- •Содержание
- •Исходные данные
- •1. Определение напряжений, воздействующих на изоляцию
- •2. Определение испытательных напряжений электрооборудования
- •3. Определение нормированных 50%-ных разрядных напряжений гирлянд изоляторов вл 500 кВ в загрязненном и увлажненном состоянии
- •4. Выбор изолирующей подвески проводов на лэп и натяжных гирлянд ошиновок ору
- •5. Определение изоляционного промежутка: провод − стойка опоры, провод − транспорт, провод – земля
- •5.1 Определение минимального изоляционного расстояния по пуэ
- •5.2 Определение минимального изоляционного расстояния статистическим методом по разрядным характеристикам
- •6. Выбор внешней изоляции электрооборудования и изоляторов ору
- •Список литературы
3. Определение нормированных 50%-ных разрядных напряжений гирлянд изоляторов вл 500 кВ в загрязненном и увлажненном состоянии
Нормированное 50%-ное влагоразрядное напряжение промышленной частоты изоляции воздушных линий в загрязненном и увлажненном состоянии должно быть не ниже 460 кВ (см. табл. 6 [1]). Испытательные напряжения внешней изоляции оборудования ОРУ в загрязненном и увлажненном состоянии 303 кВ (наибольшее рабочее фазное) и 335 кВ (см. табл. 7 [1]) соответственно.
4. Выбор изолирующей подвески проводов на лэп и натяжных гирлянд ошиновок ору
Выбор типов изоляторов производится на основании требований ПУЭ, определяющих необходимую механическую и электрическую прочность изоляторов. Необходимыми исходными данными являются: напряжение линии, район прохождения линии (высота над уровнем моря, наличие или отсутствие участков с загрязненной атмосферой), нормативные механические нагрузки на изоляторы. Нормативные значения скоростного напора ветра и толщины стенки гололеда приведены в таблицах 8 и 9 [1].
По варианту ветровой район по ветру 2. По табл.8 [1] скоростной напор ветра (Н/м2), скорость ветра(м/с). По табл.9 [1] нормативная толщина стенки галоледа для третьего района по гололедности(мм).
Коэффициенты запаса механической прочности изоляторов в нормальном режиме при наибольшей нагрузке должны не ниже 2.7, а при среднегодовой температуре, отсутствии ветра и гололеда – не ниже 5.
Поддерживающие гирлянды воспринимают нагрузку от веса провода и от собственного веса. Поэтому выбор типа изоляторов для поддерживающих гирлянд в нормальном режиме производится по коэффициентам запаса 2.7 при наибольшей нагрузке и 5 при отсутствии ветра и гололеда соответственно:
(1);
(2),
где - минимальная электромеханическая разрушающая нагрузка изолятора, даН (10Н);
,- единичные нагрузки соответственно от веса провода, с гололедом при ветре и от собственного веса провода, даН (10Н);
- весовой пролет (расстояние между низшими точками кривых провисания провода в пролетах, примыкающих к рассматриваемой опоре) м (350 м, см. задание);
- вес гирлянды, даН (280 даН, см. табл. 13 [1]).
Полимерная изоляция выбирается по механической нагрузке так же, как и изоляторы тарельчатой формы и рассчитывается аналогично.
Так как точный вес гирлянды до выбора типа изоляторов неизвестен, принимаем среднее значение известное из практики (см. табл. 13 [1]). Если точный вес окажется значительно больше принятого, то производим повторную проверку.
Результирующие единичные нагрузки от веса провода с гололедом, действующие вертикально, и горизонтально действующее ветровое давление складываются геометрически и определяются по формуле:
,
где - единичная нагрузка от веса провода, даН/м;
− единичная нагрузка от гололеда, даН/;
− единичная нагрузка от ветра на провод, покрытый гололедом, даН/м.
,
где (кг/м) – масса провода на единицу длины;
(м/с2) – ускорение свободного падения.
Расчет: (Н/м), т.е. 2.799 (даН/м).
,
где (кг/м3) – плотность гололеда;
(м) – нормативная толщина стенки гололеда;
(м) – диаметр провода.
Расчет: (Н/м), т.е. 6.916 (даН/м).
,
где (Н/м2) – максимальный скоростной напор ветра;
- коэффициент, учитывающий неравномерность скорости ветра при скоростном напоре ветра по пролету (см. табл. 15 [1]);
- коэффициент лобового сопротивления, принимается равным 1.1 при отсутствии на проводах гололеда.
Расчет: (Н/м), т.е. 1.906 (даН/м)
В итоге: (даН/м).
Производим расчет по условиям (1) и (2):
(даН); (даН).
Изолятор ПС160Д имеет минимальную электромеханическую разрушающую нагрузку 16000 (даН), что больше полученных значений. Условия (1) и (2) выполняются.
Выбор типа изоляторов для натяжных гирлянд, воспринимающих нагрузку и тяжения провода и собственного веса гирлянды, производится по формулам:
;
,
где (мм²) - сечение провода (см. табл. 14 [1]);
(даН/ мм²) - напряжение в проводе при наибольшей нагрузке и низшей температуре (см. табл. 16 [1]);
(даН/ мм²) - напряжение в проводе при среднегодовой температуре (см. табл. 16 [1]).
Производим расчет: (даН);
(даН).
Принимаем изолятор подвесной стеклянный тарельчатый для ВЛ 500 кВ типа ПС160Д. Характеристики изолятора приведены в таблице 10 [1].
Количество подвесных тарельчатых изоляторов в поддерживающих гирляндах высоковольтных линий электропередачи на металлических, железобетонных и деревянных опорах с заземленными креплениями гирлянд определяется по формуле:
,
где (см/кВ) - удельная эффективная длина утечки поддерживающих гирлянд изоляторов и штыревых изоляторов ВЛ на металлических и железобетонных опорах в зависимости от СЗА и номинального напряжения на высоте до 1000 (м) над уровнем моря (см. табл. 18 [1]);
(кВ) - наибольшее рабочее линейное напряжение (см. 1 пункт работы);
1.05 – коэффициент, учитывающий, что ВЛ проходит на высоте 1000 (м) (см. задание) над уровнем моря;
(мм) - длина пути утечки одного изолятора (см. табл. 10 [1]);
- коэффициент эффективности изолятора, значение которого для изоляторов тарельчатого типа берется из табл. 17 [1] или рассчитывается по формуле:
, где(мм) - диаметр изоляционной детали (см. табл. 10 [1]).
Определим коэффициент эффективности изолятора расчетом:
.
Определяем количество подвесных тарельчатых изоляторов в поддерживающих гирляндах:
.
Принимаем, что в гирлянде 32 изолятора ПС160Д.
В натяжных и поддерживающих гирляндах ОРУ и подстанций количество подвесных тарельчатых изоляторов увеличивают с добавлением в каждую цепь по 3 изолятора для 500 кВ (т.е. будет 32+3=35 изоляторов).
Определяем точный вес гирлянды изоляторов:
(Н), т.е. 188.2 (даН),
где (кг) – масса одного изолятора ПС160Д (см. табл. 10 [1]).
Определяем строительную высоту гирлянды изоляторов:
(мм), т.е. 4.672 (м),
где (мм) – строительная высота одного изолятора ПС160Д (см. табл. 10 [1]).