Расчет и проектирование воздушных линий электропередач - Курсовая работа

От правильного выбора элементов ЛЭП зависит долговременная и безопасная эксплуатация линий, и, соответственно, надежное и качественное электроснабжение потребителей.Тип ЛЭП: двухцепная воздушная линия напряжением 110 КВ, проходящая в ненаселенной местности. Климатические условия: район по ветру - II; Тип опор: унифицированные железобетонные.Физико-механические характеристики провода и троса приведены в таблицах 2.1 и 2.2. Вес провода Gп, ДАН/км 600 Модуль упругости Е, ДАН/мм2 8,25·103 Удельная нагрузка от собственного веса ?1, ДАН/(м?мм2) 3,46·10-3 Допустимое напряжение, ДАН/мм2 при среднегодовой температуре ?t.ср при низшей температуре ?t min при наибольшей нагрузке ?? max 8,7 13,0 13,0По исходным данным выбирается тип унифицированной промежуточной опоры ПБ110-8. Основные размеры опоры показаны на рисунке 3.1, технические характеристики опоры приведены в таблице 3.1.Средняя высота подвеса проводов на опоре, м, , (4.1) где hi - расстояние от земли до j-ой траверсы опоры, м; Для предварительных расчетов длина гирлянды изоляторов принимается для ВЛ 110 КВ 1,3 м. Допустимая стрела провеса провода, м, , (4.3) где h2 - расстояние от земли до нижней траверсы, м; Допустимая стрела провеса троса, м, [ft]=-(Г 2·h3 z), (4.4) где z - наименьшее допустимое расстояние по вертикали между проводом и тросом в середине пролета, м, для lp=202,5 м z=4;Удельная нагрузка от собственного веса, ДАН/(м•мм2), берется из таблиц 2.1 и 2.2: 3,46·10-3; Удельная нагрузка от веса гололеда, ДАН/(м•мм2), , (4.8) где d - диаметр провода или троса, мм; СХ - коэффициент лобового сопротивления, равный 1,1 - для проводов диаметром 20 мм и более, свободных от гололеда; 1,2 - для всех проводов, покрытых гололедом, и для проводов диаметром меньше 20 мм, свободных от гололеда;Первый критический пролет, м, , (4.14) где Е - модуль упругости, ДАН/мм2; Первый критический пролет - мнимый. В результате получается следующее соотношение критических пролетов и расчетного пролета: lk1 - мнимый, lp=202,5 м>lk3=144,2 м.По уравнению состояния провода рассчитываются напряжения в проводе для режимов среднегодовой температуры - ?tср, режима низшей температуры - ?tmin и наибольшей нагрузки - ??max. В уравнение состояния провода подставляются все известные параметры. Полученное уравнение приводится к виду: Решение полученного уравнения выполняется итерационным методом касательных. В качестве нулевого приближения принимается значение ?0=10 ДАН/мм2. Расчеты напряжений в проводе для режимов среднегодовой температуры и наибольшей нагрузки выполняются с помощью программы «MERA2».Определяются стрелы провеса проводов в режиме гололеда без ветра, высшей температуры и грозовом режиме, м, , (4.18)Напряжение в тросе в грозовом режиме, ДАН/мм2, , (4.20) В качестве исходного принимается грозовой режим с параметрами: ?тгр, ?т1, t=15°C. По уравнению состояния провода определяются напряжения в тросе для режимов максимальной нагрузки, низшей и среднегодовой температуры. В уравнение состояния провода подставляются все известные параметры. В качестве нулевого приближения принимается значение ?0=16 ДАН/мм2.Тип изолятора выбирается по механической нагрузке с учетом коэффициента запаса прочности, который представляет собой отношение разрушающей электромеханической нагрузки к нормативной нагрузке на изолятор. Нагрузка для изоляторов поддерживающих гирлянд, ДАН, 2,7·(Gг Gи)? Gэм, 5,0·(Gп Gи)?Gэм, (5.1) где Gг - нагрузка на изолятор от веса провода, покрытого гололедом, ДАН, Gг=?7·F·lвес, (5.2) где lвес=280 м - длина весового пролета; Gи - нагрузка на изолятор от веса гирлянды, ДАН, предварительно Gи=50 ДАН; Gп - нагрузка на изолятор от веса провода, ДАН, Gп=?1·F·lвес, (5.3) Выбирается изолятор ПФ70-В с разрушающей электромеханической нагрузкой 7500 ДАН: 1248<7500;Шаблон представляет собой три кривые провисания провода, сдвинутые относительно друг друга, построенные в виде парабол для режима, при котором возникает наибольшая стрела провеса. Кривая 1 - кривая провисания нижнего провода - строится на основе формулы стрелы провеса: , (6.1) где ?fmax, ?fmax - удельная нагрузка и напряжение в проводе в режиме, отвечающем наибольшей стреле провеса. Кривая 2, называемая габаритной, сдвинута о вертикали вниз от кривой 1 на расстояние требуемого габарита от земли Г=6 м. Кривая 3 - земляная - сдвинута от кривой 1 вниз на расстояние h2-?гир.ф=13,5-1,339=12,161 м (рисунок 6.1). Шаблон накладывают на профиль трассы так, чтобы кривая 3 пересекала профиль в месте установки первой анкерной опоры, а кривая 2 касалась его, при этом ось у должна быть строго вертикальной.Проверка выполняется сопоставлением вычисленных для каждой опоры весового и ветрового пролетов со значениями этих пролетов, указанных в технических характеристиках опоры. Весовой пролет, м, , (6.4) где эквивалентные пролеты вычисляются по формулам:-первый (большой) эквивалентный пролет, м, , (6.5) Это режим максимальной нагрузки с параметрами: ?и=[??.max]=13,0 ДАН/мм2, ?и=?max=8,5·10-3 ДАН/(м·мм2), ти=тгол=-5°С. Стрела провеса провода в

Содержание

Введение 3

1 Исходные данные 4

2 Определение физико-механических характеристик провода и троса 5

3 Выбор унифицированной опоры 7

4 Расчет проводов и троса на механическую прочность 9

4.1 Определение толщина стенки гололеда и величины скоростного напора ветра 9

4.2 Определение удельных нагрузок на провод и трос 11

4.3 Расчет критических пролетов 13

4.4 Расчет напряжений в проводе 15

4.5 Определение стрелы провеса проводов и троса 17

4.6 Определение напряжений в тросе 18

5 Выбор изоляторов и линейной арматуры 21

6 Расстановка опор по профилю трассы 28

6.1 Построение шаблона 28

6.2 Проверка опор на прочность 31

7 Расчет монтажных стрел провеса провода и троса 34

Заключение 40

Список литературы 41

Проектирование механической части воздушных линий электропередачи является важной частью проектирования электроснабжения. От правильного выбора элементов ЛЭП зависит долговременная и безопасная эксплуатация линий, и, соответственно, надежное и качественное электроснабжение потребителей.

В данном курсовом проекте рассмотрены основные этапы проектирования механической части воздушных ЛЭП: выбор промежуточных опор, механический расчет проводов и грозозащитного троса, выбор линейной арматуры, произведены расстановка опор по профилю трассы и расчет монтажных стрел провеса.