Автор: Пользователь скрыл имя, 17 Октября 2015 в 19:53, курсовая работа
В России находится в эксплуатации более 1 млн.км. воздушных электрических линий (ВЛ) напряжением 0,4 кВ. Технические характеристики и состояние этих ВЛ не в полной мере отвечают современным требованиям потребителей. Львиная доля их была построена в 60-70е годы. Сегодня более 125000км ВЛ-0,4 кВ находится в аварийном состоянии. В до перестроечные годы ежегодно заменялось около 50000км. В последнее десятилетие прокладывается не более 5000км новых сетей ежегодно. А между тем срок службы ВЛ, в среднем равняется 30-35 годам, то есть в ближайшее время количество аварий на них будет возрастать в геометрической прогрессии.
ВЛ 0,4 кВ построены, в основном, с использованием голых алюминиевых проводов малых сечений, которые не выдерживают гололёдных и ветровых нагрузок. Примерно 1/3 ВЛ работает больше нормативного срока и требует реконструкции в соответствии с действующими нормами.
Введение 5
1 Реконструкция как схема развития электрических сетей 6
2 Реконструкция ВЛ 0,4 кВ самонесущим изолированным проводом 8
3 Из истории создания самонесущего изолированного провода 12
4 Общая конструкция и виды самонесущих изолированных проводов 17
5 Основные электротехнические параметры самонесущего
изолированного провода 20
6 Основные технические требования к ВЛИ до 1 кВ 26
Практическая часть 34
7 Характеристика ВЛ 0,4 кВ Калачинского РЭС Восточных
электрических сетей филиала ОАО«МРСК Сибири»- «Омскэнерго». 34
7.1 Состояние сетей заводского микрорайона г.Калачинска 34
8 Расчет проекта реконструкции ВЛ 0,4 кВ от ТП № 64, ф1, ф2 37
8.1 Электротехнические решения 37
8.2 Строительные решения 37
8.3 Производственная и техническая безопасность 39
8.4 Расчетные электрические нагрузки 40
8.4.1 Описание выбора сечений проводников линий по допустимой
потере напряжения 41
8.4.2 Описание расчёта режима сетей с равномерно распределённой
нагрузкой 42
8.4.3 Расчет режима сетей 46
9 Экономическое обоснование проекта 53
9.1 Составление сметы для расчета капиталовложений в реконструкцию
ВЛ-0,4 кВ от ТП №64 53
9.2 Методы оценки эффективности инвестиций без учета
дисконтирования 54
9.2.1 Метод оценки эффективности инвестиций по сроку окупаемости 54
9.2.2 Расчет экономической эффективности инвестиций по сроку
окупаемости 55
10 Заключение 57
11 Библиографический список 58
Выбор сечения токопроводящих жил СИП по длительности допустимому току выполняют с учетом требований, указанных в таблице 2, которые относятся и в ВЛИ до 1 кВ с неизолированными проводами, выбор сечения проводников по нагреву, по экономической плотности тока.
Необходимо иметь ввиду, что неизолированные провода ВЛН 0,4 кВ охлаждаются воздухом эффективнее, чем изолированные. Для сравнения приведем допустимые длительные токи нагрузки для неизолированных проводов марок А и АС (таб. 2).
На ВЛИ все виды механических нагрузок и воздействий на СИП воспринимает несущий нулевой провод.
Допустимые механические нагрузки в несущем проводе СИП «при этих условиях приведены в таблице 3.
В механических расчетах несущего провода принимают, например, физическо-механические характеристики по технической информации на СИП, указанной в таб 4
Таблица 2 - Допустимый длительный ток для неизолированных проводов
по ГОСТ 839-80.
Номинальное сечение проводов, мм2 |
Ток для проводов марок, А | |
| А |
АС |
10 |
— |
84 |
16 |
105 |
111 |
25 |
136 |
142 |
35 |
170 |
175 |
50 |
215 |
210 |
70 |
265 |
265 |
95 |
320 |
330 |
120 |
375 |
390 |
150 |
440 |
450 |
Таблица 3 - Допустимое механическое напряжение в несущем нулевом проводе СИП
Номинальное сечение несущего нулевого провода СИП, мм2 |
Допустимое напряжение, % предела прочности при растяжении | |
|
при наибольшей внешней нагрузке и низшей температуре |
при среднегодовой температуре |
25. ..35 |
35 |
30 |
50...95 |
40 |
30 |
По условиям механической прочности от расчетной толщины стенки гололеда на магистралях ВЛИ до 1 кВ и на ответвлениях в вводам применяются СИП с сечением жил несущего нулевого провода, не менее приведенных в таблице 5.
Таблица 4 - Расчетное ветровое давление на высоте 10 м над поверхностью земли
Район по ветру
|
Расчетное ветровое давление, Wo, Па (скорость ветра, м/сек) | |
Местность | ||
В* |
А* | |
I |
250(20) |
400(25) |
II |
300(22) |
500(29) |
Ш |
400(25) |
650)32) |
IV |
550(29) |
800(36) |
V |
700(33) |
1000(40) |
VI |
850(37) |
1250(45) |
VII |
1000(40) |
1500(49) |
Особый |
I150 и более (43 и более)* |
1750 и более (53 и более)** |
* В — населенная местность; А — ненаселенная местность. |
Таблица 5 - Расчетная толщина стенки гололеда для высоты 10 м над поверхностью земли
Район по ветру |
Расчетная толщина стенки гололеда, мм | |
Местность | ||
В* |
А* | |
I |
10 |
10 |
II |
10 |
15 |
III |
15 |
20 |
IV |
20 |
25 |
V |
25 |
30 |
VI |
30 |
35 |
VII |
35 |
40 |
Особый |
40 и более |
45 и более |
* В — населенная местность; А — ненаселенная местность. |
Таблица 6 - Расчетная линейная механическая нагрузка от давления ветра на провод, покрытый гололедом
Район по ветру
|
Расчетная линейная нагрузка от давления ветра на провод, покрытый гололедом, Q, Н/м | |
Местность | ||
В |
А | |
I |
2 |
4 |
II |
4 |
8 |
III |
6 |
12 |
IV |
8 |
16 |
V |
10 |
20 |
VI |
12 |
24 |
VII |
14 |
28 |
VIII |
16 |
32 |
IX |
18 |
36 |
X |
20 |
40 |
Таблица 7 - Расчетные механические сопротивления проводов ВЛИ до 1 кВ
Материал и номинальное сечение провода, мм2 |
Расчетные механические сопротивления проводов в % от разрывного усилия | |
| При гололедно-ветровых нагрузках и низшей температуре, Rr= R_* |
При среднегодовой температуре, R* |
Алюминиевые, сечением: 25...95 120 |
50 65 |
35 35 |
Из нетермообработанного алюминиевого сплава, сечением: 25...95120 |
60 65 |
30 30 |
Сталеалюминиевые, сечением: 25...95 120 |
60 65 |
35 35 |
Несущий провод СИП, сечением: 25. .120 |
50 |
30 |
* R, — гололедно-ветровые нагрузки; R-— нагрузки при предельной минусовой температуре; Rсг— нагрузки при среднегодовой температуре. |
Расчетная толщина стенки гололеда, мм |
Сечение несущего нулевого провода на магистрали ВЛИ, на линейном ответвлении от ВЛИ, мм2 |
Сечение жилы на ответвлениях от ВЛИ и к вводам, мм2 |
До 10 |
35 |
16 |
15 и более |
50 |
16 |
Таблица 8 - Минимально допустимые сечения изолированных проводов
6 Основные технические требования к ВЛИ до 1 кВ.
Воздушной линией напряжения до 1 кВ с самонесущими изолированными проводами (ВЛИ) называется устройство, предназначенное для передачи электроэнергии по изолированным проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи крюков, кронштейнов и другой линейной арматуры к опорам ,к стенам зданий и сооружений. Участок проводов от распределительного устройства 0,4 кВ трансформаторной подстанции до первой опоры относится к данной ВЛИ.
Ответвлением от ВЛИ до 1 кВ к вводу называется участок проводов от опоры магистрали ВЛИ, на которой выполнено ответвление, до крепления этих проводов к стене здания (сооружения),в которое осуществляется ввод, или до крепления проводов к трубостойке, через которую осуществляется ввод в здание или сооружение.
Нормальным режимом ВЛИ до 1 кВ называется состояние ВЛИ при необорванном несущем тросе (нулевом проводе).
Аварийным режимом ВЛИ до 1 кВ называется состояние ВЛИ при оборванном несущем проводе.
Габариты, пересечения и сближения ВЛИ 0,4 кВ:
Расстояние от изолированных проводов ВЛИ до 1 кВ при наибольшей стреле провеса до поверхности земли и проезжей части улиц и дорог должно быть не менее 5,5 м., а расстояние до поверхности непроезжей части улиц при наибольшей стреле провеса СИП — не менее 4,0 м.
Расстояние от СИП до поверхности земли может быть уменьшено в труднодоступной местности до 2,5 м. и в недоступной местности (склоны гор, скалы, утесы и т.п.) — до 0,5 м.
При пересечении непроезжей части улиц ответвлениями от ВЛИ к вводам расстояние от СИП до тротуаров и пешеходных дорожек допускается уменьшить до 3,5 м.
Расстояние от поверхности земли до СИП перед вводом должно быть не менее 2,5 м.
Прохождение ВЛИ до 1 кВ над зданиями и строениями не допускается, за исключением ответвлений от ВЛИ к вводам в здания и сооружения. При этом допускается прохождение ВЛИ над крышами промышленных зданий и сооружений (кроме зданий, расположенных в пожароопасных и взрывоопасных зонах). При этом расстояние от них до СИП предусмотрено не менее 2,5 м. Расстояние в свету от СИП до крыш зданий небольшой высоты (торговые павильоны, палатки, киоски, будки, фургоны и т.п.), на крышах которых исключено пребывание людей, допускается не менее 0,5 м.
При пересечении ВЛИ с несудоходными реками и другими водоемами наименьшее расстояние от СИП до наибольшего уровня высоких вол при наивысшей расчетной температуре воздуха допускается не менее 2 м, а до уровня льда при температуре -5°С и расчетной стенке гололеда - не менее 4,5м.
Пересечения и сближения ВЛИ до 1 кВ с ВЛН 0,4-110 кВ:
Угол пересечения ВЛИ до 1 кВ с различными сооружениями, а также с улицами и площадями населенных пунктов не нормируется.
При пересечении ВЛИ с ВЛН напряжением выше 1 кВ расстояния от проводов пересекающей ВЛН до СИП пересекаемых ВЛИ или ВЛН должны быть не менее указанных в таблице 9.
При параллельном прохождении и сближении ВЛН выше 1 кВ и ВЛИ до 1 кВ расстояния между ними по горизонтали должно быть не менее, указанных в табл.10. На участках параллельного следования ВЛИ до I кВ с ВЛН 10 кВ следует рассматривать целесообразность применения общих опор для совместной подвески на них проводов этих линий электропередачи.
В местах пересечения ВЛИ до 1 кВ между собой или с ВЛН до I кВ могут применяться промежуточные опоры и опоры анкерного типа.
Таблица 9 - Наименьшее расстояние между проводами или между проводами и тросами пересекающихся ВЛ на металлических и железобетонных опорах, а также на деревянных опорах при наличии грозозащитных устройств
Длина пролета, м |
Наименьшее расстояние, м, при расстоянии от места пересечения до ближайшей опоры ВЛ, м | |||||
| 30 |
50 |
70 |
100 |
120 | |
При пересечении ВЛ 110-35 кВ между собой и с ВЛИ (ВЛИ) более низкого напряжения | ||||||
До 200 |
3 |
3 |
3 |
4 |
— | |
До 300 |
3 |
3 |
4 |
4.5 |
5 | |
При пересечении ВЛН 6-10 кВ между собой и с ВЛИ (ВЛИ) более низкого напряжения | ||||||
До 100 |
2 |
2 |
— |
— |
— | |
До 150 |
2 |
2,5 |
2,5 |
— |
— |
Информация о работе Развитие сетей Калачинского РЭС: реконструкция ВЛ 0,4 кВ