Курсовая работа по дисциплине:

Конструкции ВЛ и КЛ.

Вариант № 12

Исходные данные:

кВ

Провод: АС 150/34

Количество цепей:

сosц = 0,9

1. По исходным данным определяем максимальный нормативный скоростной напор ветра и нормативную толщину стенки гололеда.

Согласно электротехническому справочнику (том 3, кн.1):

а) максимальный нормативный скоростной напор ветра и скорость ветра на высоте до 15 метров от земли:

Па

v = 25 м/с для второго района по ветру,

б) нормативная толщина стенки гололеда для высоты 10 метров над поверхностью земли:

мм для района III по гололёду

2. Выбираем тип анкерных и промежуточных опор.

Примем по электротехническому справочнику (том 3, кн. 1) следующие типы опор и длины габаритного, весового и ветрового пролетов:

промежуточная ПБ 110 - 5

м., м., м.

анкерная УБ 110 - 1

м., м., м.

3. Определяем скоростной напор ветра на провода ВЛ в соответствии с принятым типом опор и приведенным центром тяжести всех проводов.

1. Средняя высота подвеса проводов

2.

м., м., м.

м. (1)

3. Максимальная стрела подвеса

м. (2)

Длина гирлянды изоляторов л = 1 м

Габарит до земли м

Поправка на неточность подвеса проводов м

м (3)

4. Высота приведенного центра тяжести проводов

м (4)

Так высота приведенного центра тяжести меньше 15 метров, то напор ветра принимаем из справочника:

q_max = 400 Па

4. Рассчитываем удельные механические нагрузки.

1. Нагрузка от массы провода

Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с²

Удельная масса провода G₀ =617 кг/км

Расчетное (действительное) сечение провода,

которое отличается от номинального F = 147,6 мм²

(5)

2. Нагрузка от массы гололеда

Плотность гололёда кг/м³

Нормативная толщина стенки гололеда мм

Внешний диаметр провода мм

Определим коэффициент, учитывающий действующий диаметр провода

(6)

Поправочный коэффициент, на высоту расположения над землей центра тяжести всех проводов, рассчитывается только в случае, если высота приведенного центра тяжести больше 25 метров.

Расчетная толщина стенки гололеда равна

мм (7)

(8)

3. Нагрузка от массы провода и гололеда

(9)

4. Нагрузка от давления ветра

Скоростной напор ветра q_max = 400 Па

Коэффициент, учитывающий неравномерность

скорости ветра по длине пролета, принимается в

зависимости от скоростного напора ветра а = 0,85

Коэффициент, зависящий от длины пролета K_L = 1,1

Коэффициент, лобового сопротивления провода

скоростному напору ветра. Принимается равным 1.2

для проводов, покрытых гололедом C_X = 1,2

(10)

5. Удельная нагрузка от давление ветра на провод с гололедом

 (11)

6. Суммарная удельная нагрузка на провод от его массы и давления ветра на провод

(12)

7. Суммарная уделная нагрузка на провод от его массы, массы гололеда и давления ветра

(13)

5. Определение критических пролетов ВЛ и исходного расчетного режима

При расчетах проводов принимаются такие сочетания климатических условий, которые дают наиболее невыгодные по механическим нагрузкам значения напряжений в проводе в одних случаях и максимальные стрелы провеса - в других.

Модуль упругости E = 89?10³

Механическое напряжение в проводе при

среднегодовой температуре у_Э = 99

Механическое напряжение в проводе при

минимальной температуре у_Т.min = 149

Температурный коэффициент линейного

растяжения провода б = 18,3?10^-6 c^-1

Механическое напряжение в проводе при

наибольшей нагрузке у_г.max = 149

Критические пролеты расчитываются по формулам

Климатические условия , ,

м (14)

м (15)

м (16)

Данному варианту соответствует первый случай.

Первый случай l_1кр< l_2кр< l_3кр означает то, что физический смысл имеют только два критических пролета: и .

l_габ = 200 м

Определяющим исходным режимом в уравнении состояния провода в пролете будет:

в) при - режим среднеэксплуатационных условий.

Тогда уравнение состояния провода в пролете будет:

(17)

6. Систематический расчет провода

Режим 1

t₁ = - 10, l_габ = 200 м

(18)

у₁ = 150,29

м (19)

Режим 2

t₂ = - 5

(20)

у₂ = 143,51

м(21)

Режим 3

t₃ = - 10

(22)

у₃ = 124,74

м (23)

Режим 4

t₄ = - 5

(24)

у₄ = 99

м(25)

Режим 5

t₅ = 15

(26)

у₅ = 79,96

м (27)

Режим 6

t₆ = -40

(28)

у₆ = 142,81

м (29)

Режим 7

t₇ = 40

(30)

у₇ = 87,56

м(31)

7. Выбор типов изоляторов и арматуры.

При выборе изоляторов необходимо выполнять требования ПУЭ, определяющих механическую и электрическую прочность изоляторов. Согласно ПУЭ коэффициенты запаса прочности изолятора в нормальном режиме при наибольшей нагрузке должны быть не меньше 2.7, а при средней температуре и отсутствии ветра не менее 5.

Электромеханическая разрушающая нагрузка изолятораP = 7000 кг

Весовой пролет l_вес = 260 м

Вес гирлянды изоляторов G_Г = 3,3 кг

Единичные нагрузки от собственного веса провода и от веса провода и от веса провода и от веса провода с гололедом при ветре:

Н/м (32)

Н/м (33)

p₁ = 0,61 кг/м, p₇ = 1,52 кг/м

(34)

(35)

Выбор типа изоляторов натяжных гирлянд производится по формулам:

у_Г = 87,56, F = 0,0001476 мм²

Поддерживающие зажимы принимаются глухие. Натяжные зажимы выбираются в зависимости от марки провода: болтовые для проводов сечением до 300 , прессуемые для проводов сечением 300 и более.

8. Расчет тяжения провода при обрыве его в соседнем пролете.

Будем рассматривать случай обрыва провода во втором пролете от анкерной опоры. Расчет сводится к нахождению редуцированного тяжения провода и стрелы провеса в соседнем пролете.

При этом решается уравнение графическим путём с построением кривых.

Начальное тяжение провода , м

Напряжение при растяжении в низшей точке,

соответствующее условиям расчёта при IV

режиме (ПУЭ, 2.3.5) у_Э = 5,075

Фактическое сечение провода (расчётное) F = 147,6

Находим начальное тяжение провода:

H₀ = у_Э?F = 749,07?10⁴ кг

Находим коэффициенты:

H = 50, 100...800



H₁ = 400

Стрела провеса после обрыва провода:

м

9. Расстановка опор по профилю трассы ВЛ

Кривая максимального провисания провода строится по формуле:

Меняя x так: -125, -115..125, получаем следующий график

10. Проверка ветровых пролётов

l₁ = 250 м l₅ = 200 м l₉ = 175 м l₁₃ = 195 м

l₂ = 175 м l₆ = 205 м l₁₀ = 205 м l₁₄ = 205 м

l₃ = 175 м l₇ = 225 м l₁₁ = 250 м

l₄ = 155 м l₈ = 185 м l₁₂ = 250 м

м м

м м

м м

м м

м м

м м

м

11. Расчёт габарита над пересечением.

Q = 0; x = 130 м

12. Расчёт монтажных стрел провеса

м

По уравнению состояния провода для определяем у_пр для t = 40 ⁰С и t = -40 ⁰С.

t = 40 ⁰С

у_пр1 =44,1

t = -40 ⁰С

у_пр2 =82,5

Определим стрелу провеса f для каждого фактического пролёта l

м м

м м

м м

м м

м м

м м

м м

м м

м м

м м