При выполнении механического расчета проводов различных сечений F при различной длине расчетного пролета удобно пользоваться удельными механическими нагрузками на провод, т.е. нагрузками приведенными к 1 м длины и 1 мм2 сечения провода. Размерность удельной нагрузки – даН/м*мм2.
Постоянная действующая нагрузка от собственной массы провода определяется через вес одного км провода по формуле:
Р1=Мп* 10-3, (65)
где Мп – масса провода, кг.
Удельная нагрузка от собственной массы провода определяется через вес одного км и его сечение провода по формуле:
, (66)
где Fa – сечение проводника;
F с – сечение сердечника.
В соответствии с ПУЭ удельные нагрузки, обусловленные гололедом и ветром, подразделяются на нормативные и расчетные. В нормативных нагрузках учитывается конструкция ВЛ: высота подвеса провода, его диаметр, и другие факторы. Расчетные нагрузки дополнительно учитывают ответственность ВЛ, опыт эксплуатации аналогичных ВЛ в рассматриваемом районе и другие условия.
Удельная нормативная нагрузка от веса гололеда на проводе, исходя из цилиндрической формы гололедных отложений, составляет:
Р2н= π* g 0 * Ki * Kd * b э *( d + Ki * Kd * b э )/ ( Fa + Fc ), (67)
где g 0 = 0,9*10-3 даН/м*мм2 – плотность льда;
b э – нормативная толщина стенки гололеда на высоте 10м, мм;
d – диаметр провода, мм;
Ki – коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки
гололеда от высоты расположения приведенного центра
тяжести проводов;
Kd – коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки
гололеда в зависимости от диаметра провода.
Высота приведенного центра тяжести проводов определяется по выражению:
, (68)
где h П-З, h П-П – геометрические размеры выбранной опоры;
λ – длина гирлянды изоляторов, для ВЛ 35 кВ λ=0,6м;
[ f] – максимально допустимая стрела провисания провода.
Максимально допустимая стрела провисания провода определяется по выражению:
[ f] = h П-З – λ – hГ, (69)
где hГ – наименьшее допустимое расстояние от провода до земли (габарит ВЛ).
Величина hГ выбирается по таблице 23, в зависимости от типа местности и номинального напряжения линии.
Таблица 23 – Величина габарита ВЛ
| Характер местности | Габарит ВЛ пр напряжении 35кВ, hГ, м |
| Населенная | 7 |
| Ненаселенная | 6 |
| Труднодоступная | 5 |
Значения коэффициентов Ki , Kd учитывающих изменение толщины стенки гололеда от высоты расположения приведенного центра тяжести проводов и в зависимости от диаметра провода, приведены в таблице 24.
Таблица 24 - Значения коэффициентов Ki , Kd
| h ПР, м | Ki | d, м | Kd |
| до 25 | 1,0 | до 10 | 1,0 |
| 30 | 1,4 | 20 | 0,9 |
| 50 | 1,6 | 30 | 0,8 |
| 70 | 1,8 | 50 | 0,7 |
| 100 | 2,0 | 70 | 0,6 |
Удельная расчетная нагрузка от веса гололеда на проводе:
Р 2 = Р 2 н * γ nw * γр * γ f * γ d , (70)
где γ nw – коэффициент надежности по ответственности ВЛ, зависящий от
напряжения и количества цепей; для ВЛ до 220 кВ включительно
γ nw =1; для двухцепных ВЛ γ nw =1,3 независимо от напряжения;
γр – региональный коэффициент на основании опыта эксплуатации (γр=1);
γ f – коэффициент надежности по гололедной нагрузке (для 1 и 2 района по гололеду γf=1,3; для 3 района по гололеду и выше γf=1,6);
γ d – коэффициент условий работы γd=0,5.
Суммарная удельная расчетная нагрузка от веса провода и гололеда определяется суммированием нагрузок Р1 и Р2, поскольку обе эти нагрузки имеют одинаковое направление.
Р3= Р1 + Р2 (71)
Удельная нормативная ветровая нагрузка при отсутствии гололеда, определяется по формуле:
P4 н =αw*KL*Kw*Cx*W*d*10-3/F, (72)
где αw – коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ, принимаемый по таблице 25;
KL – коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, принимаемый по таблице 26;
Kw – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности принимаемый по таблице 27;
Cx – коэффициент лобового сопротивления, зависящий от диаметра провода и принимаемый равным: 1,1 – для проводов диаметром 20 мм и более; 1,2 – для проводов диаметром менее 20мм;
W – нормативное ветровое давление, Па;
F – сечение провода, мм2.
Таблица 25 – Значение коэффициента αw
| W, Па | 200 | 240 | 280 | 300 | 320 | 360 | 400 | 500 | 580 и более |
| αw | 1,0 | 0,94 | 0,88 | 0,85 | 0,83 | 0,80 | 0,76 | 0,71 | 0,70 |
Таблица 26 – Значение коэффициента KL
| lр | KL |
| 50 | 1,2 |
| 100 | 1,1 |
| 150 | 1,05 |
| 250 и более | 1,0 |
Таблица 27 – Значение коэффициента Kw
| h ПР, м | Типы местности | ||
| А | В | С | |
| до 15м | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| 20 | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
| 40 | 1,5 | 1,1 | 0,8 |
| 60 | 1,7 | 1,3 | 1,0 |
| 80 | 1,85 | 1,45 | 1,15 |
| 100 | 2,0 | 1,6 | 1,25 |
Промежуточные значения коэффициентов Kw, KL, αw определяются линейной интерполяцией.
Удельная нормативная ветровая нагрузка при наличии гололеда, определяется по формуле:
P 5н = αw * KL * Kw * Cx * W г* ( d + 2* Ki * Kd * b э ) *10-3/ F , (73)
где Cx = 1,2 для всех проводов, покрытых гололедом;
W г = 0,25*W – ветровое давление при гололеде.
Удельные расчетные ветровые нагрузки при отсутствии и наличии гололеда определяются соответственно по формулам:
P 4 = P 4н * γ nw * γр* γ f (74)
P 5 = P 5н * γ nw * γр* γ f , (75)
где γ f – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, γ f = 1,1.
Расчетная удельная нагрузка от ветра и веса провода без гололеда определяется по формуле:
(76)
Расчетная удельная нагрузка от веса провода, покрытого гололедом, и ветра определяется по формуле:
(77)
Удельные нагрузки Р6 и Р7 определяются геометрическим сложением составляющих, поскольку эти составляющие направлены вертикально (в случае Р1 и Р3 ) и горизонтально (в случае Р4 и Р5 ).
На основании расчетов раздела 6, необходимо сделать вывод, какая из нагрузок, воздействующих на провода заданного участка, является максимальной.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лыкин А.В. Электрические системы и сети. Учебное пособие. – М.: Университетская книга; Логос, 2006. – 254 с.
2. Идельчик В. И. Электрические системы и сети. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 592 с.
3. Справочник по проектированию электрических сетей. Под ред. Д.Л. Файбисовича. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. – 320 с.
4. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 350 с.
5. В.А. Боровиков Электрические сети энергетических систем.-Л.
:Энергия, 1987.
6. В.М. Блок Пособие к курсовому и дипломному проектирова-
нию для электроэнергетических специальностей.-М.:В. школа,
1990.
7. Н.В. Буслова Электрические сети и системы.-Киев.:В. школа,
1986.
8. И.А. Баумштейн Справочник по электрическим установкам вы-
сокого напряжения.-М.:Энергоатомиздат, 1986.
9. М. Свами, К. Тхуласираман Графы, сети и алгоритмы.-М.:Мир,
1984.
Приложение 1 – Физическая карта РФ
Приложение 2 – Карта районирования территории РФ по ветровому давлению
Приложение 3 – Карта районирования территории РФ по толщине стенки гололеда
Приложение 4 – Область применения и размеры унифицированных железобетонных и стальных промежуточных опор 35 кВ
Дата: 2018-11-18, просмотров: 959.
