слабой степенью агрессивности по содержанию бикарбонатов и агрессивной углекислоты по отношению к бетонам нормальной проницаемости (марки W4) и не агрессивны по другим показателям. По отношению к бетонам пониженной и низкой проницаемости (W6 и W8) подземные воды не агрессивны.
Подземные воды являются среднеагрессивными по отношению к металлическим конструкциям.
1.1.4 Климатические условия
Район строительства входит в муссонную климатическую область. Среднегодовая температура воздуха в районе Хабаровска + 2,2. Осадки в течение года распределяются крайне неравномерно. В теплый период года (апрель –ноябрь) их выпадает 88 %, а в холодный (ноябрь – март) – 12 % от годовой суммы осадков. Среднегодовое количество осадков – 672 мм, минимальное – 334 мм, максимальное – 1 119 мм.
Климатические данные для расчета и выбора конструкций при проектировании ВЛ 220 кВ определены по картам климатического районирования и данным обработки материалов многолетних наблюдений и представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Климатические данные
| Климатические условия | Расчетные |
| Район по гололеду (повторяемость 1 раз в 25 лет) | III |
| Нормативная толщина стенки гололеда, мм | 20 |
| Район по ветру (повторяемость 1 раз в 25 лет) | IV |
| Нормативное ветровое давление, Па (скорость ветра, м/с) | 800 (29) |
| Нормативное ветровое давление при гололеде, Па (скорость ветра, м/с) | 200 (14) |
| Среднее количество осадков, мм | 672 |
| Абсолютный минимум температуры воздуха, °С | -43 |
Окончание таблицы 1.2
| Климатические условия | Расчетные |
| Среднегодовая температура воздуха, °С | 2,2 |
| Абсолютный максимум температуры воздуха, °С | +40 |
| Температура воздуха при гололеде, °С | -10 |
| Число грозочасов в год | 40–60 |
| Среднемесячная температура воздуха в январе, °С | -20,2 |
| Среднемесячная температура воздуха в июле, °С | 26,7 |
| Относительная влажность воздуха летом/зимой % | 77/74 |
| Средняя толщина снежного покрова, см | 18–20 |
Согласно последнему строительно-климатическому районированию, территория России и СНГ делится на 4 климатических района, которые подразделяются на 16 климатических подрайонов и осуществляется в соответствии со СНиП 23-01-99 на основе анализа 4 показателей:
-
средней месячной температуры воздуха в январе;
-
средней месячной температуры воздуха в июле;
-
средней скорости ветра за три зимних месяца;
-
среднемесячной относительной влажности воздуха в июле.
Так как среднемесячная температура воздуха в январе составляет от -14 до -28 °С, а среднемесячная температура воздуха в июле от +12 до +21 °С, согласно СП 131.13330.2012 территория исследования расположена в климатическом районе I В.
-
ВЫБОР ПРОВОДОВ И ТРОСОВ
Выбор сечения провода выполнен по экономической плотности тока по методике, изложенной в [2]. При выполнении расчетов использованы следующие исходные данные по ВЛ:
- напряжение – 220 кВ;
- марка провода – сталеалюминевый АС;
- протяженность – 9,397 км;
- число часов использования максимума нагрузки
ч;
- максимальная мощность – 263000 кВт.
Сечение сталеалюминевого провода фазы проектируемой ВЛ, мм2, рассчитываем по экономической плотности тока по формуле:
F=
, (2.1)
где
– расчетный ток, А;
– нормативная плотность тока, А/мм2.
Нормативное значение плотности тока
для неизолированных алюминиевых проводов при числе часов использования максимума нагрузки
ч. равно 0,9 (таблица 3.12 [2]).
Расчётный ток (
, А) ВЛ определяется по формуле:
, (2.2)
где
– ток линии на 5-й год ее эксплуатации в нормальном эксплуатационном режиме;
– коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии (для линий 110 кВ значение
может быть принято равным 1,05, что соответствует математическому ожиданию этого коэффициента в зоне наиболее часто встречающихся темпов роста нагрузки);
- коэффициент, учитывающий число часов использования максимальной нагрузки линии (
при
ч.) и коэффициент ее попадания в максимум энергосистемы (
) (таблица 3.13 [2]).
Ток линии на 5-й год ее эксплуатации определим по формуле:
, (2.3)
где
– коэффициент мощности электроприёмников, согласно техническому заданию на проектирование принимается
.
А.
Суммарное сечение (F) проводов фазы проектируемой BЛ составит:
Принимается провод сечением 400/51 мм2 по [3], имеющий:
-
расчётная мощность для одной цепи ВЛ – 127 МВт (таблица 3.14 [2]);
-
допустимый длительный ток – 825 А (таблица 3.15 [2]);
-
допустимую длительную мощность – 301 МВт (таблица 3.15 [2] при
).
Выбранное сечение провода проверено по допустимой токовой нагрузке по нагреву
:
; (2.4)
.
где
– расчетный ток для проводов по нагреву в нормальных либо послеаварийных режимах (средняя токовая нагрузка за полчаса), А;
– допустимый длительный ток, А.
Сечение выбранного провода больше минимального сечения провода по условиям механической прочности (согласно табл. 2.5.5 [1] оно составляет 400/18). Также выбранное сечение удовлетворяет условиям ограничения напряженности электрического поля на поверхности проводов до уровней, допустимых по короне, а также по величине акустических шумов, радио и телевизионных помех от нее (согласно таблице 2.5.6 [1] минимальный диаметр провода ВЛ 220 кВ по условиям короны и радиопомех равен 24,0 мм, а диаметр выбранного провода 27,5 мм). Результаты электрического расчёта провода сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Результаты электрического расчёта провода
| Параметр | Расчётное значение | Принятое значение |
| Сечение F, мм2 | 428,64 | 451 |
| Ток, А | 386 | 825 |
Согласно п.2.5.79 [1] в качестве молниезащитного троса на проектируемой ВЛ 220 кВ принят стальной канат марки МЗ-11-В-ОЖ-Н-Р с диаметром 11 мм и сечением 88,56 мм2, выполненный по [4]. Исполнение грозотроса – МЗ-В-ОЖ-Н-Р расшифровывается следующим образом: МЗ – молниезащита; В – высшая марка; ОЖ – оцинкование для жестких погодных условий; Н – нераскручивающийся; Р – рихтованный.
Согласно п. 2.5.116 [1] молниезащитный трос подвешивается по всей длине воздушной линии.
-
Физико-механические характеристики провода и троса
Провод АС 400/51 предназначен для передачи электрической энергии в воздушных электрических сетях. Несущий сердечник - из нержавеющей стали, жила - из алюминиевых проволок, скрученных правильной скруткой с направлением скрутки соседних повивов в противоположные стороны (рисунок 2.1, а).
Рисунок 2.1 – Конструктивное исполнение: а – провода марки АС 400/51; б – грозотроса МЗ-11-В-ОЖ-Н-Р
Технические характеристики провода АС 400/51:
- длительно допустимая температура проводов при эксплуатации не должна превышать плюс 90 °С;
- срок службы проводов: не менее 45 лет.
Физико-механические характеристики провода АС 400/51 согласно таблице 2.5.7-2.5.8 [1] и справочнику [2] занесены в таблицу 2.1.
Конструкция грозотроса МЗ-11-В-ОЖ-Н-Р (рисунок 2.1, б) выполнена с применением современных канатных технологий и обладает следующими отличительными свойствами:
-
абсолютная стойкость к удару молнии в 99 % диапазона потенциально возможных нагрузок;
-
высокая коррозионная стойкость за счет применения инновационного метода оцинкования группы «ОЖ» с 5% допуском и уменьшения суммарной поверхности контакта поверхности грозотроса с окружающей средой;
-
повышенная, относительно штатных канатов, прочность на разрыв (180 – 200 даН/мм2), что обеспечивает значительный рост надѐжности, а это особенно важно для анкерных опор и при образовании гололеда;
-
снижение ветровой и гололѐдной нагрузки, испытываемой оттяжками, за счёт измененной конструкции свивки троса, т.к. применяется «компактная» система с более плотным (по отношению к применяемым) размещением проволок как в наружном слое, так и по сечению троса в целом.
Физико-механические характеристики грозотроса МЗ-11-В-ОЖ-Н-Р выбраны согласно [5] и занесены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Физико-механические характеристики провода АС 400/51 и грозотроса МЗ-11-В-ОЖ-Н-Р
| Характеристика | АС 400/51 | МЗ-11-В-ОЖ-Н-Р |
-алюминиевой части -стальной части -всего провода | 394 51,1 445,1 | - 72,6 72,6 |
| 27,5 | 11,0 |
-алюминиевых -стальных | 54х3,05 7х3,05 | - 19х2,2 |
-алюминиевых проволок -стальных проволок | 3 1 | - 2 |
Окончание таблицы 2.1
| 1490 | 490 |
| 7,7 | 20 |
| 19,8 | 12 |
| 27,0 | 120,0 |
| 3,35 | 8,0 |
| 10. Допустимое напряжение, даН/ мм2 -при средней температуре -при низшей температуре -при наибольшей нагрузке | 8,4 12,6 12,6 | 42,0 60,0 60,0 |
).
мм
103 даН/ мм2
мм2














