Проектирование районной электрической сети
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Суммарная нагрузка от собственной массы проводов и от давления ветра (при отсутствии гололеда) составляет:
Суммарная нагрузка от собственной массы провода, от гололеда и давления ветра равна:
Под воздействием механической нагрузки и температуры окружающей среды в проводах воздушных линий возникают механические напряжения. Для каждой марки провода существует предел прочности, превышение которого вызывает необратимые изменения механических свойств провода. Напряжения в проводе не должны быть меньше допустимых при трёх наиболее опасных условиях:
при наименьшей температуре;
при наибольшей нагрузке;
при среднеэксплуатационных условиях.
С помощью трёх критических пролётов определяют, какой из трёх указанных условий нужно принимать в качестве исходного условия в уравнении состояния провода.
Первый критический пролет - это пролет такой длины, при которой напряжение в проводе в режиме среднегодовой температуры равно допустимому при среднегодовой температуре sэ, а в режиме низшей температуры - допустимому напряжению при низшей температуре s-. Выражение для первого критического пролёта:
где t- = -35 oС- низшая температура;э = +17 oС - среднегодовая температура;
b - значение, обратное модулю упругости, принимаем b = l/E = 1/8250=1,210-4 мм2/даН ( Е = 8250 гс/мм2 [ 7, стр. 34] - для провода марки АС-95/16);
sпр = 29 даН/мм2 [ 7, стр. 34]- предел прочности при растяжении для провода марки АС-95/16;
sг = s- = smax = 0,45•sпр= 0,4529 = 13,05 даН/мм2 - допустимые напряжения при наибольшей нагрузке и при низшей температуре;
sэ = 0,3•sпр= 0,329 = 8,7 даН/мм2 - допустимое напряжение при среднегодовой температуре;
a=19,210-6 1/оС [ 7, стр. 34 ] - температурный коэффициент линейного удлинения провода марки АС-95/16.
Второй критический пролет - это пролет, при котором напряжение в проводе при наибольшей нагрузке равно допустимому напряжению при наибольшей нагрузке sг, а в режиме низшей температуры - допустимому напряжению при низшей температуре s-:
где tг -температура в режиме максимальной нагрузки, принимаем равной -5 оС [ 7, стр. 19 ];
gг - удельная нагрузка в режиме максимальной нагрузки (gг = g7).
Третий критический пролет - это пролет, при котором напряжение при среднегодовой температуре достигает допустимого при среднегодовой температуре sэ, а в режиме максимальной нагрузки равно допустимому при максимальной нагрузке sг:
Таким образом, 367,1м >276,9м >187,7м, т. е. l1k > l2k > l3k.
За исходный для пролетов длинной l = 250 м принимается режим максимальных нагрузок.
Расчет монтажных кривых ведется исходя из уравнения состояния провода:
После преобразования получим:
s3 - 7,67s2 + 0,159(t + 5)s2 - 250,9 = 0.
Стрелу провеса определим по формуле:
= g1l2/(8s) = 3,410 -32502/8s =26,6/s
Тяжение провода:
=Ss= 111,3s
Задаваясь различными значениями температуры t, вычислим значения s, а по ним - f и Т. Определяем значения напряжения и стрелы провеса, рассчитываем натяжение провода для различных температур. Данные результатов расчетов сводим в таблицу 9.1.
Таблица 10.1. Данные для построения монтажных кривых.
t, оС-30-20-100102030s, даН/мм213,111,810,79,68,67,87,1f, м2,032,252,482,773,083,413,75Т, даН1458,031313,341190,911068,48957,18868,14790,23
По данным таблицы строим монтажные кривые:
Рис.10.1. Монтажные кривые.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведена разработка 4 вариантов схем электрической сети по заданному расположению потребителей.
Из ранее выбранных 4 вариантов схем электрической сети, на основании сопоставления их по суммарным длинам линий, были выбраны два наиболее целесообразных варианта (схема Б и схема В).
Для выбранных схем по заданному расположению потребителей и их мощности в режиме наибольших нагрузок произведён выбор номинального напряжения по экономическим областям применения различных номинальных напряжений. В качестве номинального напряжения для обоих вариантов принято напряжение 110 кВ. Далее, на основании произведенных расчётов потоков мощностей для схем с Uном=110 кВ, выбраны марки и сечения проводов на отдельных участках схем по экономической плотности тока. Выбранные провода проверены по допустимому нагреву в послеаварийном режиме. При выборе трансформаторов на подстанциях по мощности в режиме наибольших нагрузок, для потребителей I и II категории по надёжности электроснабжения выбрано по два трансформатора на подстанции.
На основании произведенного технико-экономического сравнения выбранных вариантов, выбран для последующего рассмотрения вариант схемы Б.
Произведен расчёт характерных электрических режимов.
Разработаны мероприятия по обеспечению потребителей электроэнергией требуемого качества. В качестве средств регулирования напряжения применены трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой. Применение трансформаторов с РПН обеспечивает удовлетворительные величины напряжений у потребителей, поэтому применение дополнительных средств регулирования напряжения не требуется.
Приведены основные технико-экономические показатели спроектированной схемы электроснабжения района.
Литература
1. Поспелов Г.Е., Федин В.Т. Электрические системы и сети. Проектирование: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., испр. и доп. - Мн: Вышэйшая школа, 1988 - 308 с.
. Справочник по проектированию линий электропередачи / М.Б. Крюков и др. Под ред. М.А. Реута и С.С. Рокотяна.-2-е изд