контрольная работа_Вар-18
.pdf
21
Расчет сечения для ЛЭП 1 :
IддЛЭП1 |
= |
|
|
Р1 |
= |
|
108/ 3 |
|
= 56А |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 *Uн×Cosϕ |
3 |
×0,38×1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
По полученному длительно допустимому току выбираем провод СИП-2 3х120+1х95 с жилами 120мм2. Длительно допустимый ток для этого сечения равен 340 А. 340 > 56 А; следовательно, данный провод проходит по условию нагрева.
Выбор сечения проводов для остальных ЛЭП производится аналогично и сведен в таблицу 3.1.
Таблица 3.1.Выбор сечения проводов ЛЭП
Номер ЛЭП |
P, кВт; |
Iр |
Iдд, А |
Марка провода |
|
S,кВА |
|||||
|
|
|
|
||
ВЭУ |
200 |
337,6 |
340 |
СИП-2 3х120+1х95 |
|
ЛЭП 1 |
108/3=37 |
56 |
340 |
СИП-2 3х120+1х95 |
|
ЛЭП 2 |
108/3=37 |
56 |
340 |
СИП-2 3х120+1х95 |
|
ЛЭП 3 |
108/3=37 |
56 |
340 |
СИП-2 3х120+1х95 |
|
ЛЭП 4 |
21 |
39,88 |
300 |
СИП-2 3х95+1х95 |
|
ЛЭП 5 |
31 |
62,8 |
300 |
СИП-2 3х95+1х95 |
|
ЛЭП 6 |
32 |
60,78 |
300 |
СИП-2 3х95+1х95 |
|
ЛЭП 7 |
52 |
112,8 |
300 |
СИП-2 3х95+1х95 |
|
Освещение |
6 |
27,3 |
130 |
СИП-4 (25 мм2) |
3.2. Выбор сечения проводов по потере напряжения
Сечения проводников должны удовлетворять условию, чтобы суммарная потеря напряжения по линии от источника питания к потребителю не превышала допустимой величины U доп , которая принимается равной ±5%. Суммарная потеря напряжения в процентах от номинального равна:
U Σ = Ui
Ui = Pi × Ri + Qi × Xi ,
Uном
где Qi, Pi – реактивная и активная мощность, передаваемая по i – ой линии, кВт, кВар;
Ri, Xi – активное и индуктивное сопротивление i – ой линии, Ом
Если суммарная потеря напряжения до потребителя превышает допустимое значение, необходимо увеличивать сечение линии.
22
Расчет потерь напряжения линии от ВЭУ. Длина линии от ВЭУ равна 0,15 км. Реактивными сопротивлениями (X0) пренебрегаем ввиду из малых значений.
R0=0,253 Ом/км, |
Rл=0,253·0,15=0,03 Ом ; |
||||
U%ВЭУ = |
+рВЭУ·/л |
·100 = |
1,2·"," |
· 100 = 3,35 % |
|
|
#" |
||||
|
н |
|
|
|
|
Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линий ВЭУ окончательно принимаем к установке провод СИП-2 (3х120+1х95).
Для расчета потерь напряжения в линиях, разобьем отходящие линии (фидеры) на участки (для наглядности расчета).
Потери напряжения для ЛЭП1:
Нагрузка Р1=108 кВт. На жилые дома нагрузку делим на 3 параллельных линии, тогда на каждой линии (ЛЭП 1, ЛЭП 2,ЛЭП 3) нагрузка будет 108/3=37 кВт.
Длина участка ЛЭП 1=0,2 км; Длина участка ЛЭП 2=0,22 км; Длина участка ЛЭП 3=0,25 км;
Rлэп-1(СИП-2 3х120+1х95)=0,253 Ом/км;
Rлеп-2(СИП-2 3х120+1х95)=0,253 Ом/км;
Rлэп-3(СИП-2 3х120+1х95)=0,253 Ом/км;
Ток на участке ЛЭП-1
I ЛЭП−1 |
= |
|
|
Р1 |
= |
|
|
37 |
|
= 56А |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3 *Uн× Cosϕ |
|
× 0,38 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
×1 |
|
|||||||
DU ЛЭП−1 = |
I |
ЛЭП−1 × R0 × LЛЭП−1 |
|
= |
56×0,253×0,2 |
×100 = 0,75 |
||||||||
|
|
|
Uном |
|
|
|
380 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
U%(отв-1) = |
|
U%ЛЭП-1 + U%ВЭУ = 0,75 +3,35 = 4,1 % |
||||||||||||
Напряжение не превышает 5%, следовательно, |
для ЛЭП 1 оставляем вы- |
|||||||||||||
бранный провод СИП-2 (3х120+1х95).
Расчет потерь напряжения остальных ЛЭП сведен в таблицу 3.2.
23
Таблица 3.2.Выбор сечений проводов по потере напряжения
|
Дли- |
|
|
|
|
Длит. |
|
тельный |
Длина |
Уд.акт. сопр. |
|
|
|
Номер ЛЭП |
Потеря |
Марка провода |
доп. ток |
|||
ток в |
линии, |
провода, |
U, % |
прово- |
||
|
линии, |
км |
Ом/км |
|
||
|
|
|
да, А |
|||
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЭУ |
337,6 |
0,15 |
0,253 |
3,35 |
СИП-2 (3х120+1х95) |
340 |
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП 1 |
56 |
0,2 |
0,253 |
4,1 |
СИП-2 (3х120+1х95) |
340 |
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП 2 |
56 |
0,22 |
0,253 |
4,2 |
СИП-2 (3х120+1х95) |
340 |
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП 3 |
56 |
0,25 |
0,253 |
4,3 |
СИП-2 (3х120+1х95) |
340 |
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП 4 |
39,88 |
0,33 |
0,32 |
4,5 |
СИП-2 (3х95+1х95) |
300 |
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП 5 |
62,8 |
0,3 |
0,32 |
4,9 |
СИП-2 (3х95+1х95) |
300 |
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП 6 |
60,78 |
0,34 |
0,32 |
5,0 |
СИП-2 (3х95+1х95) |
300 |
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП 7 |
112,8 |
0,23 |
0,32 |
5,0 |
СИП-2 (3х95+1х95) |
300 |
|
|
|
|
|
|
|
Освещение |
27,3 |
0,25 |
1,2 |
4,8 |
СИП-4 (25 мм2) |
130 |
|
|
|
|
|
|
|
3.3. Проверка чувствительности плавких вставок при однофазном
коротком замыкании
В соответствии с ПУЭ в электрических сетях напряжением до 1 кВ при однофазном коротком замыкании защитные аппараты должны надежно обеспечивать отключение. Для наиболее удаленных электроприемников должно соблюдаться условие
k* I ср.пл.вс < Iокз
где Iср.пл.вс – ток срабатывания плавкой вставки; k – кратность срабатывания плавкой вставки; Iокз – ток однофазного короткого замыкания.
В сетях напряжением до 1 кВ для проверки надежного отключения однофазных коротких замыканий ток однофазного короткого замыкания определяют приближенно по формуле
I КЗ |
= |
U Ф |
||
Z Г-0 / 3 |
+ Z П Ф-0 |
|||
|
|
|||
где UФ - фазное напряжение сети, В;
24
ZГ-0 – сопротивление замыкания однофазного тока на корпус генератора,
Ом.
Zпфо - полное сопротивление петли фаза-ноль до наиболее удаленной точки сети, Ом.
Определим сопротивление нулевой последовательности для электроустановки (ВЭУ):
Х0=0,15*Х”d, где Х”d ≈0,2, → Х0=0,15*0,2=0,03 о.е Uн=400В, примем соs ф=0,9
Zr0 = |
Х 0 *Uн2 * соsϕ |
= |
0,03 * 4002 * 0,9 |
= 0,022Ом |
PΣ *103 |
|
|||
|
200 *103 |
|
||
Активное, индуктивное и полное сопротивление линии вычисляем как:
Zлф−0 = ( Rф + Rноль ) * Lл
индуктивным сопротивлением пренебрегаем, ввиду его малого значения.
Определяю ток однофазного короткого замыкания для ЛЭП-1: L= 0,2 км;
Сопротивления СИП-2 (3х120+1х95): Rф=0,253 Ом/км; Rноль=0,363
Ом/км, который проложен на участке линии ЛЭП-1. Определяю суммарное сопротивление:
Zл.ф-о(ЛЭП-1) = (0,253+0,363)·0,2 = 0,123 Ом
Определяю ток однофазного короткого замыкания в конце линии ЛЭП-1:
I КЗ(ЛЭП−1) |
= |
|
Uф |
= |
220 |
|
= 1617( |
А) |
||
|
|
|
|
|
||||||
(Zro / 3) |
+ Zлф-0(ЛЭП-1) |
(0,022/ 3) |
+ 0,123 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
Согласно время-токовой характеристике (Рис.3.1) защита чувствительна к току ОКЗ (время отключения тока ОКЗ для питающих сетей t=5 с). Условие выполняется.
25
Рис.3.1 Время-токовая характеристика предохранителей ППНИ
Проверка чувствительности остальных предохранителей сведена в таблицу 3.3.
Таблица 3.3.Проверка чувствительности предохранителей
|
|
|
Длина ли- |
|
|
(Zro/3)+Zпф-0, |
|
|
I(1)кз |
|
Ток плав- |
|
|
|
Номер ЛЭП |
|
|
|
|
|
|
кой |
|
Условие |
|||
|
|
|
нии, км |
|
|
Ом |
|
|
|
|
вставки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП-1 |
0,2 |
|
|
|
|
1617 |
|
80 |
|
выполня- |
||
|
|
0,136 |
|
|
|
ется |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП-2 |
0,22 |
|
0,143 |
|
1540 |
|
80 |
|
выполня- |
|||
|
|
|
|
|
ется |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП-3 |
0,25 |
|
0,161 |
|
1363 |
|
80 |
|
выполня- |
|||
|
|
|
|
|
ется |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП-4 |
0,33 |
|
0,261 |
|
891 |
|
40 |
|
выполня- |
|||
|
|
|
|
|
ется |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП-5 |
0,3 |
|
0,243 |
|
905 |
|
80 |
|
выполня- |
|||
|
|
|
|
|
ется |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП-6 |
0,34 |
|
0,355 |
|
629 |
|
80 |
|
выполня- |
|||
|
|
|
|
|
ется |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП-7 |
0,23 |
|
0,243 |
|
985 |
|
160 |
|
выполня- |
|||
|
|
|
|
|
ется |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП (осве- |
0,25 |
|
0,647 |
|
362 |
|
40 |
|
выполня- |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
щение) |
|
|
|
|
ется |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26
4. КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ЛЭП
Для питания потребителей используется провод СИП-2. Линия от ВЭУ до РУ выполняется двухцепной полнофазной, остальные линии выполняются одноцепными полнофазными. СИП-2, используемый для питания жилого сектора, выполненым с двумя дополнительными жилами для питания освещения.
СИП–2 независимо от назначения, количества и сечения токопроводящих жил изготавливается с несущей нулевой изолированной жилой из алюминиевого сплава.
Состоит из изолированной несущей нулевой жилы, вокруг которой скручены три основные токопроводящие жилы и при необходимости, вспомогательные токопроводящие жилы, а также контрольные провода.
Рис.4.1. Провод СИП-2 Изолирующая оболочка жил устойчива к воздействиям окружающей сре-
ды и выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ) и содержащего в своей структуре газовую сажу для обеспечения длительного срока эксплуатации.
Токопроводящие жилы СИП–2 выполнены из алюминия прошедшего специальную обработку, а нулевая несущая жила — из алюминиевого сплава.
Маркировка проводов СИП–2 произведена путем нанесения на изоляцию жил по всей длине соответствующих знаков.
Преимущества самонесущих изолированных проводов:
1. Резкое снижение (до 80 %) эксплуатационных затрат, вызванное высокой надежностью и бесперебойностью энергообеспечения потребителей, т.к. ис-
27
ключены короткие замыкания из-за схлестывания при вибрационной пляске проводов, обрывы из-за падения деревьев, гололедообразования
иснегоналипания.
2.Уменьшение затрат на монтаж ВЛИ, связанное с вырубкой более узкой просеки в лесной местности, возможностью вести монтаж проводов по фасадам зданий в условиях городской застройки, применением более коротких (4 метра вместо 6) опор, отсутствием изоляторов и дорогостоящих траверс (для ВЛИ-
0,4 кВ), возможностью совместной подвески на уже существующих ВЛ низкого, высокого напряжения и линиях связи.
3. Снижение электропотерь в линии из-за уменьшения более чем в три раза реактивного сопротивления изолированных проводов по сравнению
снеизолированными.
4.Простота монтажных работ, возможность подключения новых абонентов под напряжением, без отключения остальных от энергоснабжения и как следствие сокращение сроков ремонта и монтажа.
5.Высокая пожаробезопасность ВЛИ, связанная с исключением коротких замыканий при схлестывании фазных проводников и применением грозозащитных устройств.
6. Значительное снижение несанкционированных подключений к линии
ислучаев вандализма и воровства.
7.Улучшение общей эстетики в городских условиях и значительное снижение случаев поражения электротоком при монтаже, ремонте и эксплуатации линии
Монтаж ВЛИ начинается с установки опор. Опоры устанавливаются согласно проекту на ВЛИ и могут реализовываться на основе стоек:
-железобетонных (типа СВ 95, СВ105 и СВ110),
-деревянных (типа С1 и С2),
-или металлических.
Линии выполнены на железобетонных опорах стойки типа СВ-95-3,6 и СВ- 105-3,6. Вид опор представлен на рисунке 4.2-4.4.
28
Провода на ж/б опорах монтируют с помощью специальных кронштейнов и подвесок.
Опоры отличаются одна от другой креплением проводов, которое определяется типом опоры.
На рис.4.5 представлены типы крепления проводов П29, - промежуточные А29, -анкерные (концевые)
УП29 – угловые промежуточные (угол поворота до 60◦) УА30, - угловые анкерные (угол поворота до 90◦),
Также существуют опоры, на которых можно применить 3 и 4 цепи. Промежуточные опоры используются на прямом участке линии, анкерные
– как правило, в начале и конце каждой магистрали. При повороте линии менее, чем на 60°, применяются угловые промежуточные опоры с одной поставной ногой, при повороте линии более, чем на 60°, применяются угловые анкерные опоры с двумя поставными ногами. Анкерные ответвительные опоры применяются при ответвлении линии от основной магистрали.
При проектировании данного посёлка было выбрано следующие опоры:
7000 |
6600 |
3550
2300 |
2050 |
Рис.4.2. Анкерная концевая железобетонная опора А29
29
7000 |
6400 |
6100 |
|
|
|
|
3500 |
|
|
2300 |
2050 |
Рис.4.3. Угловая анкерная железобетонная опора УА30
7000
2200
Рис.4.4. Промежуточная железобетонная опора П29
На концах и начале каждой ЛЭП ставим концевые анкерные опоры, на поворотах ВЛ – угловые анкерные опоры. Все остальные промежуточные опоры.
Габариты и пересечения
Расстояние по вертикали от проводов ВЛИ до поверхности земли в населенной и ненаселенной местности до земли и проезжей части улиц должно
30
быть не менее 5 м. Оно может быть уменьшено в труднодоступной местности до 2,5 м и в недоступной (склоны гор, скалы, утесы) — до 1 м. При пересечении непроезжей части улиц ответвлениями от ВЛИ к вводам в здания расстояния от СИП до тротуаров пешеходных дорожек допускается уменьшить до 3,5 м [6].
Крепление СИПа к опоре представлено на рис.4.3- рис.4.6. [6]
Рис.4.5.1 Крепление линии СИП2 на промежуточной опоре:
1 – комплект промежуточной подвески, 2 – лента крепежная, 3 – скрепа для крепления ленты, 4 – бандажный ремешок
Рис.4.5.2. Крепление линии СИП2 на промежуточной опоре с ответвлением к абоненту: 1 – комплект промежуточной подвески, 2 – кронштейн, 3 – анкерный зажим проводов або-
нента, 4 – прокалывающий зажим, 5 – плашечный зажим, 6 – лента крепежная, 7 – скрепа для крепления ленты, 8 – бандажный ремешок