Расчет воздушной линии электропередач - Курсовая работа

Воздушные линии электропередач имеют большую протяженность во всем мире и являются основным способом передачи электрической энергии на дальние расстояния. Воздушные ЛЭП (ВЛ) делятся по применяемому току на линии переменного и постоянного тока, по назначению на сверхдальние (предельные для связи энергосистем), магистральные (предназначенные для передачи энергии от электростанций крупным потребителям), распределительные и подводящие. Наибольшее распространение получили высоковольтные линии переменного тока, работающие на напряжениях 35-110 КВ. Такие линии применяются для обеспечения энергией таких крупных потребителей, как города и объекты промышленности. Целью данной курсовой работы является расчет и подбор оптимальных материалов для строительства и распределения ВЛ, исходя из параметров передаваемой мощности и расстояния, на которое эту мощность нужно передать, также необходимо учитывать особенности географического положения проектируемой ЛЭП, так как они оказывают существенное влияние на работу ЛЭП.Рассчитаем ток, проходящий по линиям:С уменьшением сечения затраты уменьшаются, но возрастает стоимость потерь электроэнергии, величина которой прямо пропорциональна потерям активной мощности () и обратно пропорциональна площади поперечного сечения проводника. В таблице 1 представлены значения экономической плотности тока А/мм. Проводники Экономическая плотность тока А/мм2 при заданном числе часов использования максимума нагрузки На основе анализа всех факторов, влияющих на величину экономического сечения и технико-экономических расчетов ПУЭ, рекомендуют в практических расчетах экономическое сечение определять в зависимости от экономической плотности тока Для выбора проводов по экономической плотности тока используют формулу: Выберем неизолированные алюминиевые провода и шины с коэффициентом экономической плотности отсюда находим сечение провода: Исходя из полученного сечения, выбираем провод марки АС 35/6.2.Электрический ток, протекая по проводнику, оказывает на него определенное термическое действие - осуществляет его нагрев. Выбор производится исходя из значений максимального рабочего тока линии и максимально допустимого тока длительной работы для конкретной марки провода. Надежная длительная работа проводов и кабелей определяется длительностью допустимой температурой их нагрева, величина которой зависит от вида изоляции. Учитывая условия надежности, безопасности и экономичности, ПУЭ устанавливают предельную температуру нагрева проводников в зависимости от длительности прохождения тока, материала токоведущей части и изоляции провода или кабеля. Выбор сечения проводника по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчетного тока с допустимым табличным значением для принятых марок проводов и условий их прокладки.В электрическом расчете учитываются активная и реактивная составляющие мощности, передаваемой по линии. Произведем расчет сопротивлений линии, используя формулы: где - удельное активное сопротивление провода марки АС - 35/6.2; Подставляя в формулы (7), (8), (9) значения из таблицы 4 получаем следующие значения: Для определения величин продольного и поперечного падений напряжений в линии используют следующие формулы: где Р - активная мощность в начале линии; Подставив в формулы (10) и (11) значения мощностей, сопротивлений и напряжения, получаем следующие значения падения напряжения в ЛЭП (продольной и поперечной составляющей соответственно): Продольная и поперечная составляющие падения напряжения складываются векторно и для получения значения падения рабочего напряжения используют выражение: Подставим в формулу (12), значения падения напряжений, получим значение падения рабочего напряжения для данной линии: Падение напряжения в линии составляет 3.7 %, что соответствует требованиям ПУЭ к качеству электрической энергии, подаваемой потребителю. Подставим значения вырабатываемых мощностей и сопротивлений в формулы и произведем расчет: Рассчитаем величину индуктивных потерь мощности по линии по формуле: Общие потери реактивной мощности рассчитываются по формуле: Тогда для линии получаем следующую величину потерь реактивной мощности: Векторно сложив активную и реактивную составляющие потерь мощности, получим величину потерь полной мощности: Рассчитаем полную мощность на конце ЛЭП: Определим КПД ЛЭП и сведем в таблицу данные о потерях в линии, чтобы сделать заключение о качестве подаваемой потребителю посредством данной ЛЭП электрической энергии.Диаметр провода марки АС 35/6.2 - 8.4 Расчет проводится в III районе гололедности и II районе по ветру. Нагрузка от ветра и массы проводов с гололедом: Значения E=8.25.103 кгс/мм2 и a=19.2.10-6 1/град, кгс/ кгс/мм2 кгс/ , кгс/ , Вычислим критические пролеты: Для случая исходным режимом является режим наибольшей внешней нагрузки, что соответствует сочетанию расчетных климатических условий 6. Температура , ветер и гололед отсутствуют: 2. Провод покрыт гололедом, t=-5 °C, ветер отсутствует: 3. Провода и тросы покрыты гололедом, t= - 5 °C, скоростной напор ве

Содержание

Введение

1. Расчет сечения провода

1.1 Расчет тока, проходящего по линиям

1.2 Расчет сечения провода по экономической плотности тока

1.3 Расчет по допустимому нагреву

1.4 Электрический расчет воздушной линии электропередач

1.5 Механический расчет проводов и тросов воздушных линий электропередачи

2. Выбор элементов воздушной линии электропередач

2.1 Выбор изоляторов линии электропередач

2.1.1 Выбор подвесных изоляторов

2.2 Выбор опоры линии электропередач

3. Проверка спроектированной ВЛ на соответствие требованиям ПУЭ

Заключение

Список литературы

Одним из важнейших элементов системы электроснабжения являются линии электропередач (ЛЭП). Различают два типа ЛЭП: кабельные и воздушные. Воздушные линии электропередач имеют большую протяженность во всем мире и являются основным способом передачи электрической энергии на дальние расстояния.

Воздушные ЛЭП (ВЛ) делятся по применяемому току на линии переменного и постоянного тока, по назначению на сверхдальние (предельные для связи энергосистем), магистральные (предназначенные для передачи энергии от электростанций крупным потребителям), распределительные и подводящие. Также имеется классификация по напряжению. По напряжению ВЛ делятся на низковольтные (до1000 В) и высоковольтные (свыше 1000 В).

Наибольшее распространение получили высоковольтные линии переменного тока, работающие на напряжениях 35-110 КВ. Такие линии применяются для обеспечения энергией таких крупных потребителей, как города и объекты промышленности.

Задачей данной курсовой работы является проектирование высоковольтной ВЛ, предназначенной для электроснабжения крупного потребителя (промышленного предприятия) с заданными параметрами нагрузки.

Целью данной курсовой работы является расчет и подбор оптимальных материалов для строительства и распределения ВЛ, исходя из параметров передаваемой мощности и расстояния, на которое эту мощность нужно передать, также необходимо учитывать особенности географического положения проектируемой ЛЭП, так как они оказывают существенное влияние на работу ЛЭП. Помимо всех прочих перечисленных выше требований необходимо добиться определенного качества передаваемой энергии на стадии проектирования.

Исходные данные для проектирования: Объект проектирования: «Воздушная линия электропередач».

Род тока - трехфазный, переменный, f=50 Гц.

Номинальное напряжение 35 КВ.

Длина линии l= 48 км; Sном = 2 МВА.

Продолжительность максимума нагрузки t = свыше 5000 ч/год; cosj =0,95.

Характеристика среды: -3 район по гололеду;

-2 район по ветру;

-температура воздуха t = ± 30 °С.