Проектирование электроэнергетических сетей и систем

 – наибольшая удельная механическая нагрузка, выбранная как исходная для климатических условий, = = 0,071Н/м мм²;

 - напряжение в проводе, выбранное как исходное для климатических условий, = = 233,164 Н/ мм²;

 – температура, выбранная  как исходная для климатических  условий, = = -5⁰С;

 – температура, при которой имеет место наибольшая стрела провисания провода, = = -5⁰С.

Введем коэффициенты А, В, С и упростим уравнение.

;

;

.

Получим биквадратное уравнение относительно длины габаритного пролета

, тогда

(м).                                                                                          

Сравниваем полученный габаритный пролет с выбранным за определяющий критическим. Условие соблюдается (562  404,368).

Произвести проверку своих расчетов для исключения ошибок.

 Проверка заключается в нахождении напряжения в низшей точке провода при габаритных условиях, вычислении габаритной стрелы провеса и сравнения ее с допустимой, найденной в подзадаче 1.

Проверочное уравнение состояния  провода имеет вид

,

из него необходимо найти значение .

=228

Далее найдём стрелу провеса по упрощенной формуле:

(м) 11,7(м)

Сравним ее с допустимой стрелой провеса (11,7 м.). Значения получились приблизительно одинаковыми.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.7 Построение  расстановочного шаблона

 

Теоретическая часть. Шаблон для расстановки опор по профилю трассы представляет собой три кривые-параболы, расположенные друг над другом со сдвигом по вертикали (см. рис. 3).

Рис. 3

Верхняя парабола (1) называется кривой провисания провода. Построение ее ведется по уравнению:

, где

 - значение длины габаритного пролета в метрах, обычно рассматривается диапазон . В уравнение для удобства расчетов вводят коэффициент шаблона:

,

тогда окончательно

.

Средняя парабола (2) называется габаритная кривая. Она сдвинута по вертикали вниз от параболы (1) на расстояние, равное требуемому габариту Г с запасом габарита на 0,3 м.

.

Нижняя парабола (3) называется земляной кривой. Ее строят, чтобы  правильно накладывать шаблон на профиль трассы без измерения высоты подвеса провода на опорах . Кривая (3) сдвинута относительно кривой (1) на расстояние

.

Для построения расстановочного шаблона  принять масштаб: по горизонтали – в 1см – 50 м; по вертикали – в 1 см – 5 м.

Решение подзадачи

1. Определим коэффициент шаблона, рассчитаем данные для построения кривой (1).

,

,

2. Рассчитаем данные для построения кривой (2), используя данные кривой (1) и соответствующую формулу.

3. Рассчитаем данные для построения кривой (3), используя данные кривой (1) и соответствующую формулу.

(м)

Результаты расчетов внесём в табл. 2 и построим расстановочный шаблон.

Таблица 2

, м	0	50	100	150	200	250	300	350	407
, м	0	0,75	3	6,75	12	18,75	27	36,75	48
, м	-8,3	-7,55	-5,3	-1,55	3,7	10,45	18,7	28,45	39,7
, м	-20,3	-19,55	-17,3	-13,55	-8,3	-1,55	6,7	16,45	27,7

4. На готовом шаблоне укажем значения габаритного и весового пролетов. Весовой пролет характеризует вес провода, который передается на опоры на участке от точки подвеса до низшей точки провода в пролете. В проектах обычно принимают (м)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. «ВЫБОР ТИПА И  КОНСТРУКЦИИ АНКЕРНЫХ ОПОР И  ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЬШОГО ВОЗМОЖНОГО ПРОЛЕТА ПРИ ПРЕСЕЧЕНИИ АВТОСТРАДЫ»

Линия по направлению  трассы должна пересечь автостраду с  шириной полотна 30м, и идущей параллельно с автострадой ЛС (линии связи). Необходимо выбрать тип и конструкцию опор, ограничивающих пролет пересечения и определить наибольшие расстояния между этими опорами.

Указания:

1.Угол пересечения  ВЛ с автострадой не регламентируется.

2.При пересечении автострады  шириной полотна более 27,5 м (1 категория) опоры должны быть анкерные нормальной конструкции.

3.Расстояния по вертикали  проверяются в нормальном режиме  при наибольшей стреле провеса без учета нагрева электрическим током проводов При U_ном = 220 кВ наименьшее расстояние от проводов до полотна дороги должно быть не менее 8 м

4.Расстояния по горизонтали  от основания опоры до бровки  земляного полотна дороги должно быть не менее высоты опоры.

5.Угол пересечения  ВЛ и ЛС должен близок 90 градусам, насколько это возможно.

6.Место пересечения выбрать как можно ближе к опоре ВЛ. Не допускать расположения опор ЛС под проводами ВЛ. Расстояние по горизонтали от опор ВЛ до проводов ЛС должно быть не менее 7 м, а от опор ЛС до проекции проводов ВЛ не менее 15м.

7.Расстояние по вертикали  от проводов ВЛ до проводов ЛС (для 220 кВ) должно быть 4 м.

 

Решение:

Т.к. промежуточные двухцепные опоры свободностоящие, то и анкерные стальные свободностоящие. По справочнику, (Под редакцией А.Д. Романов, М.,1971г) выбрана стальная унифицированная  опора У-220-2, высота расположения нижней траверсы 10,5 м. Такая высота не удовлетворяет требованиям ПУЭ, т.к. разница высот между высотой шоссе и высотой профиля0,8 м.

Поэтому опору необходимо принять с подставкой 9 м, имеющей  основание шириной 7,9 м, с высотой крепления нижней траверсы (10,5+9=19,5м) 19,5м.До установки подставки высота опоры была 31,6 м, после установки подставки 40,6 м. Шифр опоры станет У-220-2+9 м. Т.о. наименьшие расстояние по горизонтали от бровки земляного полотна до основания опоры д.б. 40,6 м, до вертикальной оси опоры при наибольшей стреле провеса (40,6+7,9/2)=44,45 м.

Это расположение опоры  удовлетворяет требованиям ПУЭ, горизонтальному расстоянию ЛС 7,15 м. Расстояние от проводов левой бровки равно 33 м, до правой бровки равно 75 м.До правой ЛС -85 м.

Начало системы координат  соответствует точке крепления  нижнего провода. На анкерной опоре будет располагаться на высоте (10,5+9+1,2)=20,7 м, над принятым уровнем.

 

 

Расчет:

γ₁ = 0,041 Н/м∙мм²

Е = 99000 Н/мм²;

α = 18,3·10^-6рад^-1

определяющими климатическими условиями будут , , (задача 3).

Q_сг = +5⁰С

σ  = σ_сг = 149 Н/мм²  

 

Составим уравнение  состояния провода.

Где 70 градусов постоянная величина, т.к. для лини пересекающих автостраду с интенсивным движением следует выполнить проверку габаритов при нагрузке проводов собственной массой и температурой Q_доп=70 градусов.

Зададимся величиной l_анк=300-800 м. Результаты расчетов внесём в табл. 3.1

Таблица 3.1

 

lанк, м	300	400	500	600	700	800
σанк, Н/мм2	55	62	67	70,7	73,3	75,2

 

Рассчитаем ординату кривой провисания.

, -угол наклона

γ_габ =γ₁ = 0,041 Н/м∙мм²

 

Результаты расчетов внесём в табл. 3.2

Таблица 3.2

l, м	x1=33	x2=45	x3=75	x4=85	x5=lанк/2
300	3,3	4,2	6,29	6,8	8,38
400	4	5,3	8,1	8,85	13,2
500	4,7	6,3	9,7	10,8	19,1
600	5,4	7,2	11,4	12,7	26
700	6,2	8,24	13,11	14,6	34
800	6,9	9,3	14,8	16,6	43

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета  запаса габаритах <span class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_0