Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
110кВ Нижегород. обл. ж.б.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
04.08.2019
Размер:
1.16 Mб
Скачать

1 Расчетно-конструктивный раздел

    1. Описание трассы ВЛ

Проектируемая одноцепная ВЛ 110 кВ ПС «Иваново» - ПС «Нижегородская», предназначена для электроснабжения металлургического предприятия города Иваново, прогнозируемая передаваемая мощность на пятом году эксплуатации ВЛ 20 МВт.

Трасса проектируемой ВЛ проложена по землевладениям Смоленской области, которая относится к местности типа А по условиям воздействия ветра на ВЛ. Общая протяженность трассы ВЛ 110 кВ составляет 45 км. Удлинение трассы составило 3,5 %.

На проектируемой ВЛ приняты унифицированные стальные анкерно – угловые опоры У 110 – 2 и У 110 – 2+5, а в качестве промежуточных опор приняты унифицированные железобетонные опоры ПБ110– 8.

На проектируемой ВЛ предусматривается 5 анкерных участка: наибольший 10 км, наименьший 5 км.

Лесные угодья на трассе ВЛ представлены одним массивом общей протяженностью 2,3 км. Лес средней крупный и густоты, мягких пород. Средняя высота лесного массива 13 м. Остальная часть трассы проложена по выгонным землям и землям, которые не пригодны для землепользования.

Рельеф трассы слабохолмистый. Грунты на трассе представлены суглинками со следующими характеристиками:

э = 100 , группа грунтов II

Отметки на трассе изменяются от 105 до 150. Началом трассы ВЛ 110 кВ служит подстанция «Иваново», конечный пункт – подстанция «Нижегородская».

На всем протяжении трасса имеет 4 угла поворота и 7 пересечений с инженерными сооружениями. Угол 1 направляет трассу ВЛ в наименее залесенный участок. Угол 2 и 3 позволяет пройти между населеннми пунктами с.Пупинки и с.Красное. Угол 4 позволяет обойти пашни и направляет трассу ВЛ на ПС «Нижегородская».

Трасса проектируемой ВЛ пересекает:

- автодорогу III категории с. Красное - с. Пупинки на промежуточных опорах..

- автодорогу III категории из г. Иваново

- две ВЛ 6 кВ на промежуточных опорах.

- линия связи 2 класса. Габарит по ПУЭ 3 м, по проекту 6м.

- электрифицированную железную дорогу «Волгоград – Тула» на анкерно – угловых опорах..

- автодорогу IА категории «Москва – Санкт-Петербург».

В районе проектируемой трассы ВЛ имеются автодороги «Москва – Санкт-Петербург» категории IА, с. Красное - с. Пупинки – III категории из г. Иваново, которые могут использоваться для вывозки грузов на трассу ВЛ от прирельсовой базы. Строительство новых дорог для монтажа проектируемой ВЛ не требуется. Движение по этим дорогам возможно в любое время года.

Ближайшая железнодорожная станция с.Пупинкие, имеет возможность принять грузы, поступающие по железной дороге, На северной окраине села Пупинки предусматривается прирельсовая база, а рядом с ней – база прорабского участка.

В графической части курсового проекта на листе № 1 представлен обзорный план трассы ВЛ, условные обозначения к плану трассы, участок продольного профиля трассы с расстановкой опор, транспортная схема вывозки грузов на трассу ВЛ и переход ВЛ 110 кВ через электрифицированную железную дорогу «Москва – Санкт-Петербург».

    1. Определение расчетных климатических условий

Климатические условия проектируемой трассы ВЛ 110 кВ в Нижегородской области определяем по ПУЭ[1], СНиП 2.01.07 – 85, «Нагрузки и воздействия» и картам климатического районирования РФ.

Значение максимальных ветровых давлений и толщины стенок гололеда для ВЛ на высоте 10 м. от поверхности земли определяем с повторяемостью один раз в 25 лет,2.5.40, [1]. Нормативное ветровое давление Wо принимаем по таблице 2.5.1, нормативную толщину стенки гололеда bэ, по таблице 2.5.3[1].

Климатические условия

Район по гололеду (РГ) - 3

Район по ветру (РВ) - 1

Нормативная толщина стенки гололеда - 20 мм

Нормативное ветровое давление W0 - 500 Па

Скорость ветра V0 – 29 м/с

Температуры: высшая t+ + 35оС

низшая t- - 400C

среднегодовая tсг 00С

Средняя продолжительность гроз в году -40- 60 ч

Для определения расчетных климатических условий определяем высоту приведенного центра тяжести (ц.т.), принятого провода АС 185/29 для габаритного пролета принятой промежуточной опоры ПБ 110 - 8 по формуле2.5.44[1] :

hпр= ,

где hпр - среднеарифметическая высота крепления проводов к изоляторам

от земли, м.

h ср= ,

Hi - высота от земли до точек крепления гирлянд к траверсе опоры, м;

λ - длина поддерживающей гирлянды изоляторов, м

принимаем среднее значение известное из практики;

f - стрела провеса провода АС 185/29 в середине пролета при высшей

температуре, м, таблица [10] определяем интерполяцией для рассчитываемого условия.

,

где Ноп – высота опоры с тросостойкой, м;

Нт – высота тросостойки;

- длина поддерживающего крепления троса ТК 50,м.

Т.к. высота приведенного ц.т. проводов и тросов не более 25 м, то поправки на толщину стенки гололеда не вводим, 2.5.49[1]. Принимаем расчетную толщину стенки гололеда b = bэ = 20 мм. Нормативное ветровое давление Wо принимаем равным 500 Па, т.к. ВЛ 110 к, 2.5.41[1].

1.3 Электрический расчет проводов

Выбор сечения проводов производим методом экономических токовых интервалов и проверяем по допустимой токовой нагрузке по нагреву.

Определяем наибольший ток фазы линии на пятом году ее эксплуатации:

,

где Рнб(5) – прогнозируемый переток мощности на пятом году эксплуатации линии, кВт;

Uном – номинальное напряжение линии, кВ;

к – количество цепей линии;

n – количество проводов в фазе;

cos - коэффициент мощности.

Расчетная токовая нагрузка определяется по выражению:

,

где - коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии. Для ВЛ 110 – 220 кВ=1,05;

- коэффициент учитывающий число часов использования максимальной нагрузки Тмах и коэффициент ее попадания в максимум энергосистем, т.е. коэффициента участия куч.

Выбираем материал промежуточных опор по таблице 7.8 [3] для 3 района по гололеду выбираем сечение проводов в каждой цепи 185 мм2 с предельной экономической нагрузкой 185А

В ыбранное сечение провода проверяем по условию допустимого нагрева:

Iодоп = 450 > Iнор.реж. = Iнб(5) = 213,94 А,

где Iодоп – допустимая токовая нагрузка для принятого провода, А, таблица 8.45 [4].

Принимаем по табл. 8.45 [4] согласно выбранного сечения провод АС 185/29 ГОСТ 839 – 80Е

Rо = 0,162 Ом/км – сопротивление постоянному току при t = 20оС;

d = 18,8 мм – диаметр провода.

Согласно принятого провода и 3 района по гололеду по таблице 8.21 [4] выбираем двухцепную железобетонную опору ПБ 110 – 8 и приводим конструктивную схему расположения проводов для определения среднегеометрического расстояния между проводами.

4,0

3,5

4,0

2,0 2,0

рис.1.1

Определяем индуктивное сопротивление на 1 км длины:

,

где Дср.г. – среднегеометрическое расстояние между фазами, м;

r – радиус провода, мм.

,

d – диаметр провода, мм.

Эквивалентное сопротивление провода:

,

,

где L – длина линии, км;

Rо- сопротивление провода, постоянному току при 200С, Ом/км.

М аксимальные потери мощности на нагрев проводов линии:

.

Определяем наибольшие потери реактивной мощности:

.

Число часов в году максимальных потерь мощности на нагрев проводов линии определяем по эмпирической формуле:

.

Определяем годовые потери энергии в линии:

.

Передаваемая по линии за год энергия составляет:

.

Определяем относительное значение годовых потерь электроэнергии.

.

Полученные результаты потерь энергии составили 1,6%, что меньше допустимых =5%.

1.4 Определение единичных нагрузок на провод АС 185/29

1 От собственного веса:

P1= ,

где р – масса 1 км провода, кг/км.

2 От веса гололеда на проводе

,

где 0,9 – плотность льда, г/см3; ß – толщина стенки гололеда, мм;

d – диаметр провода, мм; q – ускорение свободного падения, м/с2.

3 От веса провода и гололеда на нем:

P3=P1+P2 = 1,28+21,49=28,77 .

4 От давления ветра на провод без гололеда:

P4= ,

где αW – коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ, при W = 500 , то ;

KW - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по

высоте в зависимости от типа местности;

CX - коэффициент лобового сопротивления, т.к. d=17,1 мм>20мм, то Сх= 1,2;

W=Wo –расчетное ветровое давление, Па.

5 От давление ветра на провод с гололедом:

Р5= ,

где αW1 – принимаем в зависимости от Wг;

CX1 – принимаем по 2,5,52[1];

Wг Wг = Па, принимаем 160 Па, округляя его значение

до ближайшего.

6 От веса провода и давления ветра на него:

P6= .

7 От веса провода с гололедом и давления ветра на него:

P7= .

1.5 Определение единичных нагрузок на трос ТК – 50

1 От собственного веса троса:

P1= ,

где P – вес 1 км троса ТК – 50, кг/км.

2 От веса гололеда на тросе:

.

3 От веса троса и гололеда на нем:

P3=P1+P2=4,18+16,12=20,3 .

4 От давления ветра на трос без гололеда:

P4 = .

5 От давление ветра на трос с гололедом:

Р5= ,

6 От веса троса и давления ветра на него:

P6= .

7 От веса троса с гололедом и давления ветра на него:

P7= .

1.6 Расчет и комплектование гирлянд изоляторов

Изоляторы выбираем по величине электромеханической разрушающей нагрузке Pэл, которая должна быть не меньше нагрузок, действующих на изолятор, при среднеэксплуатационных нагрузках Qэ и при максимальных нагрузках Qг, то есть должны выполняться условия (с учетом коэффициентов надежности по материалу, регламентированных ПУЭ, 2.5.101):

Для поддерживающих гирлянд:

Для натяжных гирлянд:

Определяем расчетную нагрузку для изоляторов поддерживающих гирлянд по формулам 2.1 [7]:

где n - число проводов в фазе;

P1, P7 - единичные нагрузки от собственного веса и веса провода с гололедом

при ветре, H/м;

lвес - весовой пролет опоры, м;

- вес поддерживающей гирлянды, Н.

Выбираем стеклянный подвесной изолятор ПС 70-Д.

Таблица 1.1 Поддерживающая подвеска 1х8 ПС 70-Д для провода АС 185/29

Поз

Обозначение

Наименование

Кол

Масса

1 шт

Масса

Общая

1

2

3

4

КГП-7-2

ПС-70-Д

ПГН-3-5

У1 – 7 – 16

Узел крепления подвески

Изолятор

Зажим поддерживающий

Ушко однолапчатое

1

8

1

1

1,17

3,49

1,4

1,0

1,17

27,92

1,4

1,0

Масса арматуры

3,57

Масса подвески

31,49

Определяем расчетную нагрузку для изоляторов натяжных гирлянд по формулам 2.2 [7]:

где σ3 - напряжение в проводе при среднегодовой температуре, H/мм2;

σ6 - напряжение в проводе, при наибольшей нагрузке, H/мм2;

Ап - сечение провода, мм2;

- вес одной цепи натяжной гирлянды.

Выбираем подвесной стеклянный изолятор ПС 70- Д, у которого электромеханическая разрушающая нагрузка .

Комплектование производим по типовому альбому гирлянд изоляторов.

Таблица 1.2 Натяжная 2х9 ПС 70 –Д для провода АС 185/29

Поз

Обозначение

Наименование

Кол

Масса

1 шт

Масса

Общая

1

2

3

4

5

6

7

8

9

СК-12-1

ППР-12-1

ПРВ-12-1

2КУ-12-1

СК-7-1А

СР-7-16

ПС-70-Д

УС-7-16

НБ-3-6

Скоба

Промежуточное звено регулирующее

Промежуточное звено вывернутое

Коромысло

Скоба

Серьга

Изолятор

Ушко специальное

Зажим натяжной болтовой

4

1

2

2

2

2

18

2

1

1,13

4,05

0,7

3,8

0,4

0,3

3,49

1,54

6,2

4,52

4,05

1,14

7,6

0,8

0,6

62,82

3,08

6,2

Масса арматуры

28,0

Масса подвески

90,8

Таблица 1.3 Натяжная 1х9 ПС 70 – Д для провода АС 185/29

Поз

Обозначение

Наименование

Кол

Масса

1 шт

Масса

Общая

1

2

3

4

5

6

СК-12-1А

СРС-7-16

ПС-70-Д

У1-7/12-16

ПРТ-12-1

НБ-3-6

Скоба

Серьга

Изолятор

Ушко однолапчатое

Промежуточное звено

Зажим натяжной болтовой

2

1

9

1

1

1

1,13

0,34

3,49

1,1

1,2

6,2

2,26

0,34

31,41

1,1

1,2

6,2

Масса арматуры

11,1

Масса подвески

42,5

Т аблица 1.4 Поддерживающее неизолированное крепление для троса ТК – 50 (с заземлением) для ВЛ 110 кВ

поз

Обозначение

Наименование

Кол

Масса, кг

1 шт

Общая

1

КГП-7-1

Узел крепления подвески к опоре

1

0,8

0,8

2

СР-7-16

Серьга

1

0,3

0,3

3

У1-7-16

Ушко однолапчатое

1

1,0

1,0

4

5

ПГН-2-6А

ЗПС-50-3

Зажим поддерживающий «глухой»

Зажим заземляющий

1

2

1,4

0,35

1,4

0,7

Масса подвески

4,2

Таблица 1.5 Натяжное изолированное крепление 1х1 ПС 70-Д для троса ТК-50

поз

Обозначение

Наименование

Кол

Масса, кг

1 шт

Общая

1

2

3

4

5

6

7

8

9

СКД - 9 – 1

СК – 7 – 1А

ПРР – 7- 1

ПТМ - 7 – 2

СР – 7 – 16

ПС 70 – Д

У1 – 7 – 16

НКК - 1 – 1

ЗПС – 50 – 3

Скоба

Скоба

Промзвено регулирующее

Промзвено монтажное

Серьга

Изолятор

Ушко однолапчатое

Зажим натяжной клиновой

Зажим заземляющий

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0,62

0,38

2,05

0,8

0,3

3,49

1,0

1,7

0,35

0,62

0,38

2,05

0,8

0,3

3,49

1,0

1,7

0,35

Масса арматуры

7,2

Масса подвески

10,69

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]