6.1 Выбор изоляторов для вл 220 кВ
Выбор изолятора для провода с расчетным сечением 240 мм2
Тип изолятора выбирается по механической нагрузке с учетом коэффициента запаса прочности, который представляет собой отношение разрушающей электромеханической нагрузки к нормативной нагрузке на изолятор. Согласно ПУЭ, коэффициенты запаса прочности в режиме наибольшей нагрузки должны быть не менее 2,7, а в режиме среднегодовой температуры – не менее 5,0.
В нормальных режимах поддерживающая гирлянда изоляторов воспринимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды.
Нагрузка для изоляторов поддерживающих гирлянд, считают по формулам 6.1и 6.1.1.
(2.8)
(2.9)
где Gг – нагрузка на изолятор от веса провода, покрытого гололедом, равная:
(3.0)
где lвес = 200 м – длина весового пролета;
F – общее фактическое сечение провода, мм2;
Gи – нагрузка на изолятор от веса гирлянды, предварительно Gи=50;
Gп – нагрузка на изолятор от веса провода.
Gп=y1·F·lвес, (3.1)
Тогда:
2,7·(8,5·10-3·240·200+50)=749,46;
5,0·(3,46·10-3·240·200+50)=713,19.
Выбирается изолятор с такой разрушающей электромеханической нагрузкой, чтобы выполнялись условия (2.9). Выбирается изолятор ПС 70 с разрушающей электромеханической нагрузкой 7000 Н. Следовательно условия выполняются:
749,46 Н<7000 Н
713,19 Н<7000 Н
Определяется число изоляторов в поддерживающей гирлянде по формуле 3.2.
(3.2)
где λэф – нормированная удельная эффективная длина пути утечки.
Для степени загрязненности атмосферы I категории λэф=16 мм/кВ; Uнаиб=1,15·Uном;
lэф – эффективная длина пути утечки, мм,
lэф = lут / k (3.3)
где lут =303мм для выбранного изолятора;
k – поправочный коэффициент.
(3.4)
где D – диаметр тарелки изолятора, D=255 мм;
Полученное значение округляется до 7 и увеличивается на один. В итоге число изоляторов в поддерживающей гирлянде равно 8.
При выборе изоляторов натяжных гирлянд в условия (2.9) добавляется величина тяжения провода.
Нагрузка на изолятор натяжной гирлянды считается по формулам:
(
3.5)
(
3.6)
Выбирается изолятор ПС 70 с разрушающей электромеханической нагрузкой 7000 Н:
<7000;
<7000,
т.е. условия выполняются.
Число изоляторов в натяжной гирлянде принимается на один больше, чем в поддерживающей, т.е. 9 штук.
6.2 Выбор арматуры
Выбор арматуры аналогичен выбору изоляторов. Коэффициент запаса прочности для условий гололеда должен быть не менее 2,5. Нагрузка на арматуру поддерживающей гирлянды:
2,5·(Gг+Gи)≤ Gр (3.7)
2,5·(8,5·10-3·133,9·200+50)=693,94
Выбирается серьга СР-4-11,ушко У1-7-16,скоба СК-4-1,разрядный рог РР-55,коромысло 2КД-7-1С,кольцо НКЗ-1-1В,зажим НБ-2-6,узел крепления КГП-4-1,промежуточное звено ПР-4-1А, виброгасителиГВН-2-13 для АС95/16 и ГВН-3-17 для АС120/19,АС150/24, ограничитель перенапряжения ОПНп-150/110/10/500 УХЛ1.
Таблица 6.2 –Техническая характеристика серьги
Марка серьги |
Размеры, мм |
Масса, кг |
Разрушающая нагрузка Р, кН (т.с.), не менее |
|||||
b |
D |
D1 |
d |
H |
H1 |
|||
СР-4-11 |
14 |
32 |
15 |
11,9 |
75,1 |
50 |
0,12 |
40 (4) |
Таблица 6.2.1-Техническая характеристика ушка
Марка ушка |
Размеры, мм |
Масса, кг |
Разрушающая нагрузка, кН (т.с.), не менее |
||||||||
B1 |
B2 |
b |
D |
D1 |
H |
H1 |
|||||
У1-7-16 |
52 |
58 |
16 |
17 |
19,2 |
96,5 |
123 |
0,67 |
70 (7) |
||
Таблица 6.2.2-Техническая характеристика скобы
Марка скобы |
Размеры, мм |
Масса, кг |
Разрушающая нагрузка Р, кН (т.с.), не менее |
||||||
B |
B1 |
D |
d |
d1 |
H |
H1 |
|||
СК-4-1 |
56 |
15 |
34 |
14 |
10 |
45 |
72 |
0,20 |
40 (4) |
Таблица 6.2.3-Техническая характеристика разрядного рога
Марка рога
|
Монтируются на ушках
|
Размеры, мм |
Масса, кг |
|
L |
l |
|
||
РР-55 |
У1-7-16, У2-7-16, У2-12-16, У2-16-20, У2-21-20 |
66,5 |
55 |
0,38 |
Таблица 6.2.4-Техническая характеристика коромысла
Марка коромысла |
Размеры, мм |
Масса, кг |
Разрушающая нагрузка, кН (т.с.), не менее |
||||||||||
D |
D1 |
B |
B1 |
B2 |
H |
H1 |
L |
L1 |
|||||
2КД-7-1С |
16 |
- |
17 |
- |
61 |
70 |
110 |
120 |
160 |
1,46 |
70 (7) |
||
Таблица 6.2.5-Техническая характеристика виброгасителей
Марка гасителя
|
Номинальное сечение проводов по ГОСТ 839-80, мм2 |
Расчётная площадь сечения всех проволок каната, мм2 |
Размеры, мм |
Масса, кг
|
|||||||
М |
АК, АКП, АЖ, АН, АЖКП, АНКП |
АС, АСКС, АСКП, АСК |
по ГОСТ 3062-80 |
по ГОСТ 3063-80 |
d |
2R |
L |
H |
|||
ГВН-2-13 |
70 |
70,95 |
70/11, 95/16 |
- |
- |
11,0 |
13 |
350 |
83,5 |
2,37 |
|
ГВН-3-17 |
120, 150 |
120, 150, 185 |
70/72, 120/19, 120/27, 150/19, 150/24, |
- |
- |
11,0 |
16 |
|
84,0 |
4,33 |
|
Таблица 6.2.6-Техническая характеристика кольца
Марка кольца |
Монтируется на ушках |
Масса, кг |
|
|
|
|
|
|
НКЗ-1-1В |
У1-7-16, У1-12-16, У2-7-16, У2-12-16, У2-16-20, У2-21-20, УС-7-16, УС-12-16 |
4,25 |
Таблица 6.2.7-Техническая характеристика зажима
Марка зажима
|
Марка провода по ГОСТ 839-80
|
Прочность заделки провода, кН (т.с.), не менее
|
Размеры, мм |
Разрушающая нагрузка Р, кН (т.с.), не менее
|
Масса, кг
|
||||||
B |
B1 |
B2 |
L |
L1 |
|||||||
НБ-2-6 |
А95 |
11,73 (1,197) |
18 |
42 |
68 |
121 |
176 |
57 (5,81) |
1,87 |
||
Таблица 6.2.8-Техническая характеристика узла крепления
Марка узла
|
Размеры, мм |
Масса, кг
|
Разрушающая нагрузка Р, кН (т.с.), не менее
|
||||||||||
D |
D1 |
d |
H |
H1 |
L |
L1 |
S min |
S max |
|||||
КГП-4-1 |
16 |
17 |
14 |
77 |
126 |
80 |
112 |
6 |
8 |
0,64 |
40 (4) |
||
Таблица 6.2.9-Техническая характеристика промежуточного звена
Марка звена |
Размеры, мм |
Масса, кг |
Разрушающая нагрузка Р, кН (т.с.), не менее |
|||||||
A |
b |
D |
D1 |
H |
L |
|||||
ПР-4-1А |
45 |
14 |
32 |
15 |
7 |
77 |
0,2 |
40 (4) |
||
Таблица 6.2.9.1- техническая характеристика ограничителя перенапряжения
Обозначение ОПН |
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, U нр, кВ |
Номинальный разрядный ток, кА |
Пропускная способность на прямоугольном импульсе тока 2000 мкс, А |
Остающееся напряжение, кВ не более |
|||||
При токе коммутационных перенапряжений на волне 30/60 мкс с амплитудой |
При токе грозовых перенапряжений на волне 8/20 мкс с амплитудой |
||||||||
0,25 кА |
0,5 кА |
1 кА |
5 кА |
10 кА |
20 кА |
||||
ОПНп-150/110/10/500 УХЛ1 |
110 |
10 |
500 |
258 |
268 |
278 |
325 |
357 |
405 |
7 Расчёт заземляющих устройств
Данные
для расчета:
А
B=16
-длина
и ширина полосы,м;
=110
кВ;
=72.5-протяжен-ность
всех линий, км;
=150-
сопротивление грунта (Суглинок), Ом
км;
t=0,7-
глубина заложения заземлителя,м;
=10
кВ; климатический район- 2; вертикальный
заземлитель уголок 75х75 2м; Горизонтальный
заземлитель полоса 40х4; вид ЗУ-контурный.
Решение:
1)Определяется
расчётное сопротивление одного
вертикального электрода:
=0,3
=0,3
150
1,7=76,5
Ом (3.8)
=1,7
2
)Определяется предельное сопротивление
совмещенного ЗУ:
=
= 0,15 Ом
(3.9)
= 841,5 А (4.0)
Требуемое
по НН
Принимается
Но
так как
100 Ом, то для расчёта принимается
=4
=
6 Ом(4.1)
3)Определяется количество вертикальных электродов: а)без учёта экранирования:
=
=
= 12,75Ом ,Принимаем 15 (4.2)
б)с учётом
экранирования:
N
=
=
= 31.91 Ом ,Принимаем 30 (4.3)
4)Размещается
ЗУ на плане и уточняется расстояния,
наносятся на план.
Так как контурное
ЗУ закладывается на расстояние не менее
1 м, то длинна по периметру закладки
равна:
=(А+2)
(В+2)
2=(16+2)
(13+2)
2=66
м(4.4)
Для равномерного распределения электрода окончательно принимается Nв=30, тогда:
=
=
=
4,5м (4.5)
=
=
=
3,75м
(4.6)
где
;
количество
электродов по ширине объекта;
количество
электродов по длинне объекта.
Рисунок 7.1-План расположения заземлителей
Для уточнения принимаются средние значения:
=
=
=
1,375 (4.7)
Уточняются коэффициенты использования:
0,47 0,27
5)Определяются уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов:
=
(4.8)
=
=
786.02 Ом
=
=
= 5.42 Ом (4.9)
6)Определяется фактическое сопротивление ЗУ:
=
=
= 5.38 Ом(5.0)
Условие 4.1соблюдается, следовательно ЗУ эффективно.