Общая энергетика
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
?нном разряде.
В электрических сетях напряжением до 1000 В при реконструкции и новом строительстве применяются самонесущие изолированные провода - СИП. Такие провода значительно повышают надёжность ЛЭП и упрощают её конструкцию.
Опоры воздушных ЛЭП предназначены для крепления на них проводов при помощи изоляторов и арматуры (зажимы, скобы, штыри, крюки и др.). Опоры различают по материалу (деревянные, стальные, железобетонные), по назначению (промежуточные, анкерные, поворотные, угловые, концевые, ответвительные, переходные, специальные и др.), по конструкции (одностоечные, П-образные, Т-образные, А-образные, Y-образные, др.). Пример одностоечной деревянной промежуточной опоры приведен на рис.2.4.б. В грунте крепится пасынок 2 (деревянный или железобетонный), к которому бандажом 3 (стальная лента или проволока) жестко крепится непосредственно стойка 4. В верхней части стойки деревянными или металлическими отколами 5 крепится траверза 6, на которой размещаются изоляторы, необходимые для поддержания проводов ЛЭП. Изоляторы выполняются из фарфора, полимеров или закаленного стекла и разделяются на штыревые Ш (на напряжение до 35 кВ) и подвесные П (на напряжение выше 35 кВ). ЛЭП характеризуется рядом геометрических параметров: длина пролёта, стрела провеса, габарит линии и т.д.
Кабельные ЛЭП имеют проводники 7, изолированные друг от друга и от внешней среды (рис.2.4.д,е), которые выполняются медными или алюминиевыми проволоками. Применяют и однопрволочную (монолитную) конструкцию проводников КЛЭП. В маркировке кабелей с алюминиевыми проводниками (жилами) на первом месте указывается буква А. На проводник накладывается изоляция 8: резина Р, винилхлорид В, полиэтилен П, негорючая резина Н, бумага с масляной пропиткой. Многожильные кабели имеют кроме изоляции отдельных жил еще и общую (поясную) изоляцию 9 из тех же материалов. Изоляция защищается от внешних воздействий оболочкой 10: резина Р, винилхлорид В, полиэтилен П, алюминий А, свинец С. Бронированные кабели имеют наружную защиту в виде стальной брони 11. В настоящее время всё более широко применяются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые обладают улучшенными технико-экономическими характеристиками.
Например, кабель ААБ - 3x120 имеет три проводящих алюминиевых жилы сечением по 120 мм2 каждая, бумажную изоляцию, алюминиевую оболочку и стальную броню, покрытую пряжей.
г
д е
Рис.2.4. Элементы конструкции ЛЭП:
а - провода; б - опора; в - изолятор штыревой; г - изолятор подвесной;
д - кабель одножильный; е - кабель трехжильный
Воздушные и кабельные ЛЭП имеют свои достоинства и недостатки. В соответствии с этим определяется область их применения. Воздушные ЛЭП напряжением 0,38...1150 кВ используются для открытой прокладки при соответствующем рельефе местности и допустимых условиях городской застройки. КЛЭП напряжением 0,38…110 кВ применяются для скрытой прокладки в городах, на промышленных объектах, внутри помещений и т.д.
Выбор напряжения ЛЭП. Этот вопрос решается на основании технико-экономических расчетов, основу которых составляет сравнение стоимости ЛЭП разных классов напряжения (затраты на сооружение, обслуживание, эксплуатацию, ремонт) и стоимости потерь мощности, неизбежных при передаче электроэнергии. Известно, что эти потери равны
, кВт, (2.2)
где IЛ - сила тока в ЛЭП, А; rЛ -активное сопротивление проводов ЛЭП, Ом; r0 -удельное активное сопротивление, Ом/км; l -длина ЛЭП, км.
При известной величине полной мощности нагрузки SНГ и выбираемом напряжении ЛЭП UЛ потери мощности в линии обратно пропорциональны квадрату напряжения:
; (2.3)
С учётом этого и производится выбор напряжения ЛЭП при заданных значениях передаваемой мощности и длине линии.
Пример расчета. Для схемы рис.2.3.а определить предельное расстояние lП передачи электроэнергии от источника потребителю, если максимально допустимая потеря активной мощности в ЛЭП численно равна 10% от SН2 =2,6 МВА; UЛ = 10 кВ; jэ =1,4 А/мм2 .
Решение. В соответствии с (2.1) и (2.3)
А
мм2
Принимаемое сечение F=95 мм2, тогда r0 =0,33 Ом/км [6].
Используя (2.2)
,
откуда lП =12,825 км.
.2 Передача тепловой энергии
Выработанная на ТЭС или в котельных тепловая энергия передается потребителям по тепловым сетям, основой которых являются трубопроводы. Классификация теплосетей приведена на рис.2.5. Для теплофикации (обогрева зданий и помещений) преимущественное распространение имеют системы горячего водоснабжения. Вода имеет бльшую, чем пар аккумулирующую способность, чем обеспечивается бльшая дальность теплоснабжения. Вода безопаснее пара в аварийных ситуациях. Водяные системы позволяют организовать централизованное регулирование отпуска тепла. Системы парового теплоснабжения имеют более высокие параметры теплоносителя, поэтому зачастую они предпочтительней водяных систем для промышленных потребителей.
Рис.2.5. Классификация теплосетей
По количеству труб наиболее просты и дёшевы однотрубные системы. Но они пригодны лишь там, где теплоноситель полностью используется потребителем. Наиболее распространены двухтрубные системы с подающим и обратным трубопроводами.
В многотрубных сетях выполняется несколько подающих труб с разными потенциалами теплоносителя и общая обратная труба.
Наземная прокладка трубопроводов проще и дешевле, но возможна только при наличии свободной территории. Обычно по трассе прокладки ест?/p>