кг/м
Где -коэффициент неравномерности воздушного напора=0,79 при воздушном напоре
50 кг/м2 [14]
СХ – коэффициент лобового сопротивления для всех проводов и тросов, покрытых льдом и гололёдом принимаем СХ = 1,2 [14]; g - скоростной напор (кг/м² );
|
|
|
кг/м
Результирующая удельная нагрузка на провод равна геометрической сумме вертикальных и горизонтальных нагрузок:
без гололёда кг/м
с гололёдом кг/м
|
|
кг/м·мм²
с гололёдом кг/м·мм²
Определение критических пролетов.
Критическим пролётом называется пролёт такой длины, при котором наибольшее напряжение наступает как при наибольшей добавочной нагрузке, так и при наименьшей температуре. Формула критического пролёта имеет вид:
Где lКР – критический пролёт, м; σМ – максимальное напряжение, кг/см2;
γМАКС – удельная максимальная нагрузка, кг/м·мм2;
γМИН – удельная нагрузка при минимальной температуре, кг/м·мм2;
ТМАКС – температура при максимальной нагрузке, ˚С; ТМИН – минимальная температура, ˚С; α – температурный коэффициент линейного расширения материала провода, град-1.
При 40 ˚С удельная нагрузка равна γ1, а при гололёде (-5 ˚С) удельная нагрузка равна γ7. Подставляя эти значения в предыдущее уравнение и производя преобразования, получим выражение для критического пролёта в следующем виде:
,
где σДОП – допускаемое напряжение, кг/см2, меняется для провода в зависимости от условий, в которых он находится. Подставляем в это выражение значения коэффициента и удельные нагрузки и получим выражение для определения критического пролёта в зависимости от допустимого напряжения:
Приведём данные для провода АС-150/19 из [14] и подставим значения напряжения в формулу, тем самым получим критические длины пролётов для различных режимов работы.
Таблица 3.14. Максимально допустимые напряжения в проводе.
|
Допустимое напряжение в различных случаях, кг/мм2 |
Значение критического пролёта, м |
|
|
При наибольшей внешней нагрузке |
13.2 |
382.8 |
|
При низшей температуре, ˚С |
10.5 |
333.5 |
|
При среднегодовой температуре, ˚С |
8.8 |
181.25 |
Если действительный пролёт меньше критического, то наибольшее напряжение в проводе наступает при Т=-40 ˚С, а если больше критического, то при гололёде с ветром, величину этого наибольшего напряжения в проводе подставляем в формулу для определения напряжения для заданных условий, приведём её ниже. Расчёт согласно [14].
В нашем случае максимальное напряжение в проводе наступает при низкой температуре, так как действительный пролёт меньше критического. Значение напряжения для низкой температуры в [14] и составляет σМ=10.5 кг/мм2. Подставим величину известного напряжения для заданных условий в данное выражение и определим действительное напряжение в проводе при низкой температуре и ветре
Данные для определения напряжения:
Заданное механическое напряжение σM=10.5 при температуре ТМ=-40 ˚С и удельной нагрузке γ1=3.46·10-3 кг/м·мм2.
Модуль упругости Е=8.25·103 Па, тогда
-
коэффициент упругого удлинения материала, т.е. величина, показывающая изменение единицы длины провода при увеличении напряжения материала на 1 кг/мм2. α=23·10-6, град-1 – температурный коэффициент линейного расширения материала провода.
Подставим заданные и реальные значения для ветра и гололёда.
При данном сочетании параметров напряжение будет
Данное уравнение решаем в Mathcad-е и получаем два решения – комплексные числа и одно – действительное, оно и будет искомым напряжением в проводе при ветре и низкой температуре. σ=11.65 кг/мм2
Максимальным напряжением для данного провода является значение 13.2 кг/мм2, т.е. напряжение, возникающее в проводе при длине пролёта 170 м ветре и низкой температуре близко к максимальному, не превышает его, значит провод АС-150/19 пригоден к использованию.
Определим стрелу провеса провода
м
Длина провода в пролёте будет:
м
Нормативное расстояние от проводов ВЛ-220кВ до земли СН=7м.
Активная высота опоры Н-15м.
Максимальная высота провеса
SMAX = Н – (Сн + 0,4) = 15 - (7 + 0,4) =7,6 м (103)
Где 0,4 – запас в габарите на возможные неточности в монтаже.
В нашем случае максимальная высота провеса составляет 1.71 м, значит по этому пункту проверки провод тоже проходит.
|
Выбор типа и расчет изоляторов арматуры Для гирлянд 220 кв.
Для установки принимаем подвесные фарфоровые изоляторы, которые предназначены для крепления многопроволочных проводов к опорам воздушных линий и наружных РУ.
Различают подвесные изоляторы тарельчатые и стержневые. Для установки выбираем тарельчатые изоляторы, предназначенные для местностей, прилегающих к химическим, металлургическим заводам, где воздух содержит значительное количество пыли, серы и других веществ, которые образуют на поверхности изоляторов вредный осадок, снижающий их электрическую прочность.
Тарельчатые изоляторы способны выдерживать натяжение порядка 10 – 12 кН. Механическую прочность изоляторов характеризуют испытательной нагрузкой, которую изолятор должен выдерживать в течение 1 часа без повреждений.
Расчетную нагрузку на тарельчатые изоляторы принимают равной половине часовой испытательной.
Гирлянды подвесных изоляторов бывают поддерживающими (располагаются вертикально на промежуточных опорах) и натяжные (размещаются на анкерных опорах почти горизонтально).
Количество изоляторов в гирлянде зависит от номинального напряжения и требуемого уровня изоляции. Количество изоляторов в поддерживающих гирляндах нормируется [15].
Поддерживающие гирлянды воспринимают нагрузку от веса провода и от собственного веса.
Определяем коэффициент запаса прочности [15].
При работе ВЛ в нормальном режиме П ≥ 2.7, при среднегодовой температуре, при отсутствии гололеда и ветра – не менее 5.0.
2.7(P7 · lВЕС + σГ) ≤ P
|
|
|
2.7·(1.48·170.5 + 40) = 7893 Н
5 ·(0.599·170.5 + 40) =710,6 Н
где Р – электромеханическая нагрузка изолятора [15];
Р1,Р1 - единичная нагрузка соответствующей массы провода и от веса провода с гололедом (механический расчет ЛЭП);
lВЕС - весовой пролет (м); σГ - масса гирлянды для ВЛ-220 кВ (составляет 40 кГс/см).
Выбираем гирлянды типа ПФ-16Б. Гарантированная прочность 12000Н по 6 элементам в гирлянде.
Выбираем тип изоляторов натяжных гирлянд, воспринимающих нагрузку от тяжести провода и собственного веса.
|
|
Н,
где σГ – значение напряжения в проводе при гололёде.
Усилие, создаваемое весом провода при температуре воздуха –40 ˚С и ветре:
Н,
где σН – значение напряжения в проводе при низкой температуре и ветре.
|
|
P6, P1 - единичная нагрузка от собственной массы провода и от веса провода с гололедом (механический расчет ЛЭП);
l - весовой пролет (м);
БГ - масса гирлянды для ВЛ-220 кВ (40кгс/с)
Выбираем гирлянды изоляторов типа ПФ16-А с гарантированной прочностью 82000Н по 18 элементов в гирлянде.
3.8 РАСЧЕТ ТОКОВ ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Схема замещения для расчета токов короткого замыкания составляется по расчетной схеме сети.Расчет токов короткого замыкания производится в относительных единицах, для чего выбираются базовые величины или условия: мощность, напряжение, ток и сопротивление.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30
