Итоговая ВКР (1229964), страница 4
Текст из файла (страница 4)
После приведения общих слагаемых получается уравнение следующего вида:
Расчет повторяем до тех пор, пока погрешность не будет меньше 1 %. Далее производим расчеты по алгоритму
Следовательно, за искомое значение принимают
:
Режим среднегодовой температуры:
(3.20)
Подставляем все известные параметры в уравнение состояния (3.17):
Получается уравнение следующего вида после приведения общих слагаемых:
П ока погрешность не будет меньше 1 %, до тех пор повторяем расчет.
Следовательно, за искомое значение принимают :
Режим наибольшей нагрузки:
(3.21)
Подставляем все известные параметры в уравнение состояния (3.17):
получается уравнение следующего вида после приведения общих слагаемых:
Повторяем расчет пока погрешность не будет меньше 1 %.
С ледовательно, за искомое значение
принимают :
Для режимов низшей и среднегодовой температур и режима наибольшей нагрузки проверка условий прочности провода:
,
,
,
Условия выполняются - значит, для условий проектируемой линии будет достаточной механическая прочность проводов.
В режимах гололеда без ветра, высшей температуры и грозового режима итерационным методом касательных выполним расчет напряжений и стрел провеса:
Режим гололеда:
(3.22)
Подставляем все известные параметры в уравнение состояния (3.17):
Расчет повторяем до тех пор, пока погрешность не будет меньше 1 %.
Режим высшей температуры:
(3.23)
Подставляем все известные параметры в уравнение состояния (3.17):
Грозовой режим:
(3.24)
Подставляем все известные параметры в уравнение состояния (4.4):
Расчет стрелы провеса провода
(3.25)
1) в режиме гололёда без ветра, м,
2) в режиме высшей температуры, м,
Выполним проверку соблюдения требуемых расстояний от низшей точки провисания провода до земли по соотношениям:
| (3.26) |
где fдоп – допустимая стрела провеса провода
ftmax=3,56 <14,1; fгол=5,68 <14,1. |
4. ИЗОЛЯТОРЫ И ЛИНЕЙНАЯ АРМАТУРА
С учетом коэффициента запаса прочности по механической нагрузке выбирается тип изолятора. Отношение нормативной нагрузки на изолятор к разрушающей электромеханической нагрузке называется коэффициент запаса прочности. Согласно [6], коэффициенты запаса прочности в режиме наибольшей нагрузки должны быть не менее 2,7, а в режиме среднегодовой температуры – не менее 5,0 [8, 9].
Гирлянда изоляторов поддерживающая воспринимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды в нормальных режимах. С учетом этого для выбора типа изоляторов расчетные условия в подвесной гирлянде имеют вид:
| (4.1) |
где – от веса провода нагрузка на изолятор, покрытого гололедом;
– от веса гирлянды, нагрузка на изолятор;
– нагрузка от веса провода на изолятор;
–электромеханическая разрушающая нагрузка.
Нагрузки и
рассчитываем следующим образом:
| (4.2) |
где - длина весового пролета ; F –фактическое сечение провода общее;
- удельная нагрузка от веса провода и ветра, покрытого гололедом;
- удельная нагрузка от собственного веса провода.
Так как вес гирлянды неизвестен до выбора типа изолятора, то в выражение (4.1) подставляются усредненные значения , известные из практики [6]. При номинальном напряжении ВЛ 220 кВ усредненное значение веса гирлянды изоляторов составляет
.
Рассчитаем для изоляторов нагрузку поддерживающих гирлянд по формулам (4.1) и (4.2):
Для соответствия условий (4.1) выберем изолятор с определенной разрушающей электромеханической нагрузкой. Согласно [8] выбираем изолятор типа -IV-УХЛ1 с разрушающей электромеханической нагрузкой 7 000 даН:
Эффективная длина пути утечки – в условиях загрязнения и увлажнения часть длины пути утечки, определяющая электрическую прочность изолятора.
Удельная эффективная длина пути утечки (эф.) – отношение наибольшего рабочего межфазного напряжения сети к эффективной длине пути утечки.
Таблица 4.1 – Технические характеристики подвесного изолятора ПС 70-Д
Строительная высота, h, мм | 127 |
Диаметр изолятора, D, мм | 255 |
Длина пути утечки, мм | 303 |
Механическая нагрузка, кН, не менее | 70 |
Масса изолятора, кг, не более | 3,49 |
Перед монтажом изоляторы из закаленного стекла не требуют проверки на электрическую прочность. Характеристики изоляторов эксплуатационные зависят от аэродинамических показателей изолирующей детали («тарелки») изолятора. Хорошее обтекание изолятора способствует уменьшению загрязнения, лучше происходит его самоочистка ветром и дождем, и как следствие, не происходит значительного снижения уровня изоляции в гирлянде.
Рисунок 4.1 – Изолятор ПС70-Д
Далее в гирлянде после выбора типа изоляторов определяется их количество. Показатель количества должен быть таким, чтобы обеспечить надежную работу ЛЭП в условиях росы и тумана или моросящего дождя в сочетании с загрязнением поверхности изоляторов [6]. На металлических и железобетонных опорах определим по формуле количество подвесных тарельчатых изоляторов в поддерживающих гирляндах для ВЛ:
Эффективная длина утечки
(4.3)
при [3]
Количество изоляторов в гирлянде
В связи с возможностью выхода из строя отдельных изоляторов во время эксплуатации и относительно большой трудоемкостью их замены количество изоляторов увеличивают на один для ВЛ 220 кВ [3].
Длина гирлянды изоляторов:
(4.4)
г де – длина арматуры, м; – строительная высота изолятора, м; – число изоляторов в гирлянде.
Для крепления гирлянды изоляторов к траверсе опоры и для крепления провода к гирлянде предназначена линейная арматура.
Для фиксации проводов и тросов предназначены зажимы. Они подразделяются на поддерживающие, на промежуточных опорах, и натяжные которые применяемые на опорах анкерного типа. Поддерживающие зажимы подразделяют с заделкой ограниченной прочности на глухие. Зажим глухой состоит из корпуса, в который провод (или трос) укладывается, плашек и U-образных болтов для крепления провода в корпусе. В случае обрыва провод или трос в одном из пролетов не вытягивается из зажима, а на промежуточную опору передается редуцированное тяжение.
Рисунок 4.2 – Поддерживающая одноцепная гирлянда
из ПС70-Д изоляторов для провода АС400/93
Таблица 4.2 – Арматура для крепления гирлянды изоляторов типа ПС 70-Д
Поз. | Обозначение | Наименование | Количество | Масса, ед., кг | |
1 | КГП-16-3 | Узел крепления | 1 | 0,8 | |
2 | СК-12-1А | Скоба | 1 | 0,91 | |
3 | ПРТ-12/7-2 | Звено пром. Переходное | 1 | 0,7 | |
4 | ПТМ-7-2 | Звено пром. Монтажное | 1 | 0,7 | |
5 | СР-7-16 | Серьга | 1 | 0,3 | |
6 | ПС 70-Д | Изолятор стеклянный | 14 | 3,4 | |
7 | ПГН-5-3 | Зажим поддерж. глухой | 1 | 6,5 | |
| Масса арматуры, кг | 12,22 | |||
| Масса изолирующей подвески, кв | 59,82 |
Длина гирлянды
Вес гирлянды
(4.5)
На анкерных опорах принимаем изолятор из закаленного стекла - ПС 160-В [11].
Рисунок 4.3 – Поддерживающая одноцепная гирлянда из ПС160-В изоляторов для провода АС400/93