Сооружение одноцепной линии электропередачи

Аннотация

В курсовом проекте выполнены необходимые расчеты по сооружению одноцепной линии электропередачи, напряжением 330 кВ, протяженностью 46 км, проходящей в Новгородской области, предназначенной для энергоснабжения города Новгород.

На линии предусматриваются металлические промежуточные и анкерно-угловые опоры.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.

В пояснительной записке выполнены расчеты нагрузок на провод, молниезащитный трос и на изоляторы, выбраны основные конструкции для линии.

В разделе «Организация работ» определен срок монтажа линии электропередачи, составивший 139 календарных дней, определены требуемые материальные ресурсы и объёмы работ, выбраны методы производства работ и необходимые транспортные средства для вывозки грузов на трассу, произведены расчеты трудозатрат на основные виды работ. В этом же разделе представлена структура прорабского участка для монтажа линии и рекомендации по организации контроля качества работ, мероприятия по сдаче смонтированной ВЛ в эксплуатацию и мероприятия по охране труда.

В графической части проекта на листе №1 представлены план трассы проектируемой линии, участок продольного профиля с расстановкой опор и эскиз перехода линии через автодорогу IА категории.

На листе №2 построены календарный график производства работ, график движения рабочих и механизмов, график поставки материалов и конструкций в период монтажа ВЛ 330 кВ.

1 Расчетно-конструктивный раздел

1.1 Описание трассы ВЛ

Проектируемая одноцепная ВЛ 330 кВ ПС “Вадинская“ – ПС “Новгородская”, предназначена для выдачи мощности от межсистемной подстанции в город Вадинск. Передаваемая мощность МВт Трасса проектируемой ВЛ проложена по землепользованиям Новгородского рай-она и Вадинского лесничества. Общая протяжённость трассы ВЛ 330 кВ составляет 46 км.

На проектируемой ВЛ 330 кВ предусматривается 5 анкерных участка по 10 и 6 км. Лесные угодья на трассе ВЛ представлены одним массивом общей протяженностью 2,8 километра. Лес средний, густой, мягких пород. Средняя высота лесного массива 11 метров. Остальная часть трассы проложена по выгонным землям и землям, которые не пригодны для землепользования. Рельеф трассы слабохолмистый. Грунты на трассе представлены суглинками, удельное сопротивление грунта равно 100 Ом·м.

Отметки на трассе изменяются от 105 до 145 метров. На всем протяжении трасса имеет 4 угла поворота и 7 пересечений с инженерными сооружениями.

Угол 1 направляет трассу вдоль о. Новое, угол 2 направляет трассу ВЛ вдоль п. Озерный угол 3 направляет трассу вдоль п. Западный затем на конечную ПС. Все углы поворота не превышают 600.Наименьший угол поворота составляет 150

Трасса проектируемой ВЛ пересекает:

- электрифицированную ж/д на анкерно-угловых опорах,

Габарит по ПУЭ 5 м по проекту м.

- автодорогу IА категории на анкерно-угловых опорах(эскиз перехода на листе №1графической части),

Габарит по ПУЭ 9,5 м. Фактический м.

- ВЛ 35 кВ на промежуточных опорах. Габарит по ПУЭ 5 м, по проекту м.

- ВЛ 35 кВ на промежуточных опорах. Габарит по ПУЭ 5 м, по проекту м.

- автодорогу III категории. Габарит по ПУЭ 9,5 м, по проекту м.

- автодорогу III категории. Габарит по ПУЭ 9,5 м, по проекту м.

- линию связи II класса. Габарит по ПУЭ 5 м, по проекту м.

В районе проектируемой трассы ВЛ имеются автодороги с грунтовым покрытием. Строительство новых дорог для монтажа проектируемой ВЛ не предусматривается. Автодорога IА категории Норильск-Чита имеет асфальтобетонное покрытие.

Ближайшая ж/д станция Восточная, имеющая возможность принять грузы, поступающие по железной дороге, находится на расстоянии 3 км от трассы проектируемой ВЛ. На северной окраине поселка Северный находится прирельсовая база, а рядом с ней база прорабского участка.

В графической части на листе №1 представлен обзорный план трассы ВЛ, условные обозначения к плану трассы, транспортная схема вывозки грузов, переход ВЛ 330 кВ через автодорогу IА категории.

1.2 Определение расчетно-климатических условий

Климатические условия проектируемой трассы ВЛ 330 кВ в Новгородской области определяем по ПУЭ (1) , СНиП “Нагрузки и воздействия” и картам климатического районирования территории РФ.

Значение максимальных ветровых давлений и толщины стенок гололеда для ВЛ на высоте 10 м от поверхности земли определяем с повторяемостью 1 раз в 25 лет, 2.5.40(1). Нормативное ветровое давление Wо принимаем по табл. 2.5.1. , нормативную толщину стенки гололеда bэ, по табл. 2.5.3.(1).

Характеристики климатических условий трассы ВЛ приводим в таблице 1.1

Таблица 1.1 Характеристика климатических условий.

Для определения РКУ определим высоту приведенного центра тяжести, принятого провода АС 300/39 для габаритного пролета принятой промежуточной опоры П 330-3 по формуле 2.5.44(1).

hпр=hср-·f=24,5-·19,45=11,53 м ,

f==19,45 м,

где f- стрела провеса провода, м.

hср.=Hi-λ=28-3,5=24,5 м;

Hi- высота от земли до точек крепления гирлянд к траверсам, м,

- длина поддерживающей гирлянды изоляторов, м,

f- стрела провеса провода АС 300/39 в середине пролета при высшей температуры, м. табл. (5.36).

Определяем высоту приведенного центра тяжести троса ТК-70:

hпр.т.=Hon-HT-=37,7-4,7-0,4=33 м,

где Hon-высота опоры с тросостойкой, м,

HT- высота тросостойки, м,

- длина поддерживающего крепления троса ТК 70.

Так как высота приведенного центра тяжести проводов более 25 м, то расчетная толщина стенки гололеда определяется по формуле:

b=ki·kd·bэ=1,43*0,99*15=21,24 мм

где: ki,kd – коэффициенты из таблицы 2.5.4(1).

1.3 Определение единичных нагрузок на провод

1.От собственного веса.

P1=P·10-² =1132·10-² =11,32 Н/м,

где P- вес 1км провода, кг/км

2. От веса гололеда на проводе :

P2 =0,9·π·b· (d+b) ·g·10-³ =0,9·3,14·15· (24+15) ·9,8·10-³ =16,2 Н/ м,

где 0,9- плотность льда г/см3

b- толщина стенки гололеда, мм;

d- диаметр провода, мм;

g- ускорение свободного падения, q=9,8 м/с2.

3. От веса провода и гололеда на нём :

P3=P1+P2=11,32+16,2 =27,52 Н/ м.

4. От ветра на провод без гололеда :

P4=αw·Κw·СX·W·d·10-³ =0,71·1·1,1·500·24·10-³ =9,37 Н/ м,

где αw- коэффициент учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ 2.5.2(1),

Κw- коэффициент учитывающий ветровое давление по высоте в зависимости от типа местности, принимаем равным 1,

СX- коэффициент лобового сопротивления 2.5.52(1).

5.От давления ветра на провод с гололедом :

P5=αw·Κw·CX1·Wг(d+2b) ·10-3 =1·1·1,2·160· (24+2·15) ·10-3 =10,37 Н/ м,

где αw- принят в зависимости от Wr,

CX- принят по таблице 2.5.52(1),

Wг=0,25·W =0,25·500 =125 Па , принимаем Wг=160 Па.

6.От веса провода и давления ветра на него :

P6=  = =14,69 Н/м.

7.От веса провода с гололедом и давлением ветра на него :

P7===29,4 Н/ м.

1.4 Определение единичных нагрузок на трос

Нагрузки определяем аналогично пункту 1.3, но с учетом расположения приведенного центра тяжести троса hпр.т.=33 м.

1 От собственного веса

P1=P·10-2 =623·10-2 =6,23 Н/м.

2 От веса гололеда на тросе :

P2=0.9·π·b· (d+b) ·g·10-3 =0,9·3,14·22·(11+22) ·9,8·10-3 =20,11 Н/м.

3 От веса троса и гололеда на нём :

P3=P1+P2 =6,23+20,11=26,34 Н/м.

4 От давления ветра на трос без гололеда :

P4=α·K·CX·W·d·10-3 =0,71·1,41·1,2·500·11·10-3 =6,61 Н/м.

где αw- коэффициент учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ 2.5.2(1),

Κw- коэффициент учитывающий ветровое давление по высоте в зависимости от типа местности, принимаем равным 1,

СX- коэффициент лобового сопротивления 2.5.52(1).

5 От давления ветра на трос с гололедом :

P5=αw·Kw·CX·Wг·(d+2·b)·10-3=1·1,41·1,2·160·(11+2·22)·10-3=14,89Н/м. Wr=0,25·500 =125 Па, принимаем Wr=160 Па.

6 От веса троса и давления ветра на него :

P6===9,08 Н/м.

7 От веса троса с гололедом и давлением ветра на него :

P7===30,26 Н/м.

1.5 Расчет и комплектование гирлянд изоляторов

Изоляторы выбираем по величине электромеханической разрушающей нагрузки Pэл , которая должна быть не меньше нагрузок, действующих на изолятор, при среднеэксплуатационных нагрузках Qэ, и при максимальных нагрузках Qг , т.е должны выполняться условия :

Pэл≥5Qэ и Pэл≥2,5Qг – для изоляторов поддерживающих гирлянд,

Pэл≥6Qэ и Pэл≥2,5Qг- для изоляторов натяжных гирлянд,

Определяем расчетную нагрузку для изоляторов поддерживающих гирлянд:

P=5· (n·P1·ℓвес+) ·10-3=5· (2·11,32·590+1700) ·10-3=75,29 кН,

P=2,5· (n·P7· ℓвес +) ·10-3=2,5· (2·29,4·590+1700) ·10-3=90,98кН

где n -число проводов в фазе,

P1,P7 –единичные нагрузки от собственного веса провода и от веса провода с гололедом при ветре , Н/м,

ℓвес –весовой пролет опоры , м,

Gгир –вес поддерживающей гирлянды , Н.

Выбираем стеклянный поддерживающий изолятор ПС 120-Б.

Определяем расчетную нагрузку для изоляторов натяжных гирлянд:

P= 6··10-3=

=6· ·10-3 =100,43 кН;

P=2,5··10-3=

 =2,5··10-3=110,07 кН,

где 3, 6 –напряжение в проводе при среднегодовой температуре и при наибольшей нагрузке, Н/мм2,

Aп -сечение провода, мм2,

Gгир –вес натяжной гирлянды, Н.

Выбираем стеклянный поддерживающий изолятор ПС 120-Б.

Гирлянды для обводных шлейфов анкерно – угловых опор У 330-1 ПС120 - Б.

Подвески для крепления молниезащитных тросов: Поддерживающие одноцепные крепления ПС 70 – Д с искровым промежутком и натяжное ПС 120 - Б с искровым промежутком.

Производим комплектование гирлянд изоляторов по типовому проекту в зависимости от напряжения ВЛ, марки провода.

Таблица 1.2 Поддерживающая гирлянда изоляторов 1x19ПС 120 - Б для провода АС300/39

Таблица 1.3 Натяжная гирлянда изоляторов 2×19ПС 120-Б для проводов АС300/39

Гирлянды для обводных шлейфов анкерных опор У330-1.

Таблица 1.4 Поддерживающие гирлянды 1x19ПС 120-Б для обводных шлейфов проводов АС300/39 анкерно-угловых опор:

Таблица 1.6 Поддерживающие изолирующие крепление 1x1ПС 70-Д (с искровым промежутком) для троса ТК-70: