1. Определим исходные данные для технико-экономического расчета сети.

Таблица 7.1 – Исходные данные для технико-экономического расчета сети.

Участок цепи	Длина участка, км			Р, МВт		Imax, A		R, Ом	Сечение, мм^2
Схема А
1 – 4	40			15		87,6		7,92	АС-150/19
1 – 7	90			25		73,0		13,8	2АС-95/16
1 – 10	40			50		146,0		3,96	2АС-150/19
1 – 12	44			45		131,4		4,36	2АС-150/19
Схема Б
1-4	40			15		87,6		7,92	АС-150/19
1-7	90			25		73,0		13,8	2АС-95/16
1 – 10	40			47		137,2		3,96	2АС-150/19
1-12		44	48		140,1		4,36			2АС-150/19
10-12		36	3		17,5		3,56			АС-70/11

3. Расчеты по формулам (7.1 – 7.19) для схемы А сведены в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 – Технико-экономический расчет сети.

Вариант схемы	I	II
Квл, т.руб.	14994	18810
Ен*К, т. руб	1799,3	2257,2
Иэ,т.руб.	419,8	526,7
ИΔw, т.руб.	37,39	38,49
З, т.руб.	17250,49	21632,39

По технико-экономическому сравнению вариант развития сети А более выгодный (на 25%).

Окончательно выбираем вариант А.

МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЛИНИИ

Механический расчет линии производим для схемы А для участка линии 1 – 10, питающего потребителя I категории, с маркой провода АС-150/19.

Для расчета выбираются следующие справочные данные:

F – расчетное сечение провода, F = 166,8 мм²;

d – расчетный диаметр провода, d = 16,8 мм;

m – масса погонного метра провода, m = 554 кг/км.

Механические нагрузки, действующие на провода воздушных линий, определяются собственным весом провода, величиной ветрового напора и дополнительной нагрузкой, обусловленной гололедом. В зависимости от условий работы провода его нагрузка будет различной.

1. Определяем нагрузку, вызванную собственным весом провода.

Р₁ = g×m×10^-3 (8.1)

где g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с²

2. Определяем нормативную нагрузку на провод с гололедом.

Р_нг = π×К_i×К_d×b_э (d + К_i×К_d×b_э) g×ρ×10^-3 (8.2)

где К_i , К_d – коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода,

К_i = 1,0, К_d = 0,95;

b_э – нормативная толщина стенки гололеда, b_э = 15 мм;

ρ – плотность льда, ρ = 0,9 г/см³

3. Определяем расчетную гололедную нагрузку.

Р₂ = Р_нг×γ_нw×γ_р×γ_f×γ_d, (8.3)

где γ_нw – коэффициент надежности по ответственности линии, γ_нw = 1;

γ_р – региональный коэффициент, γ_р = 1,2;

γ_f – коэффициент надежности по гололедной нагрузке, γ_f = 1,3;

γ_d – коэффициент условий работы, γ_d = 0,5.

4. Определяем нагрузку, обусловленную весом провода и гололеда.

Р₃ = Р₁ + Р₂ (8.4)

5. Определяем нормативную ветровую нагрузку без гололеда.

Р_нв = α_w×К₁×К_w×С_х×W₀F₀sin²α, (8.5)

где α_w – коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления, α_w=0,76;

К₁ – коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, К₁ =1,05;

К_w – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности, К_w =1,25;

С_х – коэффициент лобового сопротивления, С_х = 1,2;

W₀ – нормативное ветровое давление, W₀ = 500 Па;

F₀ – площадь продольного диаметрального сечения провода, м²;

α – угол между направлением ветра и осью линии, α = 90^о, sin α = 1.

Определим площадь продольного диаметрального сечения провода: где L – длина пролета, L=235м;

F₀ = d×L×10^-3, (8.6)

F₀ = 3,192 м².

6. Определяем расчетную ветровую нагрузку на провод без гололеда.

Р₄ = Р_нв1м×γ_нw×γ_р×γ_f , (8.7)

где γ_f – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, γ_f = 1,1.

7. Определяем нормативную ветровую нагрузку на провод с гололедом.

Р_нвг = α_w×К₁×К_w×С_х×W_г×F_г, (8.8)

где W_г – нормативное ветровое давление при гололеде.

W_г = 0,25×W₀ = 0,25×500 = 125 Па;

F_г – площадь продольного диаметрального сечения провода при гололеде, м².

F_г = (d + 2 К_i×К_d×b_э)L×10^-3, (8.9)

F_г = (16,8 + 2×1×0,95×15) 235×10^-3 = 10,64 м².

8. Определяем расчетную ветровую нагрузку с гололедом.

Р₅ = Р_нвг1м×γ_нw×γ_р×γ_f , (8.10)

9. Определяем нагрузку, определяемую весом провода без гололеда и ветра.

, (8.11)

10. Определяем нагрузку, определяемую весом провода с гололедом и ветром.

, (8.12)

11. Определяем удельные механические нагрузки.

γ = P / F (8.13)

где F – площадь сечения провода.

Расчеты по формулам (8.1….8.13) сводим в таблицу 8.1

Таблица 8.1 – Удельные механические нагрузки.

	1	2	3	4	5	6	7
Р; Н/м	5,4	9,6	15	15,68	10,56	16,6	18,4
γ; Н/(м×мм^2)	0,033	0,057	0,09	0,094	0,063	0,1	0,11