Механический расчёт воздушных линий электропередачи
Определение конструктивных и физико-механических характеристик провода. Изучение единичной расчетной ветровой нагрузки на провод без гололеда. Расчёт фундамента, опоры, единичных и удельных нагрузок. Анализ рассчитанных величин стрел провеса провода.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.11.2010 |
| Размер файла | 255,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕСИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ЮЖНОУРАЛЬСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: Конструкция линий электропередач и её механический расчёт
НА ТЕМУ: Механический расчёт воздушных линий электропередачи
ВВЕДЕНИЕ
провод стрела фундамент физический механический
Электроэнергетика России - базовая отрасль экономики страны, обеспечивающая энергией народное хозяйство и народонаселение, осуществляющая экспорт электроэнергии в страны ближнего и дальнего зарубежья. Её развитие происходило практически полностью на базе отечественного оборудования, подавляющая часть которого не уступала по своим технико-экономическим показателям уступающим зарубежным образцам.
И сегодня все оборудование электрических станций и сетей России в основном является отечественным. Наша электропромышленность в тесном сотрудничестве с российскими научно-исследовательскими и проектными организациями создала основное электрооборудование отвечающее самым жестким требованиям своего времени и эффективно работающих до сих пор.
Единая энергетическая система России представляет уникальный электроэнергетический комплекс, объединяющий 66 энергосистем (всего в стане 75), (около 550 электростанций из 600 по стране) суммарной установленной мощностью примерно 194 млн. кВт (из 216 млн. кВт), а также более 2,2 млн. км электрических сетей всех классов напряжения (из 2,5 млн. км), в том числе около 400 тыс. км (из 440 тыс. км) линий электропередач напряжением 110, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ, трансформаторные подстанции общей мощностью почти 470 млн. кВ*А (из 530 млн. кВ*А). В составе генерирующих мощностей тепловые электростанции (ТЭС) составляют примерно 70%, доля гидроэлектростанций (ГЭС) - несколько больше 20% и атомных электростанций (АЭС) - около 10%.
Соотношение электроэнергии, производимой на тепловых, гидравлических и атомных электростанциях, в течение последних двух десятилетий остаётся почти неизменным (ТЭС-70%, ГЭС-18%, АЭС-12%).
Задачи совершенствования отечественной энергетики могут быть расширены только совместными творческими усилиями работников РАО “ЕЭС России” и специалистов отечественного энергомашиностроения и электропромышленности, научно-исследовательских и проектных организаций заинтересованных отраслей, при интенсивном использование ими передового зарубежного опыта и имеющегося научного задела в нашей стране.
Передача электроэнергии стран СНГ и Балтии может быть значительно увеличено за счёт использования пропускной способности существующих межгосударственных электрических связей. Реальные объемы экспорта электроэнергии из России будут определяться потребностью стран и их платежеспособностью.
1. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРОВОДА
Определение конструктивных и физико-механических характеристик провода.
Для выполнения механического расчёта провода определяются ветровое давление и толщина стенки гололеда. Согласно [1] г. Архангельск относится к II району по ветру, и к I району по гололёду. Так как напряжение в ЛЭП 150 кВ, то повторяемость климатических условий 1 раз в 25 лет согласно [1]. По районам по ветру и по гололёду и повторяемости климатических условий определяется ветровое давление и нормативная толщина стенки гололёда, данные приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Место сооружение линии
|
Место сооружения |
Район по гололёду |
Толщина стенки гололёда в, мм |
Район по ветру |
Ветровое давление, W, Па |
|
|
Архангельск |
I |
10 |
II |
500 |
Конструктивные и физико-механические характеристики провода приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Характеристики провода
|
Отнош. А к С |
Сечение провода F,мм |
Диаметр провода d,мм2 |
Масса провода М, кг/км |
Привед. нагрузка г1,даН/мм2 |
Модуль упруг. E, даН/мм2 |
Температур. коэффициент линейного расширения б,К-1 |
Допускаемое напряжение у-, даН/мм2 |
|
|
6,11-6,25 |
136,8 |
15,2 |
471 |
3,4*10-3 |
8,25*103 |
19,2*10-6 |
13,0 |
Как правило, в качестве грозозащитных тросов на ВЛ 150 кВ применяются канаты 9,1-Г-СС-Н-140 , в таблице 3 приведены конструктивные характеристики троса С - 50
Таблица 3 - Характеристики троса
|
Число и диаметр проволок шт*мм |
Диаметр каната шт. |
Площадь сечения мм2 |
Масса каната кг/м |
Разрывное усилие каната, КГС |
|
|
1x1,9 |
9,1 |
48,64 |
0,4175 |
6120 |
Линии электропередачи выполняется на металлических опорах типа П-150-1. Схема опоры приведена на рисунке 1.
Рисунок 1- Схема опоры П-150-1
Таблица 4 - Технические данные опоры П-150-1
|
Провод |
Район по гололеду |
Район по ветру |
Габаритный пролет, м |
Ветровой пролет, м |
Весовой пролет, м |
Масса без цинка, с цинком, кг |
|
|
АС-120/19 |
I |
II |
420 |
420 |
525 |
2620 |
|
|
2720 |
Расчёт единичных и удельных нагрузок.
Единичная нагрузка от собственного веса провода
, даН/м (1) [2]
где М- масса 1 км провода в кг,
Р1=471/1000=0,47 даН/м
Единичная расчетная линейная гололедная нагрузка на 1 метр провода
Р2 = Pг. = гр? гf? гd? р? KI ? Kd? bэ? (d + KI ? Kd? bэ) ? с ?g ?10-4 gaH/м (2) [2]
где bэ - толщина стенки гололёда (мм), d- диаметр провода (мм),
гр - региональный коэффициент, принимаемый 1.
гf - коэффициент надежности по гололедной нагрузки, равный 1,3 для районов по гололеду I и II;
гd - коэффициент условий работы, равный 0,5;
KI, Kd - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра;
с - плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см3;
g - ускорение свободного падения, принимаемая равным 9,8 м/с2.
Р2=1?1,3?0,5?3,14?1,0?0,948?10?(15,2+1,0?0,948?10)?0,9?9,8?10-4=0,42 даН/м
Результирующая единичная весовая нагрузка при гололёде определяется по выражению
, даН/м (3) [2]
Р3=0,47+0,42=0,89 даН/м
Единичная расчетная ветровая нагрузка на провод без гололеда
, даН/м (4) [2]
где б - коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ, принимаемым равным 0,71;
Сх - коэффициент лобового сопротивления, принимаемым равным 1,2;
Kw - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности;
KI - коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку;
W - нормативное ветровое давление, Па,
гnw - коэффициент надежности по ответственности;
гр - региональный коэффициент, принимаемый 1;
гf - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,1.
, даН/м
Единичная расчетная ветровая нагрузка на провод с гололедом:
, даН/м (5) [2]
где гр - региональный коэффициент, принимаемый 1;
гf - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,1;
гnw - коэффициент надежности по ответственности;
б - коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ,
Kw - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности, Сх - коэффициент лобового сопротивления; W - нормативное ветровое давление, Па, KI, Kd - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра;
,даН/м
Результирующая единичная нагрузка от веса провода при наличие гололёда
, даН/м (6) [2]
даН/м
Данные расчётов единичных и удельных нагрузок сводятся в таблицу 4.
Таблица 4
|
Нагрузки |
От собств. веса провода |
От гололёда на провод |
Результ. весовая при гололёде |
От ветра |
От ветра на провод при гололёде |
Результирующая от веса провода при гололёде |
|
|
P, даН/м |
0,47 |
0,42 |
0,89 |
0,68 |
0,19 |
0,9 |
|
|
г, даН/мм2*м |
3,4*10-3 |
3*10-3 |
6,5*10-3 |
4,9*10-3 |
1,3*10-3 |
6,5*10-3 |
Удельные нагрузки на провод рассчитываются по выражению
, даН/мм2м (7) [2]
где F- сечение провода, мм2
Расчеты удельных нагрузок аналогичны, результаты сведены в таблицу 4.
Расчёт критических пролётов для сталеалюминиевых проводов.
Для выбора уравнения состояния провода рассчитываются три критических пролета.
Первый критический пролёт
,м (8) [2]
Второй критический пролёт
, м (9) [2]
Третий критический пролёт
, м (10) [2]
где у--допустимое напряжение при низшей температуре, даН/мм2
уэ-допустимое напряжение при среднегодовой температуре, даН/мм2
б-температурный коэффициент линейного удлинения, 0C -1
Е-модуль упругости,
tэ-среднегодовая температура, 0C
tг- температура гололёда, 0C
t--минимальная температура, 0C
t+-максимальная температура, 0C
Первый критический пролёт
Второй критический пролёт
Третий критический пролёт
Выбор исходного режима.
Соотношения между тремя критическими пролётами определяют исходные условия для расчёта проводов.
Соотношения между заданным и расчётным критическим пролётами определяют уравнение состояния провода
Уравнение состояния провода
Напряжение в проводе и стрелы провеса провода рассчитывается для трех режимов (таблица 5).
Таблица 5 - Режимы
|
Расчётный режим |
Сочетание климатических условий |
Номер нагрузки |
|
|
II |
Провода и тросы покрытые гололёдом tг=-50C, q=0. |
г3 |
|
|
VI |
Низшая t-, ветра и гололёда нет. |
г1 |
|
|
VII |
Максимальная t+, ветра и гололёда нет. |
г1 |
Расчёт напряжения в проводе при различных режимах
Режим II Провода и тросы покрытые гололёдом tг=-50C, г3=6,5*10-3
Режим VI Низшая t-, ветра и гололёда нет, г1=3,4*10-3
Режим VII Максимальная t+, ветра и гололёда нет, г1=3,4*10-3
Расчёт стрел провеса провода
Где у и г, величины соответствующие режиму расчета.
Режим II
Режим VI
Режим VII
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.
Таблица 6 - Расчёт режимов
|
Параметры |
Режим II |
Режим VI |
Режим VII |
|
|
Напряжение в проводе у, даН/мм2 |
10,7 |
13,52 |
5,03 |
|
|
Стрела провеса провода ?, м |
3 |
1,2 |
3,3 |
Анализ рассчитанных величин стрел провеса провода
ВVII режиме стрела провеса провода будет максимальной, т.к. в VII режиме максимальная температура.
В VI режиме стрела провеса провода будет минимальной, т.к. температура минимальная ветра и гололёда нет.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение физико-механических характеристик провода, его конструкция и внутренняя структура, допускаемые напряжения. Определение высоты приведенного центра тяжести провода и троса. Вычисление критических пролетов, прочности и жесткости провода.
курсовая работа [169,1 K], добавлен 13.11.2015Назначение микрополосковых антенн. Выбор материала антенной решетки и определение конструктивных размеров микрополоскового излучателя. Расчёт зависимости входного сопротивления от частоты. Расчёт конструктивных размеров элементов антенной решетки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.03.2012Стихийные бедствия и аварии на высоковольтных линиях электропередач. Методы борьбы с образованием гололёдно-изморозевых отложений на ВЛЭП. Реализация датчика раннего обнаружения гололеда: учет ветровых нагрузок на провода при расчете погрешности датчиков.
статья [385,5 K], добавлен 24.03.2014Выбор материала, размеров каркаса, типа обмотки, конденсатора, класса точности, группы стабильности. Определение числа витков, оптимального диаметра провода. Расчет индуктивности катушки с учетом сердечника. Нахождение температурного коэффициента частоты.
курсовая работа [824,5 K], добавлен 03.05.2015Расчет маломощного выпрямителя с ёмкостной нагрузкой. Расчёт усилительного каскада на биполярном транзисторе, определение его входных и выходных характеристик. Синтез цифровой комбинационной схемы. Расчёт параметрического стабилизатора напряжения.
контрольная работа [659,9 K], добавлен 18.01.2012Определение числа каскадов. Распределение линейных искажений в области ВЧ. Расчёт выходного каскада. Расчёт входного каскада по постоянному току. Расчёт эквивалентной схемы транзистора. Расчёт корректирующих цепей. Расчёт разделительных ёмкостей.
курсовая работа [517,5 K], добавлен 02.03.2002Составление технического паспорта электродвигателя. Построение механических характеристик машины. Выбор преобразователя или станции управления. Построение кривых нагревания и охлаждения электродвигателя. Расчет и выбор провода или кабеля для силовой цепи.
курсовая работа [788,1 K], добавлен 18.12.2014Расчёт оконечного каскада. Расчёт рабочей точки. Расчёт эквивалентных схем замещения транзистора. Расчёт параметров схемы Джиаколетто. Расчёт однонаправленной модели транзистора. Расчёт и выбор схемы термостабилизации. Расчёт ёмкостей и дросселей.
курсовая работа [973,4 K], добавлен 01.03.2002Определение числа каскадов. Распределение линейных искажений в области ВЧ. Расчёт выходного каскада. Расчёт предоконечного каскада. Расчёт входного каскада. Выбор транзистора. Расчёт цепей термостабилизации. Расчёт разделительных и блокировочных ёмкостей.
курсовая работа [657,3 K], добавлен 01.03.2002Расчёт оконечного каскада. Расчёт рабочей точки. Выбор транзистора и расчёт эквивалентных схем замещения. Расчёт и выбор схемы термостабилизации. Расчёт усилителя. Расчёт ёмкостей и дросселей. Схема электрическая принципиальная.
курсовая работа [611,9 K], добавлен 02.03.2002
