ВКР Новикова А.С. (1207907), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Тогда формула (4.19) для этого случая примет вид:
.
Кубическое уравнение имеет три корня: два комплексно сопряжённых и один действительный. Нас интересует только действительный корень.
Напряжение для режима гололеда:
.
Тогда,
.
, следовательно, наибольшая стрела провеса будет при гололёде.
Далее необходимо найти исходный расчётный режим по методике, изложенной в [14].
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 25% от временного сопротивления разрыву провода в целом. Во всех остальных случаях расчет сталеалюминевых проводов надо вести, согласно [1], по следующим трем исходным условиям:
-
режим низшей температуры;
-
режим наибольшей температуры;
-
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
:
, (5.2.6)
где
– коэффициент упругого удлинения материала провода, то есть величина, дающая изменение единицы длины провода при увеличении напряжения на 1
;
- модуль упругости,
.
Рассчитаем критический пролет
по формуле (6.2.6):
м.
б)
– пролет, при котором напряжение провода в режиме наибольшей нагрузки равно допустимому напряжению
, а в режиме низшей температуры равно
:
. (5.2.7)
Рассчитаем критический пролет
по формуле (5.2.7):
в)
– пролет, при котором напряжение провода в режиме среднегодовой температуры равно допустимому напряжению
, а в режиме наибольшей нагрузки равно
:
. (5.2.8)
Рассчитаем критический пролет
по формуле (6.2.8):
м.
Выбор исходных расчетных условий проводов по соотношениям действительного и критических пролетов осуществляем по таблице 4 [14]. Так как соотношение критических пролетов
>
>
и соотношение действительного и критических пролетов l >
, то исходные расчетные условия принимаются
,
и
.
Теперь найдём по уравнению состояния напряжение
, необходимое для нахождения максимальной стрелы провеса. Расчетный режим – гололёда, исходный –
,
и
(максимальных нагрузок):
;
.
Найдём коэффициенты А и B для формулы (5.2.4):
Тогда формула (5.19) для этого случая примет вид:
;
.
Максимальная стрела провеса:
м.
Таким образом, максимальная стрела провеса будет в режиме гололёда и её значение равно
м.
5.3 Построение шаблона
При проектной расстановке опор по профилю трассы должны выполняться два основных условия:
1) расстояния от проводов до поверхности земли должны быть не меньше требуемых;
2) нагрузки, воспринимаемые опорами, не должны превышать значений, установленных для опор данного типа.
Кривая максимального провисания провода для шаблона:
, (5.3.1)
где
- переменная величина, представляющая собой длину полупролёта провода;
– постоянная шаблона для каждого расчётного пролёта и марки провода,
и
берутся для того режима, который дал наибольшую стрелу провеса.
.
Таким образом, уравнение кривой провисания провода:
.
Для построения шаблона необходимо выполнить расчеты значений y, с изменением расчетной длины пролета от 0 до 312, представив их в виде таблицы 5.2.
Таблица 5.2 – Значения для построения шаблона
|
| 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 312 |
| х, м | 0 | 25 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 156 |
| у, м | 0 | 0,290 | 1,158 | 2,606 | 4,632 | 7,238 | 10,422 | 11,272 |
Кривая 2, называемая габаритной, сдвинута по вертикали вниз от кривой 1 на расстояние требуемого габарита от земли
и
‒ запаса в габарите на неточность построения профиля, шаблона и допуски при монтаже проводов. Согласно таблице 2.5.20 [1] наименьшее расстояние от проводов ВЛ 220 кВ до земли в труднодоступной местности
. Принимаем
м.
Кривая 3, называемая земляной, сдвинута от кривой 1 вниз на расстояние, равное высоте подвеса нижнего провода над землей. Это расстояние определяется формулой:
, (5.3.2)
где
‒ расстояние от земли до нижней траверсы опоры;
‒ фактическая длина стеклянного изолятора ПС70-Д, подвешиваемого на промежуточных опорах.
До расстановки опор всю трассу ВЛ разбивают на участки, ограниченные анкерными опорами. Расстановку промежуточных опор производят на каждом анкерном участке независимо от других анкерных участков.
Шаблон накладывают на профиль трассы так, чтобы кривая 3 пересекала профиль в месте установки первой анкерной опоры, а кривая 2 касалась его (рисунок 5.2), при этом ось ординат должна быть строго вертикальна. Тогда другая точка пересечения кривой 3 с профилем будет соответствовать месту установки первой промежуточной опоры. Затем шаблон передвигают, принимая за начальную первую промежуточную опору, и находят место установки второй промежуточной опоры и т. д. до конца анкерного участка.
После монтажа анкерного участка в проводах происходит выравнивание напряжения, которое соответствует какому-то условному пролету. Этот пролет называется приведенным, и его длина определяется из выражения:
, (5.3.3)
где
– фактическая длина i-го пролета в анкерном участке, м; n – количество пролетов в анкерном участке.
Согласно [16] если длина приведенного пролета близка к длине расчетного, для которого построен шаблон (отличие не более 3 %), то механический расчет проводов и тросов можно считать удовлетворительным. Если отличие
и
значительно, то повторяется выполнение механического расчета при замене значения
на
, строится новый шаблон и заново проводится расстановка опор по профилю трассы. Допустимо изменение расстановки опор без проведения повторного механического расчета.
Рисунок 5.2 – Шаблон для расстановки опор:
1‒ кривая максимального провисания провода;
2 ‒ габаритная кривая; 3 ‒ земляная кривая
В результате предварительной расстановки опор по профилю трассы согласно описанной выше методике:
В
отличается от
на 3,0% = 3%, то есть механический расчет проводов и тросов можно считать удовлетворительным.
После расстановки опор по профилю трассы все они проверяются на прочность в реальных условиях. Вертикальные нагрузки, действующие на опору, определяются собственной массой проводов и гололёда, а горизонтальные - действием ветра.
Продольный профиль разбитой на местности трассы линии электропередачи - основной документ, полученный в результате изысканий. Им постоянно пользуются при проектировании и реконструкции линий электропередачи, а также в процессе эксплуатации.
Продольный профиль трассы ВЛ с расстановкой опор представлен на чертеже БР 13.03.02 023 004.
-
ПОСТРОЕНИЕ МОНТАЖНЫХ ГРАФИКОВ И ТАБЛИЦ
Монтаж проводов производится, как правило, при отсутствии ветра и гололеда, но при любой температуре, т.е. монтажный режим характеризуется удельной нагрузкой
и температурой монтажа
. Основная задача заключается в том, чтобы в условиях монтажа обеспечить такую стрелу провеса провода, чтобы напряжение в проводе не превышало допустимого значения.
Из сопоставления величин приведенных критических пролетов определяется исходный режим.
В качестве исходного принимается режим, определенный ранее в п. 5.2 для механического расчета провода – режим максимальной нагрузки с параметрами: σ=σγ.max=12,6 даН/мм2, γ=γmax=11,725·10-3даН/(м·мм2), t=tгол =-10°С.
Расчет напряжения при монтаже осуществляется с помощью уравнения:
| | (6.1) |
При изменении температуры монтажа
определяется напряжение в проводе
в условиях монтажа. Это напряжение одинаково для всех пролетов анкерного участка, т.е. отвечает приведенному пролету.
Рассчитываются стрелы провеса для пролетов наибольшей и наименьшей длины в анкерном участке.
При рассчитанном напряжении
стрела провеса f в реальном пролете длиной
определится по выражению:
, (6.2)
где
- длина реального пролета.
В реальных условиях измерения стрел провеса проводов может оказаться затруднительным. В таких случаях с помощью динамометра измеряют тяжение провода. Расчетное значение тяжения при температуре монтажа
определяется по формуле:
| (6.3) |
В результате получим:
Стрела провеса провода в интересующем пролете
определяется из выражения:
| | (6.2) |
Для наибольшего пролета lmax=300 м и наименьшего пролета lmin=135,2 м по формуле (4.5) рассчитываются стрелы провеса при максимальной и минимальной температурах, м,
, м
.
.














