Контрольная работа по "Электроснабжению"

Контрольные задания  по СЭС

Вариант 16

 

Задача №1.

По трехфазной линии  напряжением U=35кВ передается энергия к нагрузке мощностью Р=620кВт. Длина линии l=8км, cosφ=0,94, Т_нб=4000ч. Допустимая потеря напряжения не должна превышать 5%. На воздушной линии применяются типы опор – угловые. Необходимо:

1. Рассчитать сечение и выбрать провод для ВЛ.
2. Выбрать изоляторы и арматуру, изобразить изоляторы эскизно.
3. Эскизно изобразить, как осуществляется крепление проводов к изоляторам и соединение проводов между собой.
4. Выбрать опоры, изобразить опору эскизно.
5. Описать порядок монтажа ВЛ, какие необходимы инструмент, приспособление, механизмы для монтажа ВЛЭП.
6. Составить инструкцию по эксплуатации ВЛ.

 

Решение:

1. Сечение ВЛЭП рассчитывается по формуле:

 где j_Э=1,1 – экономическая плотность тока согласно ПУЭ, для алюминиевых проводов при Т_нб=4000ч.;

- расчетный ток нагрузки.

мм², выбираем провод марки АС-70/11, с длительно допустимым током 265 А для наружной установки.

;

Проверка выбранного сечения по потере напряжения:

,

где tg φ=tg(arccosφ)=0,36; R_W=R₀∙l, X_W=X₀∙l – сопротивления линии выбранного сечения.

ВЛ напряжением 35 кВ не подлежат проверке по допустимым потерям и отклонению напряжения, так как повышение уровня напряжения путем увеличения сечения проводов таких линий по сравнению с применением трансформаторов с РПН или средств компенсации реактивной мощности в таких сетях экономически не оправдывается. 

При напряжении 35 кВ и выше проводники должны быть проверены по условиям образования короны. Минимальный  диаметр проводов ВЛ по условиям короны и радиопомех для напряжения 110 кВ согласно ПУЭ составляет 70 мм².

2. На ВЛ напряжением 35 кВ и выше наиболее распространен подвесной изолятор тарельчатого типа. Подвесные изоляторы нормального типа (рис. 1) состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей части и металлических деталей – шапки 2 и стержня 3, соединяемых с золирующей частью посредством цементной связки 4.

 

 

 

Рис. 1. Подвесной изорлятор тарельчатого типа ПС 70Е.

 

В условном обозначении изолятора  буквы и цифры означают: П–подвесной; Ф (С)–фарфоровый (стеклянный); Г–для  загрязненных районов; цифра– класс  изолятора, кН; А, Б, В–исполнение изолятора. Буква "Е" в маркировке изолятора обозначает индекс модификации изолятора и косвенно характеризует год выпуска. Таким образом изоляторы ПС-70, ПС-70А, ПС-70Б, ПС-70В, ПС-70Г, ПС-70Д в настоящее время являются устаревшими и не выпускаются. Современное название изолятора - ПС-70Е.

Подвесные изоляторы собирают в  гирлянды (рис. 2), которые бывают поддерживающими и натяжными. Количество изоляторов в гирлянде определяется классом напряжения линии, конструкцией опор, типом изолятора, условиями эксплуатации. В поддерживающих гирляндах ВЛ с металлическими и железобетонными опорами 35 кВ должно быть 3 изолятора.

 

 

3.  Линейная арматура, применяемая для крепления проводов к изоляторам и изоляторов к опорам, делится на следующие основные виды: зажимы, применяемые для закрепления проводов в гирляндах подвесных изоляторов; сцепную арматуру для подвески гирлянд на опорах и соединения многоцепных гирлянд друг с другом, а также соединители для соединения проводов и тросов в пролете.

Сцепная арматура включает скобы, серьги 1 и ушки 3 (на рис.3. показаны: 2 - верхний изолятор, 4 - поддерживающий зажим, 5 – провод).

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

Рис. 3. а - поддерживающая гирлянда изоляторов с глухим зажимом; б - натяжная гирлянда изоляторов с болтовым зажимом.

 

 

Зажимы для закрепления проводов и тросов в гирляндах подвесных изоляторов подразделяются на поддерживающие, подвешиваемые на промежуточных опорах, и натяжные, применяемые на опорах анкерного типа. По прочности закрепления провода поддерживающие зажимы подразделяются на глухие и с заделкой ограниченной прочности. Глухой зажим показан на рис. 4. где: 1 - нажимные болты, 2  - плашка, 3 - корпус зажима («лодочка»). Глухие зажимы – основной тип зажимов, применяемых в настоящее время на ВЛ 35–500 кВ.

Рис. 4. Глухой поддерживающий зажим

 

На анкерных опорах провода закрепляют наглухо при помощи натяжных зажимов. Провода одной фазы электрически соединены друг с другом отрезком провода в виде петли или шлейфа, свободно висящего под гирляндами. Для проводов сечением 35–500 мм² существуют болтовые типы зажимов. Болтовые зажимы (рис. 5) состоят из корпуса 1, плашек 2, натяжных болтов с гайками 3 и прокладок 4 из алюминия.

Рис. 5. Болтовой натяжной зажим.

 

Промышленность выпускает провода  кусками определенной длины. На ВЛ эти куски проводов соединяют друг с другом с помощью соединителей, подразделяемых на овальные и прессуемые.

Овальные соединители (рис. 6, е,ж) применяются для проводов сечением до 185 мм² включительно. В них провода укладываются внахлест, после чего производится обжатие соединителя с помощью специальных клещей (рис. 6, е). Сталеалюминиевые провода сечением до 95 мм² включительно закрепляются в соединителях методом скручивания (рис. 6, ж).

Рис. 6. е - соединитель овальный с обжатием и , ж – закручиванием.

 

Для сталеалюминиевых проводов малых  сечений защита от вибраций осуществляется с помощью демпфирующей петли 1 (рис. 7) из провода той же марки. 2 - болтовые зажимы, 3 - поддерживающий зажим, 4 - подвесная гирлянда изоляторов.

Рис. 7. Демпфирующая петля.

 

4. По условию выбираем опоры анкерно-угловые, которые устанавливаются в местах изменения трассы, на сложных участках ЛЭП (возводимых с нуля или же реконструированных). К таким участкам относятся: опорные точки трассы, повороты магистрали более чем на 20 градусов, в местах преодоления искусственных или естественных препятствий, где на опору действуют постоянные нагрузки.

Срок службы железобетонных опор - 50-60 лет. Для облегчения ж.б. опоры изготавливаются пустотными.

Конструкция анкерно-угловой железобетонной опоры 1,2УБ35 отвечает всем, предъявляемым к данному типу опор, требованиям. Она обладает необходимым уровнем жесткости и запасом прочности, что позволяет использовать при строительстве линий электропередач в III-V районах по ветровому давлению и I-IV районах по гололеду (толщине стенки). Основным элементом, компенсирующим нагрузки, выбран, закапываемый в грунт ригель. Для данной опоры рекомендуется использоваться провода марки АС70/11, АС120/19 или же их аналоги.

Дополнительная и более подробная информация о железобетонной анкерно-угловой опоре 1,2УБ35(исп05) представлена на рис. 8 а, б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) промежуточная одностоечная одноцепная; б) анкерно-угловая одноцепная с оттяжками; в) промежуточно-угловая  одноцепная с оттяжками; г) промежуточная одностоечная двухцепная; д) анкерно-угловая трехстоечная одноцепная; е) промежуточная портальная одноцепная; ж) портальная одноцепная с оттяжками; з)и)к) анкерно-угловая одностоечная одноцепная с оттяжками

 

Рис. 8а. Анкерно-угловая одноцепная железобетонная опора 1,2УБ35-1.

 

 

 

 

 

Рис. 8б. Анкерно-угловая двухцепная железобетонная опора 1,2УБ35-2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Инструкция по монтажу ВЛЭП-35 кВ.

1) Монтаж ВЛЭП-35 кВ производить  при наличии проекта с планом и профилем трассы, журнала размещения опор, чертежей крепления проводов, таблицы стрел провеса проводов, документов на отвод и отчуждение земельных участков, вырубку леса, снос сооружений находящихся на трассе.

2) Расстояния по горизонтали от крайних проводов ВЛ при неотклоненном их положении до ближайших выступающих частей отдельно стоящих зданий и сооружений (охранная зона) должны быть не менее 15 м в ненаселенной местности и 4 м – в населенной. Допускается уменьшение указанных расстояний при приближении ВЛ к глухим стенам производственных зданий и сооружений, выполненных из несгораемых материалов.

3) Для прохождения ВЛ по лесным массивам должны быть прорублены просеки. В парках, заповедниках, зеленых зонах вокруг населенных пунктов, ценных лесных массивах, защитных полосах вдоль железных и шоссейных дорог, водных пространств ширину просек для ВЛ следует предусматривать такой, чтобы расстояния от проводов при их наибольшем отклонении до кроны деревьев по горизонтали были не менее: 4 м.

4) При прохождении ВЛ по населенной местности угол пересечения с улицами (проездами) не нормируется. При прохождении ВЛ вдоль улицы допускается расположение проводов над проезжей частью. Опоры, устанавливаемые на перекрестках, поворотах улиц и проездов, должны быть защищены от наезда автотранспорта.

5) Расстояния от проводов ВЛ до поверхности земли в населенной местности при наибольшей стреле провеса должны быть не менее: 7 м – до поверхности земли, 3 м – до зданий и сооружений в нормальном режиме; 4,5 м – до поверхности земли при обрыве провода в соседнем пролете. Эти расстояния должны быть соблюдены при наивысшей температуре воздуха без учета нагрева провода электрическим током, а также при гололеде, но без ветра.

6) Металлические крыши, над которыми проходят ВЛ, должны быть заземлены.

7) При пересечении ВЛ разных напряжений провода ВЛ более высокого напряжения, должны быть расположены над проводами ВЛ более низкого напряжения.

8) При пересечении ВЛ между собой и с ВЛ более низкого напряжения расстояние между проводами или между проводами и тросами пересекающихся ВЛ должно быть не менее 3 м.

9) Пересечение проводов ВЛ с воздушными линиями городской телефонной связи не допускается; эти линии в пролете пересечения с проводами ВЛ должны выполняться только подземными кабелями.

10) Пересечение ВЛ с железными дорогами следует выполнять воздушными переходами. Пересечение ВЛ с железными дорогами в местах сопряжения анкерных участков контактной сети запрещается. Угол пересечения ВЛ с железными дорогами электрифицированными и подлежащими электрификации должен быть не менее 40°. При пересечении и сближении ВЛ с железными дорогами расстояния от основания опоры ВЛ до габарита приближения строений на неэлектрифицированных железных дорогах или до оси опор контактной сети электрифицированных дорог или подлежащих электрификации должны быть не менее высоты опоры плюс 3 м. На участках стесненной трассы допускается эти расстояния принимать не менее 6 м.

11) При пересечении железных дорог общего пользования электрифицированных и подлежащих электрификации, опоры ВЛ, ограничивающие пролет пересечения, должны быть анкерными нормальной конструкции. На участках с особо интенсивным и интенсивным движением поездов эти опоры должны быть металлическими

12) Минимальные расстояния от проводов при пересечении их с другими инженерными сооружениями определяются требованием ПУЭ 7 издание (2.5).

13) Работу по рытью котлованов под опоры выполнять с помощью автоямобуров и одноковшовых экскаваторов. В случае стеснённых условий на трассе и невозможности применения механизмов (прохождение подземных коммуникаций, наземных сооружений) допускается применять ручное рытьё. Глубина котлованов под опоры должна определяться  проектом. Подъём и установку опор осуществлять с помощью подъёмных автокранов. При установке опор проверять нахождение опоры в створе линии, вертикальность опор и горизонтальность траверс. Вертикальность установки одностоечных опор 35 кВ проверять отвесом. Грунт под опорами уплотнять трамбовками через 30-40 см засыпки. Запрещается поднимать опоры при сильном ветре.

14) Перед монтажом изоляторы подвергнуть повторному осмотру и отбраковке.

15) Монтаж изоляторов на опоре выполнять с телескопической вышки. Поднять гирлянды с помощью троса (или каната), перекинутого через блок, укрепленный на траверсе. Поддерживающую гирлянду изоляторов закрепить на траверсе промежуточной опоры при помощи серьги. Серьгу с одной стороны соединить со скобой или с деталью на траверсе, а с другой стороны вставить в шапку верхнего изолятора. Гирлянду поднять до такого положения, при котором ушко свободного плеча монтажного звена совпадает с ушком обычной скобы, закрепленной на опоре. После этого прикрепить и зашплинтовать этот конец монтажного звена к обычной скобе на опоре. Затем подъемный трос ослабить, пока не произойдет поворот монтажного звена на 90 градусов и гирлянда окажется подвешенной в своем рабочем положении на опоре.