Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Проектирование ЛЭП

Введение

Проектирование механической части воздушных линий электропередачи является важной частью проектирования электроснабжения. От правильного выбора элементов ЛЭП зависит долговременная и безопасная эксплуатация линий и качественное обслуживание потребителей.

В данном проекте рассмотрены основные этапы проектирования механической части воздушных ЛЭП: выбор промежуточных опор, механический расчет проводов и грозозащитного троса, выбор изоляторов и линейной арматуры, произведены расстановка опор по профилю трассы и расчет монтажных стрел провеса.

Расчетная часть проекта.

Определение физико-механических характеристик провода и троса.

Физико-механические характеристики провода и троса приведены в таблицах 2.1.1 и 2.1.2.

Таблица 2.1.1 – Физико-механические характеристики провода АС-150/24.

Площадь сечения, мм²			Алюминиевой части		149
			Стальной части		24,2
			Суммарное		173,1
Диаметр провода, мм					17,1
Количество и диаметр проволок			Алюминиевых, шт.	26
			мм	2,7
			Стальных, шт.	7
			мм	2,1
Количество повивов		Алюминиевой части		2
		Стальной части		1
Вес 1 км провода, кг				599
Модуль упругости, ˟, Н/мм²				8,25
Температурный коэффициент линейного удлинения, 1/град, ˟				19,2
Предел прочности при растяжении, Н/мм²				290
Удельная нагрузка от собственного веса провода, ˟, Н/(м˟мм²)				34,6
Допустимое напряжение, Н/мм²	При среднегодовой температуре			90
	При низшей температуре			135
	При наибольшей нагрузке			135

Таблица 2.1.2 – Физико-механические характеристики троса ТК-35.

Выбор унифицированной опоры.

Из таблицы приложения А выбираем унифицированную опору типа П35-1. Это промежуточная металлическая одноцепная опора для ВЛ напряжением 35кВ (предназначена для строительства воздушных линий в I, II, III районах по гололеду).

Основные размеры опоры показаны на рисунке а:

Рис. а) Унифицированная стальная промежуточная опора.

Технические характеристики опоры представлены в таблице 2.2.1.

Таблица 2.2.1. – Технические характеристики стальной унифицированной опоры.

Шифр

Марка провода

Район по гололеду

Пролет, м

Масса, т

Габаритный

Ветровой

Весовой

П35-1

АС-150

310

330

390

1,53

Расчетный пролет определяется по формуле:

lр=α˟lгаб

В соответствие с ПУЭ, α – коэффициент, значение которого принимается 0,8-0,9, в соответствие с местностью.

Следует принять α=0,9.

lр=0,9˟310=279 м.

Механический расчет провода и троса будет проводится по расчетному пролету, равному 279м.

2.3. Расчет удельных нагрузок на провод и трос.

2.3.1. Удельная нагрузка от собственного веса провода (троса), Н/(м˟мм²):

=34,6˟

=80˟

2.3.2. Удельная нагрузка от веса гололеда, Н/(м˟мм²). При условии, что гололедные отложения имеют цилиндрическую форму плотностью =9˟ Н/(м˟мм²):

, (2.3.1)

где для провода

- толщина стенки гололеда на проводе. Принимается в соответствие с ПУЭ, по таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1. – Значения нормативной толщины стенки гололеда для различных районов.

d=17,1 мм – диаметр провода.

F=173,1 мм² - фактическое сечение провода.

- коэффициент надежности по ответственности. Для ВЛ до 220кВ принимается равным 1,0.

– региональный коэффициент. На основании опыта эксплуатации допускается принимать равным 1,0.

– коэффициент надежности по гололедной нагрузке. Для района по гололеду I =1,3.

=0,5 – коэффициент условий работы.

=(9˟˟3,14˟10˟(17,1+10)˟1,0˟1,0˟1,3˟0,5)/173,1=28,8˟.

где для троса

=10 мм.

d=8,0 мм – диаметр троса.

F=38,6 мм².

=(9˟˟3,14˟10˟(8,0+10)˟1,0˟1,0˟1,3˟0,5)/38,6=85,7˟.

2.3.3. Удельная нагрузка от собственного веса провода (троса) и веса гололеда, Н/(м˟мм²):

, (2.3.2)

=(34,6+28,8)˟=63,4˟,

=(80+85,7)˟=165,7˟.

2.3.4. Удельная нагрузка от давления ветра при отсутствии гололеда, Н/(м˟мм²):

, (2.3.3)

где

=1,014 – коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, выбирается из таблицы 2.3.2, используя метод линейной интерполяции.

Таблица 2.3.2.

=0,91 – коэффициент, учитывающий неравномерность скоростного напора ветра по пролету, выбирается из таблицы 2.3.3, для =260

Таблица 2.3.3.

=1,2 – для проводов диаметром менее 20 мм – коэффициент лобового сопротивления.

=1,0 – региональный коэффициент.

=1,1 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке.

=˟ ,(2.3.4)

где =0,65 – коэффициент, учитывающий увеличение скорости ветра с увеличением высоты, выбирается из таблицы 2.3.4.

=0,782

Таблица 2.3.4 – Значение коэффициента в зависимости от типа местности.

=400˟0,65=260 Н/м²

=400˟0,782=312,8 Н/м²

=(260˟1,014˟0,91˟1,2˟17,1˟1,0˟1,0˟1,1˟)/173,1=31,28˟

=(312,8˟1,014˟0,838˟1,2˟8˟1,0˟1,0˟ ˟1,1)/38,6=72,72˟

2.3.5. Удельная нагрузка от давления ветра на провод (трос) при наличии гололеда, Н/(м˟мм²):

,(2.3.5)

где =0,25=0,25˟260=65

Для ВЛ до 220кВ ветровое давление при гололеде должно приниматься не менее 200 Па.

=1,0 – коэффициент определен по таблице 2.3.5.

Таблица 2.3.5.

=(200˟1,014˟1,0˟1,2˟(17,1+2˟10)˟1,0˟1,0˟1,1˟)/173,1=58,92˟

=(200˟1,014˟1,0˟1,2˟(8,0+2˟10)˟1,0˟1,0˟1,1˟)/38,6=194,18˟

2.3.6. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода (троса) без гололеда, Н/(м˟мм²):

, (2.3.6)

==46,64*

==108,11*

2.3.7. Удельная нагрузка на провод (трос) от давления ветра и веса провода (троса), покрытого гололедом, Н/(м˟мм²):

, (2.3.7)

==86,55˟

==255,27˟

2.4. Расчет провода и троса на механическую прочность.

Провод воздушной ЛЭП напряжением 35 кВ.

ВЛ проходит в I районе по гололеду. =10 мм – нормативная толщина стенки гололеда. Значение нормативной величины принимается в соответствии с ПУЭ, таблица 2.4.1.

Таблица 2.4.1. – Значения нормативной толщины стенки гололеда для различных районов.

ВЛ проходит в I районе по ветру:

=400 Н/м², в населенной местности с температурами:

=-25ºC

=30ºC

=0ºС

Линия выполнена с использованием промежуточных опор П35-1.

Расчетная длина пролета =279м.

2.4.1. Определяют толщину стенки гололеда на проводе (или тросе) и величину ветрового давления.

2.4.1.1. Средняя высота подвеса проводов на опоре, м:

, (2.4.1)

где

m – количество проводов на опоре,

λ – длина гирлянды изоляторов, для ВЛ 35кВ λ=0,6 м.

=(++(+))/3-λ=(14,0+14,0+(14,0+4,0))/3-0,6=14,7

Средняя высота подвеса троса над землей:

=, (2.4.2)

= 14,0+4,0=18,0 м

2.4.1.2. Допустимая стрела провеса провода (или троса), м:

, (2.4.3)

где Г –наименьшее расстояние проводов до земли, приведены в ПУЭ, таблица 2.4.2.

Таблица 2.4.2.

[ƒ]=14,0-0,6-7,0=6,4

Допустимая стрела провеса троса определяется по формуле:

, (2.4.4)

где z – наименьшее допустимое расстояние между проводом и тросом в середине пролета, определяется ПУЭ в зависимости от расчетной длины пролета, таблица 2.4.3.

Таблица 2.4.3.

z=4,33 м

[]=18,0-(7,0+4,0+4,33)=2,67 м

2.4.1.3. Высота приведенного центра тяжести провода или троса, м:

, (2.4.5)

=14,7 - -˟6,4=10,4

=18,0- ˟2,67=16,22

2.4.1.4. Толщина стенки гололеда на проводе (тросе), мм:

Для 25 м ==10мм, в соответствие с таблицей 2.4.1.

2.4.1.5. Ветровое давление на проводе, Н/м²:

В зависимости от типа местности выбирается коэффициент, учитывающий увеличение скорости ветра с увеличением высоты .

Определен по таблице 2.3.4.

=0,65

=0,782

Максимальное значение ветрового давления определено в пункте 2.3.4

=260

=312,8

2.4.2. Для определения исходного режима провода определяют критические пролеты.

2.4.2.1. Первый критический пролет , м:

, (2.4.6)