Добавил:

Krevedko Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Калининградский государственный технический университет

Предмет:

Тепловые и атомные электростанции

Файл:

Журнал Электрические станции / Подшивка журнала Электрические станции за 2004 г. / 05-2004.pdf

Скачиваний:

152

Добавлен:

12.06.2014

Размер:

4.34 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1210 11 12 > Следующая >>>

сплуатировать в “необслуживаемом” режиме, т.е. без постоянного дежурства на ПС оперативного персонала. С этой целью осуществляется рабочее проектирование интегрированной АСУ ТП, в составе которой осуществляется интеграция МП средств (подсистем):

оперативно-диспетчерского управления подстанцией (в том числе с удаленных АРМ в Вологодском ПМЭС, РДУ Вологдаэнерго и на подстанции 500 кВ Череповецкая);

противоаварийной автоматики; релейной защиты и автоматики ВЛ и подстан-

ционного оборудования; регистрации аварийных ситуаций и процессов

(как с помощью устройств РЗА, так и автономных);

прямого доступа к МП устройствам РЗА на подстанции с автоматизированных рабочих мест служб РЗА;

мониторинга и диагностики силового электрооборудования;

мониторинга зданий, сооружений и территории ПС;

видеонаблюдения за состоянием ПС и действиями оперативного персонала;

информационного обмена с высшими уровнями иерархии управления режимами энергосисте-

мы (РДУ Вологдаэнерго, ОДУ Центра) и эксплуатацией электрических сетей (Вологодское ПМЭС, МЭС Центра).

Информационный обмен между интегрируемыми компонентами осуществляется с использованием протоколов из ряда предлагаемых стандартами ГОСТ Р МЭК 60870-5-10х, OPC-технологии, а также протоколов уровня Fieldbus (Profibus, Modbus и др.).

Для ориентировочной оценки информационных потоков в интегрированной АСУ ТП подстанции с учетом всех перечисленных интегрируемых подсистем можно привести следующие количественные характеристики. Объемы непосредственно вводимой/выводимой в ПТК информации составляют: 2800 дискретных сигналов, 350 аналоговых, 1200 управляющих сигналов; общий объем информации – порядка 4350 сигналов. По экспертной оценке дополнительный объем информации, поступающей от микропроцессорных устройств и подсистем в цифровом виде, составит порядка 5000 сигналов.

Передача телеинформации будет осуществляться по различным выделенным цифровым потокам (каналам), в том числе потокам 10/100BaseT (TCP/IP, Ethernet, 10/100 Мбит/с).

Оценка эффективности работы гасителя вибрации на проводе

Трофимов С. В., êàíä. òåõí. íàóê

Магистральные электрические сети Центра

Вибрации, вызываемой действием ветра, подвержены в той или иной степени провода практи- чески всех воздушных линий электропередачи (ВЛ). Следствием этого могут стать усталостные повреждения проволок как наружных, так и внутренних повивов проводов. Наиболее вероятными местами расположения зон опасных усталостных повреждений являются места входа проводов в поддерживающие зажимы, в зажимы крепления на проводах гасителей вибрации и пляски, а также в соединители различных типов (СОАС и САС).

В [1] подчеркивается, что интенсивная вибрация проводов при более чем 108 циклах колебаний никогда не приводила к повреждению провода ВЛ вне зажимов, а следовательно, собственно провод ВЛ вне поддерживающих зажимов абсолютно надежен при воздействии стоячих волн вибрации.

Для защиты провода от усталостных повреждений, возникающих в местах его выхода из поддерживающих зажимов, в соответствии с [2] устанавливаются гасители вибрации типа ГПГ с осе-

симметричными относительно продольной оси гибкого элемента грузами. Если интенсивность вибрации мала, то достаточна установка одного гасителя вибрации на пролет. Если интенсивность вибрации выше, то соответственно устанавливается такое число гасителей вибрации типа ГПГ (два или два основных одного типоразмера плюс два дополнительных другого типоразмера) на пролет, которое обеспечивает надежную защиту от вибрации провода на выходе из поддерживающего зажима.

Эффективность работы гасителя вибрации может быть оценена при сравнении степени снижения максимальных значений знакопеременных изгибающих моментов, действующих в самом опасном, с точки зрения появления усталостных повреждений, сечении провода в пролете. При этом сравнении необходимо учитывать постоянство тяжения в проводе, равенство максимальных амплитуд в пучностях полуволн вибрации и минимальные различия в значениях собственных частот. Та-

2004, ¹ 5

ким образом, для оценки эффективности защиты провода от вибрации на выходе из поддерживающего зажима с помощью гасителя вибрации типа ГПГ необходимо определить соотношение изгибающих моментов в поперечном сечении провода без гасителя вибрации и провода с гасителем вибрации в местах входа провода в поддерживающий зажим и оценить степень их опасности.

Эквивалентом системы “провод – провод с гасителем вибрации – провод” в пролете в первом приближении может быть принята стержневая система, состоящая из растянутого постоянной силой Ò упругого однородного в пределах каждого участка стержня с жесткой заделкой на одном конце стержня и шарнирным опиранием на другом (ðèñ. 1) и жестко закрепленных в теле зажима гасителя вибрации двух упругих стержней, имеющих на свободных концах жестко закрепленные грузы.

Изгибная жесткость провода E1J1, зависящая в общем случае от тяжения в проводе Ò и величины изгибных деформаций провода, в первом приближении для небольших изгибных деформаций провода может быть принята постоянной. Зажим гасителя вибрации, жестко закрепленный на проводе, эквивалентен в расчетной механической модели участку стержня, имеющему отличные от основного участка провода погонную массу, изгибную жесткость и прочностные характеристики. Упругий элемент гасителя вибрации (стальной проволочный канат) в расчетной механической модели тоже рассматривается как упругий однородный стержень (ðèñ. 1). Изгибная жесткость упругого элемента гасителя вибрации в первом приближении для небольших изгибных деформаций принимается тоже постоянной. Грузы гасителя вибрации симметричной формы относительно продольной оси гибкого элемента жестко закреплены на концах упругого элемента. Масса грузов равна Ì1 è Ì2. Грузы имеют моменты инерции I1 è I2 относительно центральных осей, проходящих через центры поперечных сечений упругого каната на его выходах из тела грузов.

Различие в способах закрепления концов упругого стержня (провода) позволяет сравнить влияние закрепления концов стержня на значения изгибающих моментов в краевых зонах “провод – провод с гасителем – провод”. С учетом сказанного провод в пролете разбивается на три расчетных однородных участка: первый – от жесткой заделки на длину части провода до зажима гасителя вибрации l1, второй участок длиной l2 – l1, совпадающий с длиной провода в теле зажима гасителя, и третий участок длиной l3 – l2, совпадающий с длиной провода от зажима гасителя вибрации до шарнирной опоры. Четвертый расчетный участок длиной l4 – длина первой рабочей части упругого элемента гасителя вибрации с массой груза Ì1 и его моментом инерции I1 относительно центральной оси,

T x

l2 l5

$ # ' (

<0 " 4 4 G4

! " ! G4

" !

проходящей через точку õ = l1 – l4. Пятый расчетный участок l5 – длина второй рабочей части упругого элемента гасителя вибрации с массой груза Ì2 и его моментом инерции I2 относительно центральной оси, проходящей через точку õ = l2 + l5 (ðèñ. 1). Перемещения в вертикальной плоскости от положения статического равновесия точек продольных осей провода и частей упругого элемента гасителя вибрации с достаточной для практиче- ских целей точностью описываются двумя однородными дифференциальными уравнениями [3]:

для провода

E	J		# 4Wi	T	# 2Wi		F		# 2Wi	0	(1a)
		i						i
i			#x 4		#x 2	i			#t 2

(i = 1, 2, 3);

для частей упругих элементов гасителя вибрации

E	J		#Wi		F		# 2Wi	0	(1á)
		i				i
i			#x 4	i			#t 2

(i = 4, 5),

ãäå Ei – приведенный модуль упругости материала провода или упругого элемента гасителя вибрации на i-м участке провода (i = 1, 2, 3, 4, 5); Ji – момент инерции поперечного сечения провода или упругого элемента гасителя вибрации относительно его центральной оси на i-м участке;

%W1( x, t) ïðè 0 x l1;
W	( x, t) ïðè l x l						;
2	1					2
Wi ( x, t) &W3	( x, t) ïðè l2	x l3 ;						(2)
W	( x, t) ïðè l		l		x l			;
4		4		1			1
W5	( x, t) ïðè l2	x l2 l5 ,

W1(x, t ), W2(x, t ) è W3(x, t ) – вертикальные перемещения от положения статического равновесия точ- ки продольной оси провода с координатой õ в момент времени t; W4(x, t ) è W5(x, t ) – вертикальные перемещения от положения статического равновесия точки продольной оси упругого элемента гасителя вибрации с координатой õ в момент времени t; i – приведенная плотность провода или упругого элемента гасителя вибрации на i-м участке; Fi – площадь поперечного сечения i-го участка провода или упругого элемента гасителя вибрации.

2004, ¹ 5

При решении уравнения свободных попереч- ных колебаний составного упругого стержня использован метод разделения переменных [3], при котором решение на каждом из участков ищется в виде

(

Wi ( x, t) V j ( x ) j (t),

(3)

i 1

ãäå

e k1x C

sink

C 4

cos k 2 x ïðè 0 õ l1;

e k3x

k3x C

sin k

C 8

cos k 4 x ïðè l1 õ < l2 ;

e k5x

e k5x C

sin k

V j ( x ) &

(4)

C12 cos k 6 x ïðè l2 õ < l3 ;

e k7x

e k7x C

sin k

C16

cos k 8 x ïðè l4 l1 x l1;

e k9x

e k9x C

sin k

C 20 cos k10 x ïðè l2 x l2 l5 ,

Vj (x ) – функции переменной õ, определяющей j-ю собственную форму колебаний (стоячая волна вибрации) стержневой системы, состоящей из провода и закрепленного на нем гасителя вибрации, соответствующую j-й собственной частоте j ( j = 1, 2, 3, …); k1, k2, …, k10 – собственные числа, соответствующие j-й собственной частоте j; Ñ1, Ñ2, …, Ñ20 – постоянные коэффициенты, определяющие j-ю собственную форму поперечных колебаний стержневой системы; j (t ) = sin j t – функции переменной t, определяющие изменение амплитуды колебаний времени ( j = 1, 2, 3, ...).

Формы собственных форм колебаний (стоячих волн вибрации) определяются для каждой собственной частоты вибрации стержневой системы j с учетом краевых и динамических условий на концах стержней, в нее входящих, и условий стыковки решений на границах участков (см. ðèñ. 1). Так как каждая j-я собственная форма поперечных колебаний стержневой системы удовлетворяет краевым условиям, то в формулах, приведенных далее, индекс j опускается.

Краевые условия для жесткого закрепления конца стержня при õ = 0

V1(0) 0;
	dV1

			0.	(5)
			0.
	dx
		x 0
		x 0

Условия для шарнирного опирания конца стержня при õ = l3

V3 (l3 ) 0;
2
2
	d V	3	0.	(6)
	d V	3		(6)
	dx 2
			x l3
			x l3

Условия стыковки решений на границах участков стержневой системы имеют вид:

ïðè õ = l1

V1(l1 ) V2 (l1 );

V4 (l1 ) V2 (l1 );

dV1

dV2

;

x l1

dV4

dV2

;

(7)

x l1

d 2V1

d 2V2

;

x l1

|x l1

d 3V1

d 3V2

;

x l1

ïðè õ = l2

V2 (l2 ) V3 (l2 );

V2 (l2 ) V5 (l2 );

dV2

dV3

;

x l2

dV2

dV5

;

x l2

(8)

d 2V2

d 2V3

d 2V5

;

2 dx 2

3 dx 2

5 dx

x l2

d 3V2

d 3V3

d 3V5

x l2

Динамические условия на концах упругих эле-

ментов гасителя вибрации имеют вид (4):

ïðè õ = –l4 + l1

I 2

dV4

d V4

;

x l4 l1

d 3V4

(9)

( l4 l1 ) E4 J

4 dx

ïðè õ = l2 + l5

x l4 l1

E5 J 5

d V5

I 2 2

dV5

;

dx 2

x l2 l5

d 3V5

(10)

dx 3

x l2 l5

Расчет изгибающих моментов, действующих в сечениях провода в месте его выхода из поддержи-

2004, ¹ 5

вающего зажима при õ = 0, и на входе и выходе провода из зажима гасителя вибрации при õ = l1 è õ = l2, а также на выходах упругих элементов гасителя из тел грузов гасителя и корпуса зажима крепления гасителя на проводе, выполнен для провода АС 120/19 и гасителя ГПГ-1,6-11-450.

Общая длина пролета с проводом равна 200 м. Провод АС 120/19 согласно ГОСТ 839-80 [4] имеет диаметр dïð = 15,2 мм и состоит из 26 алюминиевых проволок диаметром dàë = 2,4 мм каждая и имеет стальной сердечник, состоящий из 7 стальных проволок диаметром dcò = 1,85 мм каждая. Погонная масса провода равна погонной массе стержня на первом и третьем участках и составляет 1F1 = 3F3 = 0,471 кг/м. Расчетная изгибная жесткость провода на этих участках определяется как сумма жесткостей стальных и алюминиевых проволок, составляющих стальной сердечник и алюминиевые повивы и имеющих относительную свободу перемещений относительно друг друга: E1 J1 = E3 J3 = 3,77 Í ì2. Расчетная изгибная жесткость второго участка стержня E2J2 определяется как сумма жесткостей собственно провода, упругого элемента гасителя вибрации и зажима гасителя вибрации E2 J2 = 5000 Í ì2. Погонная масса второго участка стержня 2 F2 определяется как сумма погонных масс провода, упругого элемента гасителя вибрации и зажима гасителя вибрации

2 F2 = 16,7 êã ì.

Для защиты от усталостных повреждений провода АС 120 19 на выходе из поддерживающего зажима в основном применяются согласно [2] гасители вибрации ГПГ-1,6-11-450 или ГВН-3-17, имеющие практически совпадающие друг с другом амплитудно-частотные характеристики. Гасители ГПГ-1,6-11-450 устанавливаются на провода АС 120 19 согласно [2] на расстоянии от выхода провода из поддерживающего зажима, равном 0,85 м, 0,9 м или 0,95 м, т.е. координаты установки гасителя рассчитываются с шагом 0,05 м.

Гаситель ГПГ-1,6-11-450 имеет два одинаковых осесимметричных груза массой Ì1 = Ì2 = = 1,6 кг. Масса гасителя вибрации ГПГ-1,6-11-450 равна 4,5 кг, общая длина гасителя вибрации 450 мм. Моменты инерции массы грузов I1 è I2 относительно центральных осей, расположенных в поперечных сечениях упругих элементов гасителя на выходе из тел грузов, I1 = I2 = 0,002 êã ì2. Рабочие длины упругих элементов гасителя вибрации l4 = l5 = 0,142 м. Диаметр упругого элемента dÒ = 11 мм. Ширина зажима гасителя вибрации совпадает с шириной зажатого в зажиме упругого элемента, т.е. l2 = 60 ìì.

Упругие элементы гасителя вибрации представляют собой отрезок стального троса (ГОСТ 3063-80), состоящего из 19 стальных проволок (18 стальных проволок диаметром 2,2 мм и одна цент-

W, ì
0,011							1
0,009
0,007
0,005	2
0,005
0,003			3
0,003
0,001
–0,001	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	õ, ì
	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	õ, ì
–0,003
–0,005
	$'
' - #
*
1 – провода W ï(õ ); 2 – левой части упругого элемента гасителя
вибрации W ã(õ ), слева от зажима гасителя; 3 – правой части
упругого элемента гасителя вибрации W ã(õ ), справа от зажима
гасителя

ральная диаметром 2,4 мм). Погонная масса упругого элемента 0,6274 кг м.

Изгибная жесткость упругого элемента гасителя вибрации определяется как сумма жесткостей его стальных проволок E4 J4 = E5 J5 = 4,46 Í ì2.

В ОАО ВНИИЭ на основании сказанного разработана программа “SVT –Гаситель на проводе”, позволяющая для любого провода марки АС и гасителей вибрации с осесимметричными грузами выполнять расчеты максимальных амплитуд стоя- чих волн вибрации W (x ) и углов наклона к горизонтали (õ ) провода и упругого элемента гасителя вибрации, значений изгибающих моментов Ìèçã(õ ) в поперечных сечениях провода и упругого элемента гасителя вибрации и значения перерезывающей силы Qy(x ).

Íà ðèñ. 2 приведены результаты расчетов максимальных амплитуд колебаний системы “провод с гасителем вибрации” при l1 = 0,8 м, соответствующие 50-й собственной частоте 50 и амплитуде в пучности промежуточной полуволны Àmax = = 0,01 ì.

Данные формы колебаний системы “провод с гасителем вибрации” возникают при вынужденных колебаниях провода АС 120 19 при обтекании его воздушным потоком со скоростью v = 1,47 м с. Ветер с такой скоростью обеспечивает, как правило, устойчивую вибрацию данного провода [2].

При анализе результатов расчетов по этой программе максимальных амплитуд стоячих волн вибрации провода W ï(x ) установлено, что при наличии на проводе гасителя вибрации возможно появление двух видов полуволн вибрации, отличающихся друг от друга длиной или максимальной амплитудой в пучности полуволн (см. ðèñ. 2, кривая 1). Первый вид полуволны вибрации – это первая от жесткой заделки полуволна вибрации 0,5)*50, которая включает в себя участок провода

порядка 0,05 м, где на провод действует краевой эффект, и участок провода, на котором закреплен

2004, ¹ 5

, ìèí

190	2
	2
140
90
40			1
40
–10
0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0
–60							õ, ì

–110

–160

–210

+ $' '

- #

O (

P G4 . ( (

w. ! (

VWX T *

1 – провода; 2 – левой части упругого элемента гасителя вибрации, слева от зажима гасителя; 3 – правой части упругого элемента гасителя вибрации, справа от зажима гасителя

зажим гасителя вибрации. Второй вид полуволны вибрации 0,5)050 – это промежуточная полуволна, имеющая правильную синусоидальную форму.

В случае отсутствия гасителя вибрации на проводе также возникают два вида полуволн вибрации. Первый вид – это первая полуволна вибрации 0,5)**50, которая включает в себя участок провода

порядка 0,05 м, где на провод действует краевой эффект жесткой заделки. Второй вид полуволны вибрации 0,5)0050 – это промежуточная полуволна

вибрации, имеющая правильную синусоидальную форму. Длины различных полуволн вибрации для системы “провод с гасителем” для нескольких вариантов расположения гасителя в полуволне вибрации, а также при его отсутствии приведены в òàáë. 1.

Установлено, что длина первой от жесткой заделки полуволны вибрации 0,5)*50 значительно (на

7 – 10%) увеличивается при появлении на проводе гасителя вибрации, который устанавливается в соответствии с “Методическими указаниями” [2] на расстоянии l1 = 0,8 1,0 м от точки выхода провода из поддерживающего зажима, причем с увели-

Ò à á ë è ö à 1

чением длины l1 возрастает длина полуволны 0,5)*50 (ñì. òàáë. 1).

Форма части первой от края с жесткой заделкой полуволны со стороны основного пролета практически до места установки гасителя совпадает с правильной синусоидой, однако различия части первой полуволны 0,5)*50 между жесткой за-

делкой и зажимом гасителя вибрации очень существенны, что необходимо учитывать при определении изгибающего момента в поперечном сечении провода в жесткой заделке.

Установлено, что максимальные амплитуды колебаний упругого элемента гасителя вибрации W50ã ( x) существенно больше величин W50ï ( õ), ñîîò-

ветствующих этим же координатам, однако вели- чины W50ã ( õ) è W50ï ( õ) в местах входа провода и упругого элемента в зажим гасителя вибрации по-

парно		равны		друг другу: W ã	(l ) W ï		(l ) è
				50	1	50	1
W ã	(l	) W ï	(l	).
50	2	50	2

Íà ðèñ. 3 приведены результаты расчетов максимальных углов наклона продольной оси 50(õ ) системы “провод с гасителем вибрации” к горизонтали при колебаниях по 50-й собственной форме 50(õ ) и при максимальной амплитуде в пучности промежуточной полуволны вибрации Àmax = 0,01 м. При анализе результатов расчетов углов наклона провода ï50 ( x) установлено, что

две дополнительные зоны резкого изменения углов наклона провода к горизонтали слева и справа от зажима гасителя вибрации длиной 0,03 – 0,05 м аналогичны зоне резкого изменения угла 50(õ ) вблизи жесткой заделки, а длины всех трех зон примерно равны, см. ðèñ. 3, кривая 1. Изменения углов наклона продольной оси провода в зонах вблизи жесткой заделки и на входах провода в зажим гасителя вибрации соизмеримы. Это означа- ет, что на проводе с установкой гасителя вибрации появились две дополнительные зоны возможных усталостных повреждений провода в местах его входа в зажим гасителя вибрации.

Максимальные углы наклона оси упругого элемента ã50 ( x) вблизи с местами входа упругого элемента в корпуса грузов гасителя вибрации существенно больше величин ï50, соответствующих этим же координатам (см. ðèñ. 3, кривые 2, 3 ), îä-

, w. 9 S 0<0( =( (/. (

Элемент	l1, ì	50, ðàä ñ	f50, Ãö	0,5)50*, ì	0,5)050, ì

Провод без гасителя	–	114,5	18,23	4,019	3,9995

	0,8	114,6	18,26	4,2961	3,9939
Провод с гасителем	0,9	114,6	18,25	4,3479	3,9929
вибрации	0,9	114,6	18,25	4,3479	3,9929
вибрации
	1,0	114,5	18,22	4,4014	3,9918

68 2004, ¹ 5

Ìèçã, Í·ì

корпуса грузов слева M ããñë

и справа M

ããñï

îò çà-

èçã

жима гасителя вибрации выполнена для максима-

льных амплитуд в пучности стоячих волн вибра-

öèè W (x ) = 0,01 м, соответствующих 50(õ ) – 50-é

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0 õ, ì

собственной форме колебаний и соответственным

–1

частотам 50 = 114,5 114,6 ðàä ñ èëè f50 = 18,22

18,26 Гц. Все приведенные далее расчетные дан-

–2

–3

ные относятся к заданному режиму колебаний

–4

провода с гасителем вибрации или без него.

Результаты расчетов максимальных

значений

–5

изгибающих

моментов

M èçã* , M èçãñë , M èçãñï ,

M èçããñë ,

–6

M èçããñï , M èçãããñë

è M èçãããñï для различных вариантов рас-

$' " G4 #

- #

положения гасителя вибрации приведены в òàáë. 2.

O (

Максимального значения изгибающий момент

P G4 . ( (

в поперечном сечении провода в случае отсутст-

w. ! (

вия гасителя вибрации достигает на выходе прово-

VWX T *

äà

èç

жесткой

заделки

Ìèçã = 1,53 Í ì,

(ñì.

1 – провод; 2 – упругий элемент гасителя вибрации, слева от

òàáë. 2), при этом собственная частота колебаний

зажима; 3 – упругий элемент гасителя вибрации, справа от за-

провода f 500

= 18,23 Гц, а собственная форма коле-

æèìà

баний провода содержит 50 полуволн вибрации.

нако величины ã

в местах входа провода и

Установка на проводе гасителя вибрации сни-

жает максимальное значение изгибающего момен-

упругого элемента в зажим гасителя вибрации по-

та в проводе на выходе из жесткой заделки в

парно

равны

äðóã

другу:

50ã (l1 ) 50ï (l1 )

1,38 – 1,4 ðàçà.

При установке гасителя вибрации на расстоя-

50 (l2 )

50 (l2 ).

íèè lã* = 0,8 ì è lã** = 0,9 м от выхода провода из

Оценка эффективности работы гасителя вибра-

жесткой заделки собственные частоты колебаний

ции, устанавливаемого для защиты провода от

увеличиваются до f50* = 18,26 Ãö è f50** = 18,25 Ãö,

усталостных повреждений на выходе из поддер-

при этом собственные формы колебаний системы

живающего зажима, на основании значений изги-

“провод с гасителем” также содержат в пролете 50

бающего момента

M *

в поперечном

сечении

полуволн вибрации.

èçã

провода в заделке, изгибающих моментов в попе-

При установке гасителя вибрации в системе

“провод с гасителем” на проводе появляются два

речном сечении провода на входе слева

ñë

M èçã

дополнительных, опасных, с точки зрения появле-

справа M èçãñï в зажим гасителя вибрации, изгибаю-

ния усталостных повреждений, сечения в местах

щих моментов в поперечных сечениях упругих

входа провода слева и справа в зажим гасителя

элементов

гасителя

вибрации

íà

входах слева

вибрации. Сравнение изгибающих моментов в

M ãñë и справа M

ãñï

в зажим гасителя вибрации,

проводе на входе в зажим гасителя вибрации M èçãñë

èçã

è M èçãñï

изгибающих моментов в поперечных сечениях

показывает, что изгибающий момент в се-

упругих элементов гасителя вибрации на входах в

чении провода справа от зажима гасителя вибра-

Ò à á ë è ö à

I" G4 G4 " # 9 S - (

# 0<0( =( (/. G4 # w. ' (

! # VWX T

Момент, Н м

Элемент

l, ì

M èçãê

M èçãñë

M èçãñï

M èçããñë

M èçãããñë

M èçããñï

M èçãããñï

M èçãïï

Провод без гаси-

–

1,53

–

0,023

теля вибрации

0,8

1,06

0,088

0,60

3,79

1,21

5,20

1,47

0,023

Провод с гасите-

0,9

1,04

0,053

0,61

4,20

1,33

5,56

1,58

0,023

лем вибрации

1,0

1,02

0,019

0,61

4,60

1,44

5,90

1,69

0,023

Ï ð è ì å ÷ à í è å . l – расстояние от края с жесткой заделкой до середины зажима гасителя вибрации; M èçãê – максимальный изги-

бающий момент в поперечном сечении провода в жесткой заделке; M èçãïï – максимальный изгибающий момент в поперечном се- чении провода в промежуточной полуволне вибрации справа от гасителя.

2004, ¹ 5

öèè M èçãñï более чем в 5 раз превышает изгибающий момент в проводе слева от зажима гасителя вибрации, при этом необходимо отметить, что изгибающие моменты на входе провода в зажим гасителя вибрации M èçãñë è M èçãñï более чем в 1,5 раза меньше изгибающих моментов в поперечном сече- нии провода на выходе из жесткой заделки M èçãê ,

(ñì. òàáë. 2 è ðèñ. 4). В нашем случае это означает, что гаситель вибрации ГПГ-1,6-11-450, установленный на провод АС 120 19 на расстоянии l1 = 0,8 1,0 м, обеспечивает проводу, колеблющемуся в диапазоне частот, близких к f50 = 18,2 Гц, эффективную и надежную защиту от усталостных повреждений.

Максимальные значения изгибающих моментов в поперечном сечении упругого элемента гасителя вибрации зависят от длины упругих элементов, массы грузов Ì1 è Ì2 и моментов инерции грузов I1 è I2, изгибной жесткости E4J4 è E5J5 и могут быть подобраны оптимальными на основе программы “SVT – Провод с гасителем”. При этом необходима минимизация значений изгибающих моментов в поперечных сечениях гибкого элемента с целью обеспечения усталостной прочности гибкого элемента гасителя вибрации. Следует отметить, что в отличие от провода гибкий элемент не растянут силой тяжения Ò и поэтому может допускать

больший уровень величин изгибающих моментов

M èçããñë , M èçããñï , M èçãããñë è M èçãããñï .

Для качественного анализа эффективности применения гасителя вибрации необходимо выполнение аналогичных расчетов для всех собственных частот системы провода с гасителем вибрации. В результате получается полная картина изгибающих моментов в опасных зонах провода при всех возможных формах колебаний провода с гасителем вибрации.

Выводы

1.Разработаны математическая модель, алгоритм и программа “SVT-Провод с гасителем вибрации” расчета значений прогиба провода и изгибающего момента в проводе и гибких элементах гасителя вибрации для любых типов проводов, учитывающие влияние погонной массы, изгибной жесткости провода и гибкого элемента гасителя вибрации, массы и момента инерции грузов гасителя вибрации, а также тяжения в проводе.

2.Установка на проводе АС 120 19, колеблющемся в диапазоне частот f = 18,2 Гц гасителя вибрации ГПГ-1,6-11-450 на расстоянии 0,8 – 1,0 м от места выхода провода из поддерживающего зажима снижает изгибающий момент в сечении провода на выходе из поддерживающего зажима в 1,5 раза.

3.Установлено, что максимальные изгибающие моменты в сечениях гибкого элемента гасителя вибрации на входах в зажим или грузы гасителя вибрации сопоставимы по значению с изгибающим моментом в проводе в жесткой заделке или даже превосходят его.

Список литературы

1.Никифоров Е. П. Применение спиральных протекторов для защиты проводов ВЛ от усталостных повреждений. – Электрические станции, 2002, ¹ 6.

2.Методические указания по типовой защите от вибрации и субколебаний проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи напряжением 35 – 750 кВ. РД 34.20.189-90. М.: ОРГРЭС, 1991.

3.Бабаков И. М. Теория колебаний. М.: Гос. изд-во техникотеоретической литературы, 1958.

4.ÃÎÑÒ 839–80. Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1982.

Санкт-Петербургская Электротехническая Компания

системный интегратор GE Power Сontrols, официальный партнер Danfoss в России. приглашает

ТЕХНИЧЕСКОГО РУКОВОДИТЕЛЯ

Инжиниринговых проектов по автоматизации технологического оборудования перерабатывающих производств (металлургия, прокат), силовых установок.

высшее электротехническое образование опыт руководства техническими проектами (проектирование и внедрение)

опыт руководства творческими коллективами.

Контактное лицо: Бочарова Наталья bocharova@energy.spb.ru/ телефон в офисе (812)3039620, факс (812) 3039621.

2004, ¹ 5

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1210 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Подшивка журнала Электрические станции за 2004 г.

#
12.06.20143.25 Mб13401-2004.pdf
#
12.06.20142.82 Mб12702-2004.pdf
#
12.06.20146.46 Mб15403-2004.pdf
#
12.06.20143.84 Mб18604-2004.pdf
#
12.06.20144.34 Mб15205-2004.pdf
#
12.06.20143.36 Mб14306-2004.pdf
#
12.06.20142.62 Mб10307-2004.pdf
#
12.06.20143.12 Mб22208-2004.pdf
#
12.06.20143.39 Mб15409-2004.pdf
#
12.06.20141.78 Mб13510-2004.pdf