Проектирование воздушной линии электропередач 110 кВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Задание на проектирование

1. Расчет скоростного напора ветра

2. Выбор сечения провода

3. Выбор опор

4. Расчет проводов

4.1 Расчёт единичных и удельных нагрузок

4.2 Определение критических пролётов

4.3 Расчёт напряжений и стрел провеса проводов в расчётных режимах

4.4 Построение шаблона

5. Расчёт грозозащитного троса

5.1 Расчёт единичных и удельных нагрузок

5.2 Расчёт механического напряжения в тросе при t=+150С

5.3 Расчёт напряжений и стрел провеса троса в расчётных режимах

6. Выбор и расчёт изоляторов

6.1 Выбор подвесных изоляторов

6.2 Выбор натяжных изоляторов

7. Расчёт монтажных кривых

8. Пересечение ЛЭП 110 кВ с газопроводом

9. Условия прохождения трассы ВЛ

10. Карта местности (трасса ВЛ)

Литература

Задание на проектирование

Запроектировать ВЛЭП Красногорское - Петропавловское по приведенным в таблице 1 исходным данным, в конце проекта составить монтажные кривые f(t), у(t) при колебании температуры от -40 до +40 оС.

трасса воздушная линия электропередача

Таблица 1 - Исходные данные

№ Варианта	Административный район	Номинальное напряжение, кВ	Скорость ветра, м/с	Толщина гололеда, мм	tmin ,tmax ,tср оС	Sp ,МВА	Пересечение	СЗА-степень загрязнения атмосферы
20	Красногорский	110	32	10	-50; +40; 0	13,5	Газопровод	IV

1. Расчет скоростного напора ветра

Так как , то имеем IV район по ветру

2. Выбор сечения провода

Определяем рабочий ток:

Принимаем экономическую плотность тока

из ПУЭ [1] таблица 4-10

Определяем площадь поперечного сечения провода:

По условиям короны принимаем марку провода АС - 70/11.

Технические характеристики данного провода из [2]:

Расчётный диаметр -

Расчетное сечение провода -

Допустимая токовая нагрузка -

Строительная длина -

Физико-механические характеристики этого провода [1]:

- приведённая нагрузка от собственного веса

- расчётная нагрузка от собственного веса провода Р1=0,175

- модуль упругости Е=13,4?103

- температурный коэффициент линейного расширения

- допустимое механическое напряжение в проводе

-эксплутационное напряжение в проводе

3. Выбор опор

Выбираем тип опор

1) Промежуточные ПУС110-1(рисунок 3.1):

-габаритный пролет

-ветровой пролет

-весовой пролет

2)Анкерно-угловые - ПС110 - 5В

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3.1 - Промежуточная опора ПУС-110-1

4. Расчёт проводов

4.1 Расчет единичных и удельных нагрузок

Единичная нагрузка от собственного веса провода:

Р1=0,175

Удельная нагрузка от собственного веса провода:

Единичная нагрузка от гололёда:

Удельная нагрузка от гололёда:

Единичная нагрузка от веса провода, покрытого гололёдом:

Р3=Р1+Р2=0,175+0,605=0,78

Удельная нагрузка от веса провода, покрытого гололёдом:

Единичная нагрузка от давления ветра на провод под углом 900:

Р4=

Удельная нагрузка от давления ветра на провод под углом 900:

Единичная нагрузка от давления ветра на провод под углом 900, покрытый гололёдом:

Удельная нагрузка от давления ветра на провод под углом 900, покрытый гололёдом:

Результирующая нагрузка, состоящая из нагрузки от давления ветра на провод под углом 900 и нагрузки от собственного веса провода:

Удельная нагрузка, состоящая из нагрузки от давления ветра на провод под углом 900 и нагрузки от собственного веса провода:



Результирующая нагрузка, состоящая из нагрузки от веса провода, покрытого гололёдом при скоростном напоре 0,25?qн:

Удельная нагрузка, состоящая из нагрузки от веса провода, покрытого гололёдом при скоростном напоре 0,25?qн:

4.2 Определение критических пролётов

В результате расчёта получили следующее соотношение критических пролётов: l1K>l2K>l3K

Расчёт будем производить по пролёту l2K.

Так как заданный фактический пролёт 216 м >146,03 м, то расчётным является режим наибольших нагрузок со следующим уравнением состояния провода:

4.3 Расчёт напряжений и стрел провеса проводов в расчётных режимах

Режим I (Провода и тросы покрыты гололёдом, t=-50С, напор ветра 0,25?q):

Данный режим является исходным, значит

Режим II (Провода и тросы покрыты гололёдом, t=-50С, ветра нет q=0):

Режим III (Напор ветра qн, t=-50C, гололёда нет):



Режим IV (Среднегодовая температура tэ, ветра и гололёда нет):

Режим V (Температура t=+150С, ветра и гололёда нет):



Режим VI (Низшая температура t-, ветра и гололёда нет (мороз)):

Режим VII (Максимальная температура, ветра и гололёда нет (жара)):



Напряжения во всех режимах меньше допустимых значений. Провод выбран правильно.

4.4 Построение шаблона

Шаблон строится для режима наибольшего провисания провода, т. е. для случая наивысшей температуры (VII-ой режим).

Уравнение шаблона:

y=k?x2;

Задаваясь различными значениями х, определим величину y.

Результаты расчётов сведём в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Результаты расчёта

x, м	30	60	90	120	150	180	210	240	270
y, м	0,46	1,84	4,13	7,34	11,48	16,72	22,49	29,38	37,18

По этим данным строим шаблон.

5. Расчет грозозащитного троса

На ВЛ 110 кВ, в качестве грозозащитного троса, применяют канаты марки 9,1-Г-1-ЖС-140 [ГОСТ 3063-66].

На ВЛ 110 кВ трос подвешивается по всей длине линии.

Технические данные этого троса:

- диаметр d=9,1 мм;

- сечение F=48,64 мм2;

- удельная масса троса G=9,1 кг/м.

Физико - механические характеристики этого троса:

- приведённая нагрузка от собственного веса

- расчётная нагрузка от собственного веса провода Р1=0,418

- модуль упругости Е=66,7?103

- температурный коэффициент линейного расширения

- предел прочности при растяжении

- допустимое механическое напряжение в проводе



-эксплутационное напряжение в проводе

5.1 Расчёт единичных и удельных нагрузок

Единичная нагрузка от собственного веса троса:

Р1=0,418

Удельная нагрузка от собственного веса троса:

Единичная нагрузка от гололёда:

Р2=0,9?р?с?(d+c)?10-3=0,9?р?10?(9,1+10)?10-3=0,54

Удельная нагрузка от гололёда:

Единичная нагрузка от веса троса, покрытого гололёдом:

Р3=Р1+Р2=0,418+0,54=0,958

Удельная нагрузка от веса троса, покрытого гололёдом:

Единичная нагрузка от давления ветра на трос под углом 900:

Р4=

Удельная нагрузка от давления ветра на трос под углом 900:

Единичная нагрузка от давления ветра на трос под углом 900, покрытый гололёдом:

Удельная нагрузка от давления ветра на трос под углом 900, покрытый гололёдом:

Результирующая нагрузка, состоящая из нагрузки от давления ветра на трос под углом 900 и нагрузки от собственного веса троса:



Удельная нагрузка, состоящая из нагрузки от давления ветра на трос под углом 900 и нагрузки от собственного веса трос:

Результирующая нагрузка, состоящая из нагрузки от веса троса, покрытого гололёдом при скоростном напоре 0,25?qн:

Удельная нагрузка, состоящая из нагрузки от веса троса, покрытого гололёдом при скоростном напоре 0,25?qн:

5.2 Расчёт механического напряжения в тросе при t=+150С

Расстояние по вертикали между тросом и проводами ВЛ в середине пролёта, без учёта отклонения их ветром, по условиям защиты от грозовых перенапряжений должно быть не менее 4,3 м [2].

Определим стрелу провеса троса при t=+150С и отсутствии ветра:

fт=fп+hт-Zт=5,95+4,5-4,3=6,15 м .

Определим механическое напряжение в тросе при t=+150С и отсутствии ветра:

5.3 Расчёт механических напряжений и стрел провеса троса в расчётных режимах

Уравнение состояния троса:

Режим I (Провода и тросы покрыты гололёдом, t=-50С, напор ветра 0,25?q):

Режим II (Провода и тросы покрыты гололёдом, t=-50С, ветра нет q=0):



Режим III (Напор ветра qн, t=-50C, гололёда нет):

Режим IV (Среднегодовая температура tэ, ветра и гололёда нет):



Режим V (Температура t=+150С, ветра и гололёда нет):

Данный режим является исходным, значит

Режим VI (Низшая температура t-, ветра и гололёда нет (мороз)):

Режим VII (Максимальная температура, ветра и гололёда нет (жара)):



6. Выбор и расчет изоляторов

6.1 Выбор подвесных изоляторов

Для подвесных изоляторов должны выполняться следующие условия:

1) Нормальный режим (при наибольшей механической нагрузке):

2,7?(Р7?lвес+Gг)=2,7?(0,898?480+40)=1271,8 даН.

2) При среднегодовой температуре, отсутствие ветра и гололёда:

5?(Р1?lвес+Gг)=5?(0,175?480+40)=620 даН.

Исходя из этого выберем изолятор типа: ПС-6А

Для него:

- разрушающая нагрузка - 6000 даН;

- длина пути утечки - lэф=255 мм;

- коэффициент эффективности использования пути утечки k=1.

Число изоляторов в гирлянде:

6.2 Выбор натяжных изоляторов

Для натяжных изоляторов должны соблюдаться следующие условия:

1) Нормальный режим (при наибольшей механической нагрузке):

2) При среднегодовой температуре, отсутствие ветра и гололёда:



Исходя из этого выбираем изолятор типа: ПС-6А

Для него:

- разрушающая нагрузка - 6000 даН;

- длина пути утечки - lэф=255 мм;

- коэффициент эффективности использования пути утечки k=1.

Число изоляторов в гирлянде:

При строительстве ВЛ на высоте 1000 - 2500 метров над уровнем моря число изоляторов в гирлянде надо увеличить на один элемент.

7. Расчёт монтажных кривых

Монтажные кривые представляют собой зависимость изменения стрелы провеса и механического напряжения в проводе от температуры. В данном проекте от -400С до +400С.

Расчёт будем вести при удельной нагрузке от собственного веса.

При t=-400С:

Далее расчёт ведётся аналогично с шагом изменения температуры Дt=100С. Результаты вычислений сведём в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 - Результаты вычислений для построения монтажных кривых

t, 0C	-40	-30	-20	-10	0	+10	+20	+30	+40
	11,8	11,35	10,94	10,55	10,2	9,87	9,56	9,3	9,05
f, м	4,86	5,06	5,2	5,4	5,6	5,8	6	6,17	6,34

Монтажные кривые показаны на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 - Монтажные кривые

8. Пересечение ЛЭП 110 кВ с газопроводом

При пересечении ВЛЭП с газопроводом должны быть выполнены следующие условия:

Расстояния по вертикали от проводов ВЛ до наивысшей точки газопровода:

а) в нормальном режиме - 4 м;

б) при обрыве провода в соседнем пролёте - 2 м.

Для надёжности опоры, ограничивающие пролёт пересечения, выполним анкерными.

2) Расстояния по горизонтали:

а) от основания опоры до газопровода - высота опоры (30 м).

Наглядное изображение пересечения ЛЭП с газопроводом показано на рисунке 8.1.

9. Условия прохождения трассы ВЛ

Для удобства обслуживания данной ЛЭП трассу проложим вдоль автомобильной дороги (см. рисунок 9.1).

Литература

1. «Правила устройства электроустановок». / Минэнерго. СССР - 6-е издание переработанное и дополненное. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

2. Справочник по проектированию линий электропередачи. Под ред. М.А. Реута и С.С. Рокотяна. М. Энергия, 1971. - 288 с. с ил.

3. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения М: Энергоатомиздат, 1981, - 656 с

Размещено на Allbest.ru