Проект электрокотельной ИГТУ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
°ступает как при наибольшей добавочной нагрузке, так и при наименьшей температуре. Формула критического пролёта имеет вид:
Где lКР критический пролёт, м; ?М максимальное напряжение, кг/см2;
?МАКС удельная максимальная нагрузка, кг/ммм2;
?МИН удельная нагрузка при минимальной температуре, кг/ммм2;
ТМАКС температура при максимальной нагрузке, ?С; ТМИН минимальная температура, ?С; ? температурный коэффициент линейного расширения материала провода, град-1.
При 40 ?С удельная нагрузка равна ?1, а при гололёде (-5 ?С) удельная нагрузка равна ?7. Подставляя эти значения в предыдущее уравнение и производя преобразования, получим выражение для критического пролёта в следующем виде:
,
где ?ДОП допускаемое напряжение, кг/см2, меняется для провода в зависимости от условий, в которых он находится. Подставляем в это выражение значения коэффициента и удельные нагрузки и получим выражение для определения критического пролёта в зависимости от допустимого напряжения:
Приведём данные для провода АС-150/19 из [14] и подставим значения напряжения в формулу, тем самым получим критические длины пролётов для различных режимов работы.
Таблица 3.14. Максимально допустимые напряжения в проводе.
Допустимое напряжение в различных случаях, кг/мм2Значение критического пролёта, мПри наибольшей внешней нагрузке13.2382.8При низшей температуре, ?С10.5333.5При среднегодовой температуре, ?С8.8181.25
Если действительный пролёт меньше критического, то наибольшее напряжение в проводе наступает при Т=-40 ?С, а если больше критического, то при гололёде с ветром, величину этого наибольшего напряжения в проводе подставляем в формулу для определения напряжения для заданных условий, приведём её ниже. Расчёт согласно [14].
В нашем случае максимальное напряжение в проводе наступает при низкой температуре, так как действительный пролёт меньше критического. Значение напряжения для низкой температуры в [14] и составляет ?М=10.5 кг/мм2. Подставим величину известного напряжения для заданных условий в данное выражение и определим действительное напряжение в проводе при низкой температуре и ветре
Данные для определения напряжения:
Заданное механическое напряжение ?M=10.5 при температуре ТМ=-40 ?С и удельной нагрузке ?1=3.4610-3 кг/ммм2.
Модуль упругости Е=8.25103 Па, тогда
-
коэффициент упругого удлинения материала, т.е. величина, показывающая изменение единицы длины провода при увеличении напряжения материала на 1 кг/мм2. ?=2310-6, град-1 температурный коэффициент линейного расширения материала провода.
Подставим заданные и реальные значения для ветра и гололёда.
При данном сочетании параметров напряжение будет
Данное уравнение решаем в Mathcad-е и получаем два решения комплексные числа и одно действительное, оно и будет искомым напряжением в проводе при ветре и низкой температуре. ?=11.65 кг/мм2
Максимальным напряжением для данного провода является значение 13.2 кг/мм2, т.е. напряжение, возникающее в проводе при длине пролёта 170 м ветре и низкой температуре близко к максимальному, не превышает его, значит провод АС-150/19 пригоден к использованию.
Определим стрелу провеса провода
м
Длина провода в пролёте будет:
м
Нормативное расстояние от проводов ВЛ-220кВ до земли СН=7м.
Активная высота опоры Н-15м.
Максимальная высота провеса
SMAX = Н (Сн + 0,4) = 15 - (7 + 0,4) =7,6 м (103)
Где 0,4 запас в габарите на возможные неточности в монтаже.
В нашем случае максимальная высота провеса составляет 1.71 м, значит по этому пункту проверки провод тоже проходит.
На подходе к ГПП линия защищается грозозащитным тросом, представляющим собой стальной оцинкованный канат сечением 50 мм
Выбор типа и расчет изоляторов арматуры Для гирлянд 220 кв.
Для установки принимаем подвесные фарфоровые изоляторы, которые предназначены для крепления многопроволочных проводов к опорам воздушных линий и наружных РУ.
Различают подвесные изоляторы тарельчатые и стержневые. Для установки выбираем тарельчатые изоляторы, предназначенные для местностей, прилегающих к химическим, металлургическим заводам, где воздух содержит значительное количество пыли, серы и других веществ, которые образуют на поверхности изоляторов вредный осадок, снижающий их электрическую прочность.
Тарельчатые изоляторы способны выдерживать натяжение порядка 10 12 кН. Механическую прочность изоляторов характеризуют испытательной нагрузкой, которую изолятор должен выдерживать в течение 1 часа без повреждений.
Расчетную нагрузку на тарельчатые изоляторы принимают равной половине часовой испытательной.
Гирлянды подвесных изоляторов бывают поддерживающими (располагаются вертикально на промежуточных опорах) и натяжные (размещаются на анкерных опорах почти горизонтально).
Количество изоляторов в гирлянде зависит от номинального напряжения и требуемого уровня изоляции. Количество изоляторов в поддерживающих гирляндах нормируется [15].
Поддерживающие гирлянды воспринимают нагрузку от веса провода и от собственного веса.
Определяем коэффициент запаса прочности [15].
При работе ВЛ в нормальном режиме П ? 2.7, при среднегодовой температуре, при отсутствии гололеда и ветра не менее 5.0.
2.7(P7 lВЕС + ?Г) ? P
5 (P1 lВЕС + ?Г) ? P
2.7(1.48