3.Расчетно-технологическая часть

3.1 На данной схеме представлено план и профиль участка воздушной линии.

На ней находится: 1— распределительный пункт, 2—линия связи, З — шоссе, 4— трансформаторная подстанция; К-1 и К-17 — концевые опоры, П-2, П-3,П-5,П-7,П-8,П-9,П-12,П-13,П-15,П-16, — промежуточные опоры, УП-4 —угловая промежуточная опора, УА-6,УА-10,УА-11 — угловые анкерные опоры, А-14 — анкерная опора.

3.2Выбор оборудования

Определение расчетных климатических условий интенсивности грозовой деятельности и пляски проводов для расчета и выбора конструкций воздушной линии должно производиться на основании карт климатического районирования с уточнением по региональным картам и материалам многих наблюдений гидрометеорологических станций и метеопостов управлений гидрометеослужбы и энергосистем за скоростью ветра, интенсивностью и плотностью гололедно- изморозевых отложений и температурой воздуха, грозовой деятельностью и пляской проводов в зоне трассы сооружаемой воздушной линии.

При обработке данных наблюдений должно быть учтено влияние микроклиматических особенностей на интенсивность гололедообразования и на скорость ветра в результате действия как природных условий ( пересеченный рельеф местности, высота над уровнем моря наличие больших озер и водохранилищ, степень залесенности), так и существующих или проектируемых инженерных сооружений( плотины и водосбросы, пруды-охладители, полосы сплошной застройки.

Максимальные нормативные скоростные напоры ветра и толщину гололедо-изморозевых отложений определяют, исходя из повторяемости 1раз в 10 лет для воздушных линий 6-330кВ.

Для нашего района стенки гололеда составляет 20мм, а скоростной напор ветра 65Па.

3.2.1Выбор опор.

Промежуточные, концевые, угловые промежуточные, угловые анкерные опоры выбрал железобетонные с металлической траверсой, так как железобетонные стойки опор контактной сети со стержневой напрягаемой арматурой предназначены для применения в качестве промежуточных, анкерных и переходных консольных опор контактной сети на электрифицированных железных дорогах общего пользования, а также на участках, реконструируемых под скоростное движение поездов. Опоры контактной сети могут быть также использованы в качестве стоек жестких поперечин как балочного, так и рамного типа. Преимущества железобетонных опор к другим видам опор-– технологичность изготовления.

Параметры линии:

P=3000кВА; U=10 кB; ; L=1200 м;

3.2.2Находим силу тока воздушной линии:

3.2.3 Выбираем марку провода по таблице 1 с условием

Таблица 1

Марка провода; АС-50;

Сталеалюминевый 50/8

Выбор сечения проводов по потере напряжения.

Выбор сечения проводов по потере напряжения. Воздушные линии электропередачи на нефтяных и газовых промыслах применяют как питающие и распределительные линии электроснабжения. Для распределения электрической энергии внутри производственных площадок дожимных и кустовых насосных станций, а также установок подготовки нефти и установок, имеющих большое число технологического оборудования, применяют электрические воздушные линии состоят из следующих основных элементов: проводов, опор, изоляторов и линейной арматуры. Для воздушных линий применяют многопроволочные алюминиевые и сталеалюминевые провода. Выбор сечения проводов по потере напряжения — один из основных расчетов для высоковольтных линий передач Государственным стандартом установлено строгое соответствие между напряжениями в начале (питающий конец) и конце (приемный конец) линии. Потеря напряжения в линии определяется как алгебраическая разность между абсолютным значением напряжений в начале и конце линии, В линиях постоянного тока потеря напряжения равна разности потенциалов между начало и концом линии. В линиях переменного тока потеря напряжения отличается от падения напряжения, определяемого геометрической разностью векторов напряжений в начале и конце линий. Потеря напряжения в трехфазной линии переменного тока может быть определена из выражения

1.

Если пренебречь индуктивным сопротивлением проводов линии (для случая, когда Х<1/3I, справедливого для алюминиевых проводов сечением 1 6-35мм2 ). Где R- сопротивление, -удельное сопротивление провода, - длина участка ,откуда 2. . Ом

Так как величина допустимой потери напряжения известна (задана), то сечение проводов линии легко определить из выражения (1). Практически в воздушных линиях напряжением 6-10 кВ часто принимают потерю напряжения 8%; в сетях 380 и 220В на всем их протяжении от подстанции до последнего токоприемника 5 —65 %. Для различных материалов проводов и конструкции линии «Правила устройства электроустановок» регламентируют минимально допустимое сечение провода с точки зрения механической прочности. На воздушных линиях напряжением выше 35 кВ сечение алюминиевых проводов должно быть не меньше 35 мм2, сталеалюминевых — не меньше 25 мм2 на линиях напряжением 6 —10 кВ сечение алюминиевых проводов должно быть не менее 25 мм2, а сталеалюминевых — не менее 16 мм2 при напряжении ниже 1 кВ сечение алюминиевых проводов должно быть не менее 16 мм2, сталеалюминевых — не менее 10мм2. Для воздушных сете напряжением до 1 кВ допускается применение однопроволочных алюминиевых проводов ‚сечением не менее 16 мм2, сталеалюминевых — не менее 10 мм2, а также стальных однопроволочных проводов диаметром не менее 4мм.

Выбор сечения проводников по экономической плотности тока.

Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение S, мм², определяется из соотношения

S = I / J_эк,

где I - расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; J_эк - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², для заданных условий работы, выбираемое по табл. 2.

Сечение, полученное в результате указанного расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т. е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывает. Выбор сечений проводов линий электропередачи постоянного и переменного тока напряжением 330 кВ и выше, а также линий межсистемных связей и мощных жестких и гибких токопроводов, работающих с большим числом часов использования максимума, производится на основе технико-экономических расчетов. . Увеличение количества линий или цепей сверх необходимого по условиям надежности электроснабжения в целях удовлетворения экономической плотности тока производится на основе технико-экономического расчета. При этом во избежание увеличения количество линий или цепей допускается двукратное превышение нормированных значений.

Таблица 2 Экономическая плотность тока

Проводники	Экономическая плотность тока, А/мм², при числе часов использования максимума нагрузки в год
	более 1000 до 3000	более 3000 до 5000	более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные	2,5	2,1	1,8
алюминиевые	1,3	1,1	1,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами:
медными	3,0	2,5	2,0
алюминиевыми	1,6	1,4	1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными	3,5	3,1	2,7
алюминиевыми	1,9	1,7	1,6

В технико-экономических расчетах следует учитывать все вложения в дополнительную линию, включая оборудование и камеры распределительных устройств на обоих концах линий. Следует также проверять целесообразность повышения напряжения линии.

Данными указаниями следует руководствоваться также при замене существующих проводов проводами большего сечения или при прокладке дополнительных линий для обеспечения экономической плотности тока при росте нагрузки. В этих случаях должна учитываться также полная стоимость всех работ по демонтажу и монтажу оборудования линии, включая стоимость аппаратов и материалов.

Выбор изоляторов.

Изоляторы арматура воздушных линий выбираются по номинальному напряжению от воздействия нагрузок, номинальному току (проходные и линейные изоляторы), проверяются на разрушающее воздействия тока трехфазного короткого замыкания , механического и термические действия.

Наихудшим видом силовой нагрузки для изоляторов являются та, которая создается наибольший изгибающий момент. Допустимое усилие =0.6 , определяемое из разрушающего усилия =(375….2000кг) с учетом коэффициента запаса прочности, равного 0,6. Расчет изоляторов и арматуры воздушных линий выполняют по допустимым напряжениям от воздействия нагрузок, определяемых механическим и электрическим расчетом воздушных линий. Изоляторы, крюки, штыри должны иметь запас прочности по отношению к разрушающей нагрузке

3.2.4Выбор изоляторов и линейной арматуры. Из условия климатических и номинальных параметров выбираем изоляторы для воздушной линии 6-10кВ

На воздушных линиях применяются одно- и много-шейковые штыревые изоляторы (ШФН-1, ШФН-2, ШФН-3, ШФН-4, ТФ-12, ТФ-16, ТФ-20, РФ-10, РФО-12, РФО-16). В последние годы широкое применение находят изоляторы из закаленного стекла (НС-16, НС 18).таблица 3

К траверсам и стойкам опор изоляторы крепят при помощи крюков или штырей (крюки КН-12—КН-20, штыри С-12—С-16, Д-12—Д-16).

Изоляторы прочно навертывают на крюки или штыри с паклей, пропитанной суриком на олифе. Применяется также насадка на специальные пластмассовые колпачки. Для предохранения от коррозии крюки, штыри, металлические части траверсы кронштейнов окрашивают асфальтовым лаком.

Провода на штыревых изоляторах крепят проволочными вязками или специальными зажимами. Вязальная проволока должна быть из такого же материала, что и провод ВЛ. Диаметр стальной вязальной проволоки должен быть не менее 2—2,7 мм, алюминиевой — 2,5— 3,5 мм.

На железобетонных опорах в сетях с изолированной нейтралью крюки и штыри фазных проводов заземляют, а в сетях с заземленной нейтралью соединяют с нулевым проводом.

Таблица 3

Тип изолятора	Напряжения, кВ	высота	диаметр	Разрушающая нагрузка, Н	Масса, кг
ТФ-20 ТФ-16	0 0,5	108 86	75 61	8000 6000	0,58 0,32
ТФ-12	0,5	67	49	3000	0,17
ШО-16 ШО-70	0,5 0,5	87 120	61 80	3000 4500	0,27 0,7
ШН-1	0,5	108	80	8000	0,7
ШЛН-1	0,5	98	88	19000,	0,68
ШЛН-2	0,5	78	- 72	12000 -	0,38
ШФ-6А	-6	- 90	120	14000	0,85
ШФ10-А	10	105	140	14000	1,3
ШСС-10	10	109	150	14000	1,35
ШФ-10Б	10	120	212	14000	2,8
ШФ2О-А	20	190	185	20000	3,4
Шф35-А	35	275	255	30000	9,4
ШФ35-Б СШ-35	35 35	285 417	310 - 155	30000 5000	11,0 12,7

Выбираем изолятор марки

ШФ10-А; характеристики , h=105 мм, D=140 ; Н=1400Па, m=1,3кг, где

номинальное напряжения ;

h - высота;

D- диаметр;

H- разрушительная нагрузка;

m- масса

Данный тип изолятора должен выполнять следующие условия:

1.По напряжению

;

2.По разрушительной нагрузке.