проектирование ВЛ 35 кВ Карьерная-Новошахтинская с расчетом токов КЗ на ПС (1230031), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

- протяженность - 3 км;

- Мощность потребителя 3200 кВа.

- число часов использования максимума нагрузки часов.

Суммарное сечение проводов фазы проектируемой BJl (F, мм2), составляет:

, (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 часов равно 0,8 (таблица 3.13 [2]).

Расчётный ток ( , А) ВЛ определён по формуле:

. (2.2)

Расчетный ток равен А.

Суммарное сечение (F) проводов фазы проектируемой BЛ составит:

В целях экономии средств и учетом перспективного развития примем провод увеличенного сечения, примем провод, обеспечивающий длины пролёта. На проектируемой ВЛ 35 кВ принимаем провод сечением 120/19, имеющий:

- допустимый длительный ток - 390 А.

- допустимую длительную мощность – 21,8 МВт (таблица 3.13 [2]).).

Выбранное сечение провода проверено по допустимой токовой нагрузке по нагреву :

(3)

.

где - расчетный ток для проводов по нагреву в нормальных либо послеаварийных режимах (средняя токовая нагрузка за полчаса), А; - допустимый длительный ток, А.

1. Физико‒механические характеристики провода и троса

Провод АС 120/19 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 1, а).

Рисунок 1 - Конструктивное исполнение: а - провода марки АС 120/19; б - грозотроса МЗ-9,2-В-ОЖ-Н-Р

Технические характеристики провода АС 120/19:

- длительно допустимая температура проводов при эксплуатации не должна превышать плюс 90 °С;

- срок службы проводов: не менее 45 лет.

Физико-механические характеристики провода АС 120/19 согласно таблице 2.5.7-2.5.8 [1] и справочнику [2] занесены в таблицу 2.

Конструкция грозотроса МЗ-9,2-В-ОЖ-Н-Р (рисунок 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-9,2-В-ОЖ-Н-Р выбраны согласно [5] и занесены в таблицу 2.

Таблица 2 – Физико-механические характеристики провода АС 120/19 и грозотроса МЗ-9,2-В-ОЖ-Н-Р

3 ВЫБОР ИЗОЛЯЦИИ

Выбор изоляции производится на основании [1]. Согласно п.1.9.29 проектируемая ВЛ расположена в зоне с 2-ой степенью загрязнения атмосферы (СЗА), с удельной эффективной длиной пути утечки изоляторов 1,6 см/кВ, которую определили по таблице 1.9.1. Исходя из характеристики района (2-ая СЗ,) по таблице 1.9.24 выбираем следующую конфигурацию изоляторов: стержневой полимерный нормального исполнения. Выбранный тип изоляции соответствует пожеланиям заказчика, указанным в задании на проектирование (приложение А).

К числу преимуществ полимерных изоляторов можно зачислить – большую механическую прочность, высокую устойчивость к атмосферным загрязнениям, гидрофобность, высокую стойкость к перенапряжениям, высокую вандалоустойчивость, а также полимерные изоляторы обладают сниженным весом (более чем на 90%) по сравнению со стеклянными и фарфоровыми изоляторами, что позволяет получить существенные преимущества при транспортировке, монтаже и эксплуатации ВЛ.

Однако наряду с преимуществами также имеются и недостатки полимерных изоляторов – под действием окружающей среды (солнечная радиация, ультрафиолетовое излучение) и просто со временем полимерные изоляторы изменяют свои как механические, так и электротехнические характеристики, они пожароопасны и подвержены воздействию выбросов металлургических и химических производств.

Согласно [8] и [9] для промежуточных опор с поддерживающей подвеской проводов выбираем изолятор ЛК 70/35-А-2, а для анкерных опор с натяжной подвеской проводов – ЛК 120/35-А-2.

Расшифровка условного обозначения линейного изолятора:

Л – вид конструкции изолятора: стержневой подвесной линейный;

К – материал защитной оболочки – кремний-органическая резина;

70; 120… – класс изолятора: значение нормированной разрушающей механической силы при растяжении в килоньютонах;

110;220… - класс изолятора: значение номинального напряжения линий электропередачи в киловольтах;

А, Б и т.д. – индекс модификации изолятора («А» - проушина-пестик);

2,3… - максимальная СЗ, при которой может применяться изолятор.

Таблица 3 - Характеристики полимерных изоляторов

Наименование параметра	ЛК 70/35-А-2	ЛК 120/35-А-2
Строительная высота Н, мм	499	1276
Длина изоляционной части L, мм	416	1020
Длина пути утечки, см	95	220
Масса, кг	2	5,6
Значение напряжения полного грозового импульса, не менее, кВ	190	190
Допустимая степень загрязнения	2	2

Основные элементы конструкции линейного изолятора:

- стеклопластиковый стержень-диэлектрик, несущий механическую нагрузку (состоит из десятков тысяч тончайших стеклянных волокон, обладающих высокой механической прочностью);

- полимерная оболочка, защищающая несущий стеклопластик от атмосферных воздействий и формирующая необходимую длину пути утечки тока. Оболочка выполнена из кремнийорганической резины;

- металлические оконцеватели, закрепляемые на концах стеклопластикового стержня, предназначены для присоединения изолятора к проводам и опоре лини электропередачи (оконцеватели оцинкованы горячим способом);

- экранная арматура, закрепленная на оконцевателях, обеспечивает выравнивание напряженности электрического поля и выполняет роль дугоотводящего элемента.

Срок эксплуатации линейного полимерного изолятора не менее 30 лет.

Согласно п.2.5.116 [1] воздушные линии 35-750 кВ с металлическими и железобетонными опорами должны быть защищены от прямых ударов молнии тросами по всей длине. Применение полимерных изоляторов для крепления грозотроса является экономически нецелесообразным, поэтому крепление грозотроса выполняется:

- на анкерно-угловых опорах – изолированное с помощью изолятора 1хПС 120 Б (подвесной стеклянный модификации Б с разрушающей механической силой 120 кН, эскиз представлен на рисунке 4, б);

- на промежуточных опорах – неизолированное (согласно [1] на ВЛ 35 кВ изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических анкерных опорах).

Рисунок 2 - Эскизы изоляторов: а) ЛК 70/35-А-2; б) ПС-120Б

1. ВЫБОР ТИПА ОПОР

В техническом задании даются рекомендации в выборе опор. Следует принять угловые и анкерные опоры: металлические решетчатые, промежуточные стойки СК.

В ВКР в качестве анкерно-угловых опор на одноцепном участках трассы приняты свободностоящие металлические решетчатые опоры типа У35-1т и ответвительные опоры типа ус110-7.

В качестве анкерных и анкерно-угловых опор на двухцепном участке приняты свободное стоящие металлические решетчатые опоры типов У35-2т, у35-2т+5. В качестве промежуточных опор приняты железобетонные опоры ПБ35-2 на базе стойки СК22.1-2.0.

Железобетонные опоры (ЖБО) для ВЛ 35-110 кВ значительно дешевле стальных, просты в монтаже, но из-за их недостатков применяются только в районах с относительно простыми условиями строительства и эксплуатации. В других районах использование ЖБО осложнено рядом факторов. Большая длина стоек требует применения специальных транспортных средств (опоровозы, сцепки платформ). Большая масса обусловливает низкие нормы загрузки (14-16 опор на две платформы или 3-4 опоры на автотранспортное средство). Все это затрудняет и удорожает транспортировку. Фиксированные размеры опор не позволяют заглублять их более чем на 3-3,5 м, что недостаточно для ее надежного закрепления в слабых грунтах. Перевозка, погрузочно-разгрузочные работы, монтаж ЖБО сопряжен с повреждением стоек, что приводит к их выбраковке или снижает срок службы. Небольшие величины пролетов между опорами резко увеличивают объемы земляных и монтажных работ. В процессе эксплуатации выявилась недостаточная надежность и небольшие сроки службы опор из-за появления трещин от ветровых нагрузок и их развития от периодических замораживаний и оттаиваний.

Рисунок 3 - Эскиз опоры У-35-1

Характеристики

Список файлов ВКР