5. Пояснительная записка ВКР (1232325), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Окончательный переход к зимним условиям циркуляции осуществляется примерно в сентябре.
Вследствие указанных сезонных особенностей атмосферной циркуляции годовой ход осадков повсеместно характеризуется относительно сухой зимой и резко выраженным летним максимумом. Летом в результате развития циклонической деятельности выпадает наибольшее количество осадков за год, максимум их приходится на июль – август. Зимой благодаря антициклоническому режиму погоды выпадает наименьшее количество осадков.
Во время зимнего периода наименьшее количество осадков выпадает в феврале – марте.
Изменчивость месячных сумм осадков из года в год довольно велика, особенно в теплый период. В отдельные годы месячное количество выпадающих осадков в зависимости от условий атмосферной циркуляции могут значительно отклоняться от многолетнего среднего значения.
Температура гололедообразования минус 5 градусов по фактическим материалам наблюдений.
Зона влажности вторая, нормальная.
Температура воздуха, теплого периода обеспеченностью 0,95 - плюс 19.2 градуса, обеспеченностью 0,99 - плюс 23 градуса. Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца - плюс 21,5 градуса. Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца - 9,5 градуса. Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца 80 %, средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 часов наиболее теплого месяца 70%.
Количество осадков за апрель - октябрь 447 мм, суточный максимум осадков 82 мм.
Преобладающее направление ветра за июнь - август восточное.
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца 8,5 градуса. Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца 78 %, средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 часов наиболее холодного месяца 76%. Количество осадков за ноябрь - март 210 мм. Преобладающее направление ветра за декабрь - февраль западное.
Климатические условия района приняты в соответствии с ПУЭ, региональными картами с повторяемостью 1 раз в 25 лет «Уточнение карт климатического районирования территории Приморского и Хабаровского краев по ветровому давлению, ветровой нагрузке при гололеде, толщине стенки гололеда, среднегодовой продолжительности гроз» с учетом данных СП 131.13330.2012.
Таблица 1.1 – Исходные данные проектирования ВЛ 110 кВ
Класс напряжения линии, кВ | 110 |
Количество цепей ЛЭП | 2 |
Марка провода | АС 185/29 |
Ветровой район | V |
Район гололёдности | III |
Низшая температура, | -47 |
Высшая температура, | +35 |
Расчётная скорость ветра при гололёде, м/сек | 20 |
Температура гололёдообразования, | -5 |
Среднегодовая температура, | -1,9 |
Толщина стенки гололеда, мм | 20 |
1.2 Характеристика трассы ВЛ 110 кВ
В административном отношении трасса ВЛ проходит по территории Николаевского района Хабаровского края.
Район работ относится к Восточно-Сихотэ-Алиньскому региону, протянувшемуся вдоль побережья Японского моря и Татарского пролива до Сахалинского залива Охотского моря пи средней ширине 100-150 км. В тектоническом отношении он совпадает с Восточно-Сихотэ-Алиньским вулканогеном.
Территория представляет собой незастроенную, горную местность, покрытую лесом. Основными лесообразующими породами являются ель, береза и заросли кустарника. Близость базиса эрозии и интенсивный плоскостной и эрозионный смыв, обусловленный климатическими особенностями, способствовали интенсивному расчленению территории. Большая её часть занята средневысотными горами и низкогорьем, которые неоднократно перекрываются обширными базальтовыми плато, расположенными на различных гипсометрических уровнях. Большинство рек горного типа.
В геологическом отношении грунты представлены выветрелыми туфами и гранитами средней прочности, перекрытыми сверху щебенистым грунтом.
Транспортная инфраструктура представлена автомобильной дорогой с гравийным покрытием Николаевск-на-Амуре-Многовершинный, которая проходит параллельно трассе данной ВЛ с приближением от 300 м до 2 км и полевыми дорогами.
Протяжённость трассы ВЛ от ПС «Николаевская» до ПС «Многовершинная» составляет 137,862 км.
2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОВОДА И ГРОЗОЗАЩИТНОГО ТРОСА
Реконструкция ВЛ 110 кВ «Николаевск – Многовершинная» связана с заменой провода. Согласно п.2.5.80 в [1] при выборе сталеалюминевого провода для районов с толщиной стенки гололеда 25 мм и менее при значении алюминиевой части до 185 мм2 рекомендуются провода с соотношением алюминиевой и стальной части – от 6 до 6,25. Рассмотрев провода АС 150/34, АС 185/24 и АС 185/29, у которых соотношения 4,29; 7,71 и 6,24 соответственно, выбран провод марки АС 185/29. Это выпускаемый в России неизолированный провод, жила которого состоит из стального сердечника и скрученных алюминиевых проволок. Провод предлагаемой марки имеет высокую механическую прочность и обладает хорошей электрической проводимостью. Такая марка провода получила наиболее широкое распространение, особенно на ВЛ выше 1 кВ.
Паспортные данные приведены в таблице 2.1:
Таблица 2.1 – Характеристики провода марки АС –185/29
Номинальное сечение, | 185/29 | |
Число и диаметр проволок, мм | Алюминиевых | 26х2,98 |
Стальных | 7х2,3 | |
Количество повивов, шт | Алюминиевых проволок | 2 |
Стальных проволок | 1 | |
Расчетное сечение, | Алюминия | 181 |
Стали | 29 | |
Всего провода | 185 | |
Расчетный диаметр, мм | Стального сердечника | 6,9 |
Провода | 18,8 | |
Строительная длина, м, не менее | 2000 | |
Соотношение сечения алюминиевой части к сечению стального сердечника | 6,24 |
Окончание таблицы 2.1
Электрическое сопротивление провода постоянному току при 20℃, Ом/км | 0,1591 | |
Масса провода, кг/км | 728 | |
Наибольшее напряжение в проводе, МПа | При наибольшей нагрузке и низшей температуре | 135 |
При среднегодовой температуре | 90 | |
Модуль упругости, даН/мм2 | 8,25 | |
Температурный коэффициент линейного удлинения, град-1 | 19,2 х 10-6 | |
Удельная нагрузка от собственного веса, даН/(м·мм2) | 3,46 х 10-3 |
Согласно п.2.5.116 в [1] на ВЛ 110 кВ с металлическими и железобетонными опорами должны быть тросы по всей длине для защиты от прямых ударов молнии. В соответствии с п.2.5.79 в качестве грозозащитных тросов следует применять стальные канаты сечением не менее 50 мм2 на ВЛ, сооружаемых на двухцепных опорах. Для грозозащиты предлагается взять трос марки ТК-9.1, выполненный в форме стального оцинкованного каната и предназначенный для защиты ЛЭП от прямых ударов молнии и от атмосферных перенапряжений. Данный тип троса рекомендован заводом-изготовителем к выбранным маркам опор. В различных источниках встречаются разные обозначения данного троса, такие как С-50, ТК-50.
3. ВЫБОР ТИПА ОПОР.
На ВЛ 110 кВ Николаевск-Многовершинная при замене провода необходимо произвести выбор и расстановку опор. Типы опор выбираются в соответствии маркой подвешенных проводов (в данной работе выбран провод марки АС-185/29), количества монтируемых цепей (линия двухцепная), климатических уровней по давлению ветра (V район) и гололеду (III район), а также нормативной толщине стенки гололеда (20 мм).
В качестве анкерно-угловых опор выбраны унифицированные металлические решетчатые опоры по серии 3078тм типа У110-2+5. Эскиз данной опоры представлен на рисунке 3.1.
Металлические решетчатые опоры обладают рядом достоинств. Они представляют собой пространственный каркас, собираемый из стального углового проката на болтовых соединениях, практически без сварных узлов, что имеет преимущество перед сварными конструкциями. Такие опоры на болтовых соединениях удобны для горячего оцинкования, являющегося защитой от коррозии. Также за счёт компактности пакетов деталей, сокращения типоразмеров деталей и элементов опор они экономичны и легки при транспортировке, складировании и монтаже на строительных площадках. Поставка опор с завода осуществляется комплектно.
Характеристики опоры приведены в таблице 3.1.
Рисунок 3.1 – Эскиз анкерно-угловой опоры У110-2+5
Таблица 3.1 – Характеристики опоры У110-2+5
Ветровой район | III-V |
Гололедный район | III-IV |
Высота опоры, м | 29,7 |
Высота до нижней траверсы, м | 15,5 |
Масса опоры, кг | 10095 |
Скоростной напор ветра, кгс/м2 | 100 |
В качестве промежуточных опор приняты унифицированные металлические опоры по серии 11520тм-т.1 типа ПС110-10В, предназначенные для горных районов. Эскиз показан на рисунке 3.2.
Характеристики опоры приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Характеристики опоры ПС110-10В
Ветровой район | V |
Гололедный район | III-IV |
Высота опоры, м | 34 |
Высота до нижней траверсы, м | 19 |
Масса опоры, кг | 4878 |
Габаритный пролёт, м | 315 |
Ветровой пролёт, м | 400 |
Весовой пролёт, м | 600 |
Скоростной напор ветра, кгс/м2 | 100 |
Рисунок 3.2 – Эскиз промежуточной опоры ПС110-10В
4. ВЫБОР КОЛИЧЕСТВА ИЗОЛЯТОРОВ В ГИРЛЯНДЕ
Основаниями для выбора изоляторов являются:
-
напряжение воздушной линии;
-
район прохождения трассы;
-
материал и тип опор;
-
нормативные механические нагрузки.
Выбор изоляции производится на основании ПУЭ 7 издание. Согласно п.2.5.97-2.5.98 на линиях 110 кВ и выше отдается предпочтение подвесным изоляторам. При выборе материала изоляторов, как правило, преимущество на линиях 110 кВ должно отдаваться стеклянным или полимерным изоляторам.
Для проектируемой ВЛ напряжением 110 кВ приняты подвесные стеклянные тарельчатые изоляторы ПС-120Б, изготовленные из закаленного стекла. Данные изоляторы предназначены для изоляции и крепления проводов на воздушных линиях электропередачи, а также в распределительных устройствах электростанций и подстанций переменного тока напряжением свыше 1000 В и частотой 50 Гц при эксплуатации при температуре окружающего воздуха от -60 до +500С.
Расшифровка изолятора ПС-120Б:
-
П – подвесной;
-
С – стеклянный;
-
120 – минимальная разрушающая сила (120 кН);
-
Б – индекс модификации изолятора, на данный момент, остальные модификации (ПС-120 и ПС-120А) являются устаревшими и не выпускаются.
Тип изолятора выбирается по нормативной механической нагрузке. Выделяют коэффициент запаса прочности, который определяется как отношение разрушающей нагрузки к нормативной нагрузке на изоляторы.