Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ состояния вопроса и целесообразность разработки темы

1.1 Общие сведения об электрических сетях

1.2 Особенности проектирования электроснабжения

1.3 Задачи проектирования

2. Расчётная часть

2.1 Выбор типа и мощности силовых трансформаторов

2.1.1 Условия выбора трансформаторов

2.1.2 Технические характеристики силовых трансформаторов

2.2 Выбор сечения проводов

2.2.1 Расчет рабочих токов линии

2.2.2 Выбор проводов по экономической плотности тока

2.2.3 Расчет потерь в проводах

2.3 Расчёт токов короткого замыкания

2.3.1 Расчёт сопротивления линий

2.3.2 Расчет токов короткого замыкания

2.3.3 Расчет ударных токов короткого замыкания

2.3.4 Расчет токов термической стойкости

2.4 Выбор пускозащитной аппаратуры

2.4.1 Выбор и проверка высоковольтных выключателей

2.4.2 Выбор разъединителей

2.4.3 Выбор трансформаторов напряжения

2.5 Расчёт релейной защиты

2.5.1 Назначение, устройство и область применения АВР

2.5.2 Основные требования к схемам АВР

2.5.3 АВР линии

2.5.4 Принцип работы защиты

2.6 Проектирование ВЛ

2.6.1 Выбор опор

2.6.2 Выбор изоляторов

2.6.3 Выбор арматуры

2.7 Расчет заземляющих устройств

2.8 Защита от атмосферных перенапряжений и грозозащита

2.8.1 Расчет молниеотводов

2.8.2 Выбор грозозащитного троса

2.8.3 Выбор вентильных разрядников

3. Технологическая часть

3.1 Ремонт молниезащитного троса

3.2 Последовательность операций при ремонте молниезащитного троса

4. Экономическая часть

4.1 Затраты на материалы и оборудование при возведении ВЛ

4.2 Калькуляция трудовых затрат

5. Безопасность и экологичность проектный решений

5.1 Охрана труда при измерении сопротивления заземляющих устройств опор BЛ

5.2 Меры защиты окружающей среды при возведении ВЛ

Заключение

Список литературы

Нормативные ссылки

Введение

В основе развития производственных сил в любом государстве лежит именно энергетика, которая обеспечивает непрерывную и бесперебойную работу промышленности, транспорта, сельского хозяйства, коммунальных хозяйств. Стабильность развития экономики невозможна без постоянно развивающейся энергетики.

Электроэнергетика- это ведущая областью энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линиям электропередачи, тем самым обеспечивая электрификацию потребителей.

В основе научно-технического прогресса заложено развитие энергетики, электрификации. Для роста производительности труда главное значение имеет механизировать и автоматизировать производственные процессы, замена ручного труда (особенно монотонного или тяжелого) машинным. Но большинство технических средств механизировано, автоматизировано и построено на электрической основе. Особенно массово электроэнергия применима для работы электромоторов. Мощность электромашин различна: от маленьких величин в несколько ватт (микродвигатели в бытовой технике) до огромных (генераторы электростанций).

Развитие промышленности, транспорта и других отраслей народного хозяйства,потребность человечества в электроэнергии, которая увеличивается с каждым годом, требует непрерывного роста производства электроэнергии и совершенствования её передачи и распределения. Непрерывно совершенствуются конструкции и оборудование ВЛ, повышаются их надёжность и экономичность.

Линии электропередач, или сокращенно ЛЭП, являются сложной инженерной конструкцией, которая состоит из металлической конструкции, проводов и различных дополнительных устройств. Основная функция линии электропередач - это распределение и последующая передача электроэнергии. Также, при помощи высокочастотных сигналов, ЛЭП могут передавать информацию.

Линии электропередач являются основным звеном всей электрической сети.Все монтажные, ремонтные и модернизационные работы связанные с высоковольтными линиями электропередач строго регламентируются и определяются государственными нормативно-правовыми актами, такими как правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и строительные нормы и правила (СНиП).

Проектирование высоковольтных линий представляет собой очень трудоемкий и ответственный процесс. Процесс проектирования ЛЭП предусматривает проведения множества расчетов как технического, так и экономического характера, разрабатываются графики и схемы, составляются сметы и калькуляции, пишутся тома пояснительных записок. В результате произведенных действий и сбора в итоге всей документации воедино и получается проект высоковольтных линий.

1. Анализ состояния вопроса и целесообразность разработки темы

1.1 Общие сведения об электрических сетях

Электрическая сеть представляет собой совокупность воздушных и кабельных линий электропередачи (ЛЭП) и подстанций (ПС), работающих на определенной территории. На подстанциях осуществляется преобразование уровня напряжения и распределение электроэнергии. Преобразование уровня напряжения производится силовыми трансформаторами (Т). Электрическая сеть участвует в поддержании в пределах допустимых отклонений заданных уровней напряжения в различных точках сети и на зажимах электроприемников у потребителей при разнообразных режимах потребления позволяет резервировать источники питания и обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей. Для выполнения этих функций сети содержат в своем составе воздушные и кабельные линии электропередачи, различные токопроводы, трансформаторные подстанции, распределительные устройства и коммутационные пункты, установки, генерирующую реактивную мощность и средства регулирования напряжения.

Развитие энергетики России, усиление связей между энергосистемами требует расширение строительства электроэнергетических объектов, в том числе линий электропередач и подстанций напряжением 110кВ переменного тока.

1.2 Особенности проектирования электроснабжения

Проектирование электроснабжения напряжением 110 кВ является сложной и ответственной задачей. Принятие проектных решений непосредственно влияет на объем и трудоемкость монтажных работ, удобность и безопасность эксплуатации электротехнических установок.

Основными требованиями к проектам систем электроснабжения напряжением 110 кВ являются надежность электроснабжения потребителей и их экономичность. Надежность электроснабжения обеспечивается выбором наиболее совершенных электрических аппаратов, силовых трансформаторов, кабельно-проводниковой продукции, соответствием электрических нагрузок в нормальных и аварийных режимах номинальным нагрузкам этих элементов, а также использованием структурного резервирования и секционированием электрической сети.

В проектировании ВЛ важными являются практически все моменты: подбор кабельной продукции, выбор места установки опор и трассы прохождения проектируемой линии, выбор типа опор, конструктивной разновидности столбов, расчет длины провесов, учет подготовки фундамента под опоры.

Для обеспечения необходимого уровня электробезопасности в зоне обслуживания электроустановок и за ее пределами в соответствии с ПУЭ выполняется расчет заземляющего устройства. Для защиты подстанции от прямых ударов молнии предусматривается молние защита на основе грозозащитных тросов. От набегающих волн перенапряжений по ВЛ защита оборудования подстанции осуществляется установкой вентильных разрядников.

Подстанция является одним из основных звеньев системы электроснабжения любого промышленного предприятия, поэтому правильное размещение подстанций является основой рационального построения схемы распределения электроэнергии. Местоположение подстанций выбирается таким образом, чтобы трансформаторные и распределительные подстанции всех мощностей и напряжений располагались по возможности ближе к центру питаемых ими групп нагрузок. Отступления от этого принципа приводят к росту потерь электроэнергии и к увеличению расхода проводов и кабелей.

Расположение подстанций напряжением выше 1 кВ должно учитывать и предусматривать удобный подвод автомобильной и, если требуется, железной дорог, удобные подходы и выходы воздушных линий электропередач и кабельных сооружений в требуемых направлениях.

Проектирование ЛЭП должно отвечать ряду экологических требований. В частности, проект ВЛ 110 кВ предусматривает выполнение "Оценки воздействия на окружающую среду", в которой анализируется напряженность электромагнитного поля, уровень акустического шума, наличие радиолокационных помех и т.д.Одним из параметров оценки экологического влияния является уровень напряженности электрического поля, создаваемого в пространстве, окружающем линию.

Все объекты, созданные человеком или при его участии, подлежат износу с первых мгновений окончания работы над ними. Происходит это во время работы, хранения или даже консервации. Это касается и электрооборудования. В результате ему время от времени требуются ремонты и восстановительные работы. В целом в энергетике износ оборудования составляет около 70%. То есть мы используем оборудование, которое давно выработало свой ресурс. И катастрофических последствий удается избегать, во-первых, за счет людей, которые обслуживают эту технику и поддерживают ее в работоспособном состоянии, и, во-вторых, благодаря запасу прочности, заложенному в это оборудование при его конструировании. Это оборудование представляет повышенную пожаро и взрывоопасность, связанную с изменением физико-химических свойств. В связи с этим актуальным становится вопрос реконструкции, то есть технического перевооружения существующих объектов производства и передачи электроэнергии.

Реконструкция подстанции представляет собой сложный процесс принятия решений по схемам электрических соединений, составу электрооборудования и его размещению, связанных с производством расчётов, пространственной компоновкой, оптимизацией фрагментов и объекта в целом.

При строительстве и проектировании ВЛ закладывается и реализуется надежность конструкций ВЛ, которая за сроки длительной эксплуатации окупит расходы на электрооборудование.

1.3 Задачи проектирования

Задача проектирования электрической сети относится к классу оптимизационных задач, однако не может быть строго решена оптимизационными методами в связи с большой сложностью задачи, обусловленной многокритериальностью, много параметричностью и динамическим характером задачи, дискретностью и частичной неопределенностью исходных параметров.

В этих условиях проектирование электрической сети сводится к разработке конечного числа рациональных вариантов развития электрической сети, обеспечивающих надёжное и качественное электроснабжение потребителей электроэнергией в нормальных и послеаварийных режимах. Выбор наиболее рационального варианта производится по экономическому критерию. При этом все варианты предварительно доводятся до одного уровня качества и надёжности электроснабжения. Экологический, социальный и другие критерии при проектировании сети учитываются в виде ограничений.

К основным задачам электроснабжения относятся следующие: выбор рациональных схем и конструктивного исполнения электрических сетей; определение электрических нагрузок; расчет потерь мощности и электроэнергии; компенсация реактивной мощности; поддержание требуемого качества напряжения; выбор числа и мощности трансформаторов; выбор защитных аппаратов и сечений проводников; учет потребляемой мощности и электроэнергии; рациональное использование электроэнергии. Выбор наиболее рационального варианта производится по экономическому критерию.

Все эти задачи непрерывно усложняются вследствие роста мощностей электроприемников, появления новых видов использования электроэнергии, новых технологических процессов и т. д.

2. Расчетная часть

2.1. Выбор типа и мощности силовых трансформаторов

Верный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных компаний является одним из принципиальных вопросов электроснабжения и построения оптимальных сетей. В обычных критериях трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей предприятия при их номинальной нагрузке.

Число трансформаторов на подстанции определяется требованием надёжности электроснабжения. С таким подходом лучшим является вариант с установкой 2-ух трансформаторов, обеспечивающий бесперебойное электроснабжение потребителей цеха всех категорий. Но если в цехе установлены приёмники только II и III категории, то более экономными, обычно, являются одно трансформаторные подстанции.

Критериями при выборе силовых трансформаторов являются надежность электроснабжения, расход цветного металла и потребная трансформаторная мощность. Оптимальный вариант выбирается на основе сравнения капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов. Для удобства эксплуатации систем электроснабжения следует стремиться выбирать не более двух стандартных мощностей основных трансформаторов. Желательна, где это осуществимо, установка трансформаторов одинаковой мощности.

Двух трансформаторные подстанции используются при значимом числе потребителей II категории, или при наличии потребителей I категории. Не считая того, двух трансформаторные подстанции целесообразны при неравномерном дневном и годичном графике нагрузки предприятия, при сезонном режиме работы при значимой различием нагрузки в сменах. Тогда при понижении нагрузки один из трансформаторов отключается.

Выбор числа и мощности трансформаторов для питания промышленных подстанций должен быть технически и экономически обоснованным, так как он оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения.

В системах электроснабжения промышленных предприятий мощность силовых трансформаторов должна обеспечить в нормальных условиях питание всех электроприемников. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для главных понизительных и цеховых трансформаторных подстанций промышленных предприятий должен быть технически и экономически обоснованным, так как он оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения.

2.1.1 Условия выбора трансформаторов

Мощность силовых трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приёмников электроэнергии промышленных предприятий. Выбор мощности силовых трансформаторов следует осуществлять с учётом экономически целесообразного режима их работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного из трансформаторов. При этом следует иметь в виду, что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна по нагреву вызывать сокращения естественного срока его службы.

,(2.1)

где - номинальная мощность трансформатора, МВА;

- максимальная нагрузка потребителей на текущей ПС, МВА.

2.1.2 Технические характеристики силовых трансформаторов

Конструкции силовых трансформаторов различного типа схожи между собой. Отличие заключается в комплектации аппарата, конструкции системы охлаждения и защиты.

Таблица 1- Технические характеристики силовых трансформаторов

Номер ПС	Тип трансформатора	Sном, MBхA	Регулирование напряжения	Каталожные данные	Расчетные данные
				Uном, кВ	Uk, %	?Рк, кВт	?Рх, кВт	Ix, %	Rт, Ом	Хт, Ом	?Qx, квар
				ВН	НН
1	ТРДН-21000/110	21	±2*2,5%	115	6,6; 11	10,5	60	14	0,7	7,95	139	70
2	ТМН-10000/110	10	±9*1,78%	115	6,6; 11	10,5	60	14	1,5	7,95	139	70
3	ТДН-21000/110	21	±2*2,5%	115	6,6; 11	10,5	60	14	0,7	7,95	139	70
4	ТРНД-6300/110	6,3	±9*1,78%	115	6,6; 11	10,5	44	11,5	0,7	14,7	220,4	50,4
5	ТДН-32000/110	32	±9*1,78%	115	6,3-6,3	10,5	120	30	0,7	2,5	55,5	175
6	ТМН-32000/110	32	±9*1,78%	115	6,3-6,3	10,5	44	11,5	0,8	14,7	220,4	50,4
7	ТМН-16000/110	16	±9*1,78%	115	6,6; 11; 34,5	10,5	85	19	0,8	4,38	86,7	112
8	ТДН-6300/110	6,3	±9*1,78%	115	6,6; 11	10,5	44	11,5	0,7	14,7	220,4	50,4
9	ТДН-25000/110	25	±9*1,78%	115	11	10,5	85	19	0,7	4,38	86,7	112
10	ТДН-10000/110	10	±9*1,78%	115	6,6; 11	10,5	60	14	0,7	7,95	139	70

2.2 Выбор марки и сечение проводов

2.2.1 Расчет рабочих токов линии

Сечение проводов и кабелей выбирают по техническим и экономическим соображениям. Выбор сечения по нагреву производят по расчетному току. За расчётные токи (I_р) принимаются значения, определяемые по формуле 2.2:

, А (2.2)

где S_н - номинальная мощность ПС, кВА;

U_ном- номинальное напряжение линии, кВ.

Расчет рабочего тока для ПС1: кВА, .

Расчет рабочего тока для ПС2: кВА,

Расчет рабочего тока для ПС3: кВА,

Расчет рабочего тока для ПС4:,

Расчет рабочего тока для ПС5: кВА,

Расчет рабочего тока для ПС6: кВА,

Расчет рабочего тока для ПС7: кВА, .

Расчет рабочего тока для ПС8: кВА, 110 кВ.

Расчет рабочего тока для ПС9:,110 кВ.

Расчет рабочего тока для ПС10: кВА, 110 кВ.

2.2.2 Выбор проводов по экономической плотности тока

Правилами устройств электроустановок установлены экономические плотности тока, по которым должны выбираться сечения проводов и кабелей.

Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации. Экономическая плотность тока определяется из таблицы 2.

Сечение проводника по условию экономической плотности тока определяется по формуле 2.3.

,мм² (2.3)

где расчетный ток, А;

нормированная плотность тока, А /мм2.

Таблица 2- Предельная экономическая плотность тока, А/мм².

Наименования проводников	Продолжительность использования максимума нагрузки, ч
	1000-3000	3000-5000	более 5000
Голые провода и шины:	2,5	2,1	1,8
медные алюминиевые	1,3	1,1	0,9
Кабели с бумажной и провода с резиновой изоляцией с жилами;	3,0	2,5	2,0
медными алюминиевыми	1,6	1,4	1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:	3,5	3,1	2,7
медными алюминиевыми	1,9	1,7	1,6

Для нашего расчета принимаем значение предельной экономической плотности тока равной 0.9А/мм².

Расчетное сечение для ПС1:

Расчетное сечение для ПС2:

Расчетное сечение для ПС3:

Расчетное сечение для ПС4:

Расчетное сечение для ПС5:

Расчетное сечение для ПС6:

Расчетное сечение для ПС7:

Расчетное сечение для ПС8:

Расчетное сечение для ПС9:

= 140.

Расчетное сечение для ПС10:

= 58,3.

Для данной сети используем сталеалюминевый провод марки АС, техническая характеристика которых сведена в таблицу 3.

Минимальный диаметр проводов по условиям короны и радиопомех для линии 110кВ одиночным проводом 11,4 мм (АС 70/11) с.86 Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича

Таблица 3 - Технические характеристики провода марки АС

Номер ПС	Номинальное сечение, ммІ	Алюминиевая часть провода	Расчетные данные провода
		Число проволок	Диаметр проволок	Сопротивление пост. Току	Диаметр провода, мм	Сечение ммІ	Отношение сечения алюминия к стальной части	Удельная масса провода, кг/км
						Алюминиевый	Стальной
ПС1	185/43	30	2,8	0,156	185	43,1	19,6	4,29	846
ПС2	70/11	6	3,8	0,422	68	11,3	11,4	6	276
ПС3	185/43	30	2,8	0,156	185	43,1	19,6	4,29	846
ПС4	70/11	6	3,8	0,422	68	11,3	11,4	6	276
ПС5	185/43	30	2,8	0,156	185	43,1	19,6	4,29	846
ПС6	185/43	30	2,8	0,156	185	43,1	19,6	4,29	846
ПС7	95/16	6	4,5	0,301	95,4	15,9	13,5	6	385
ПС8	70/11	6	3,8	0,422	68	11,3	11,4	6	276
ПС9	185/43	30	2,8	0,156	185	43,1	19,6	4,29	846
ПС10	70/11	6	4,5	0,301	11,4	95,4	11,3	6	276

2.2.3 Расчет потерь в проводах

Для каждого участка, подходящего к ПС нам необходимо подсчитать потери напряжения в проводах ВЛ. Расчет осуществляется при помощи формулы:

Где - номинальное напряжение, кВ;

- рабочий ток, кА;

l- длина линии, км;

-коэффициент реактивной мощности;

- активное сопротивление линии, Ом;

- индуктивное сопротивление линии, Ом.

Потери напряжения до ПС 1:;l =12 км; = 0,43; = 0,156; Ом, = 0,413 Ом.

Потери напряжения до ПС 2:;l =17 км; = 0,43; = 0,422; Ом, = 0,413 Ом.

Потери напряжения до ПС 3:;l =24 км; = 0,43; = 0,156; Ом, = 0,413 Ом.

Потери напряжения до ПС 4:;l =15 км; = 0,43; = 0,422; Ом, = 0,444 Ом.

Потери напряжения до ПС 5:;l =23 км; = 0,43; = 0,156; Ом; = 0,413 Ом.

Потери напряжения до ПС 6:;l =24 км; = 0,43; = 0,156; Ом; = 0,413 Ом.

Потери напряжения до ПС 7:;l =29 км; = 0,43; = 0,156; Ом; = 0,413 Ом.

Потери напряжения до ПС 8:;l =19 км; = 0,43; = 0,422; Ом; = 0,444 Ом.

Потери напряжения до ПС 9:;l =13 км; = 0,43; = 0,422; Ом; = 0,413 Ом.

Потери напряжения до ПС 10:;l =30 км; = 0,43; = 0,422; Ом; = 0,444 Ом.

Вывод: Потери находятся в допустимых пределах

2.3 Расчет токов короткого замыкания

Короткое замыкание(КЗ) -- электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.

В случае повреждения проводов воздушных линий электропередачии замыкании их на землю в окружающем пространстве может возникнуть сильное электромагнитное поле, способное в близко расположенном оборудовании навести ЭДС, опасную для аппаратуры и работающих с ней людей.

2.3.1 Расчет сопротивления элементов

Начало расчета начинается с составления схемы замещения. На такой схеме объекты показаны в виде сопротивления (прямоугольников) для облегчения расчета.

Рисунок 1- Схема замещения.

Расчет сопротивления линий ведется по формулам 2.5 и 2.6

Именованные единицы:

,Ом (2.5)

где Х_уд- удельное сопротивление линии на 1 км;

l - длина линии, км;

U_б - базовое напряжение, кВ;

U_ср- среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ.

Относительные единицы:

,о.е(2.6)

где Х_уд- удельное сопротивление линии, Ом/км;

l - длина линии, км;

U_ср- среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ;

S_б - базовая мощность, кВА.

Для данного проекта по таблице 4 принимаем значение Х_уд равного 0.4Ом/км.

Таблица 4 - Средние значение удельных индуктивных сопротивлений линий

Линия электропередачи	Худ,Ом/км
Одноцепная воздушная линия, кВ 6-220	0,4
220-330 (при расщеплении на 2 провода в фазе)	0,325
400-500 (при расщеплении на 3 провода в фазе)	0,307
750 (при расщеплении на 4 провода в фазе)	0,28

Расчет сопротивления для ПС1: W₂+W₃=6+6=12 км.

Расчет сопротивления для ПС2: W₂+W₄+W₆=6+12+4=22 км.

Расчет сопротивления для ПС3: W₂+W₄+W₅=6+12+6=24км.

Расчет сопротивления для ПС4:W₇=15 км.

Расчет сопротивления для ПС5:W₈+W₁₀=10+13=23 км.

Расчет сопротивления для ПС6:W₈+W₉=10+14=24 км.

Расчет сопротивления для ПС7:W₁₂+W₁₃+W₁₄+W₁₆+W₁₇=5+3+3+10+8

=29 км.

Расчет сопротивления для ПС8:W₁₂+W₁₃+W₁₄+W₁₅=5+3+3+8=19 км.

Расчет сопротивления для ПС9:W₁₈+W₁₉=7+6=13 км.

Расчет сопротивления для ПС10:W₁₈+W₂₀+W₂₁=7+13+10=30 км.

2.3.2 Расчет токов короткого замыкания

Для расчета принимаем точки КЗ на каждой ПС. Расчет тока КЗ для линий ведется по формулам 2.7 и 2.8.

В именованных единицах:

, кА (2.7)

где - базовое напряжение, кВ.;

U_ср- среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ;

- результирующее сопротивление до точки КЗ,Ом.

В относительных единицах:

кА (2.8)

где - базовый ток, кА;

-результирующее сопротивление до точки КЗ, о.е.

Базовый ток:

,кА(2.9)

где - базовая мощность, кВА;

-результирующее сопротивление до точки КЗ, о.е.

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС1:

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС2:

.

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС3:

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС4:

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС5:

8,69 Ом.

о.е.

.

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС6:

Ом.

о.е.

.

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС7:

о.е.

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС8:

Ом.

о.е.

.

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС9:

о.е.

Расчет периодической составляющей токов КЗ для ПС10:

Ом.

о.е.

2.3.3 Расчет ударных токов короткого замыкания

Ударный ток - наибольшее возможное мгновенное значение тока короткого замыкания.

Расчеты токов КЗ проводятся с целью выбора и проверки электрооборудования по условиям короткого замыкания;

Значение ударного коэффициента принимаем равное 1.7 по таблице 5

Таблица 5 -Значение ударного коэффициента для примыкающих ветвей к точке КЗ.

Элемент или часть энергосистемы	Kуд
Система, связанная со сборными шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением, кВ:
35	1.608
110-150	1.608-1.717
220-330	1.717-1.78
500-750	1,85-1.895

Ударный ток рассчитывается по формуле2.10

,кА (2.10)

где -ток короткого замыкания, кА;

Рассчитываем ударный ток в точке К-1:

кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-2:

кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-3:

кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-4:

24,35 кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-5:

кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-6:

кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-7:

12,83 кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-8:

19,11кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-9:

30,85 кА.

Рассчитываем ударный ток в точке К-10:

кА.

2.3.4 Расчет токов термической стойкости

Термическая стойкость электрических аппаратов характеризуется их номинальным током термической стойкости и номинальным временем его прохождения. Под номинальным током термической стойкости понимают действующее значение переменного тока с постоянной амплитудой, установленное заводом-изготовителем на основе соответствующих испытаний.

где расчетная продолжительностьКЗ;

постоянная затухания периодической состовляющей тока КЗ.

Термический ток для ПС 1:

Термический ток для ПС 2:

Термический ток для ПС 3:

Термический ток для ПС 4:

Термический ток для ПС 5:

Термический ток для ПС 6:

Термический ток для ПС 7:

Термический ток для ПС 8:

Термический ток для ПС 9:

Термический ток для ПС 10:

2.4 Выбор пускозащитной аппаратуры

2.4.1 Выбор и проверка высоковольтных выключателей

Высоковольтные выключатели предназначены для оперативных замыканий и размыканий цепей высокого напряжения при номинальных режимах работы и автоматического размыкания этих цепей при аварийных режимах (перегрузки, короткие замыкания и т.п.). Автоматическое и достаточно быстрое отключение цепи при коротком замыкании является основной и наиболее ответственной операцией выключателя, предотвращающей повреждение и разрушение дорогостоящего электрооборудования от действия больших токов короткого замыкания, а также возможные нарушения нормальной работы энергосистемы. Выключатели выполняются на номинальные токи от 50 А до 20 кА, номинальные напряжения от 3 до 750 кВ при мощности отключения от 50 до 40 000 MBЧА.

Выбираем выключатель ВЭБ-110-40/2000УХЛ1

Таблица 6 - Технические характеристики выключателя ВЭБ-110

Uвыкл. кВ Номинальное напряжение выключателя	Iн. А номинальный ток выключателя	Iоткл.ном. кА, номинальный ток отключения	iдин. кА Ток электродинамической стойкости	Iтерм. кА ток термической стойкости	tтер c допустимое время действия тока термической стойкости	tоткл. с Полное время отключения аппарата	Bк. кА2хс Тепловой импульс тока КЗ
110	2000	40	102	40	3	0,055	1600

Условия выбора выключателей:

1) Выбор по номинальному напряжению:

, (2.12)

гдеU_{ном выкл} - номинальное напряжение выключателя, кВ;

U_{ном сети}- номинальное напряжение сети, кВ.

2) Выбор по номинальному току:

, (2.13)

где - номинальный ток выключателя, А;

- максимальный действующий рабочий ток цепи, А.

3) Проверка по току отключения:

,(2.14)

где - номинанльный ток отключения аппарата, кА;

- ток короткого замыкания, кА.

4) Проверка на электродинамическую стойкость:

, (2.15)

где- ток электродинамической устойчивости, кА;

- ударный ток короткого замыкания, кА.

5) На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:

, (2.16)

Где - тепловой импульс тока КЗ по расчету, к;

- ток термической стойкости по каталогу, кА;

- длительность протекания тока термической стойкости, с.

,(2.17)

где-действующее значение тока КЗ

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ

- время протекания тока до отключения при КЗ

,(2.18)

где -время срабатывания релейной защиты,с. Принимаем 1,5с.

- время полного отключения выключателя, с.

Для установки выбираем элегазовый выключатель ВЭБ-110II-40/2000УХЛ1.

1.По напряжению

110кВ=110кВ.

2.Выбор по номинальному току.

.

3.Проверка по току отключения.

.

4.Проверка на электродинамическую стойкость.

.

5.На термическую стойкость.

кА²с.

В_к=²(1,5+0,02)=306,06кА²с.

Аналогично производится выбор и проверка для других выключателей.

Таблица 7 - Выбор и проверка выключателей

Место установки выключателя по рисунку.	Тип выключателя	Условия выбора и проверки	Параметры системы	Параметры выключателя
ПС 1	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iп0? Iоткл Iуд? Iдин	110 кВ 99,7 А 14,19кА 32,91 кА 36,24 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 2	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iп0? Iоткл Iуд? Iдин	110 кВ 47,2 А 7,19кА 16,68 кА 9,3 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 3	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iкз? Iотк.н Iуд? Iдин	110 кВ 110,2 А 7кА 16,24 кА 8,82 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 4	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iкз? Iотк.н Iуд? Iдин	110 кВ 26,2 А 10,5кА 24,35 кА 19,85 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 5	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iкз? Iотк.н Iуд? Iдин	110 кВ 157,5А 7,3кА 16,93 кА 9,6 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 6	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iкз? Iотк.н Iуд? Iдин	110 кВ 147 А 7,01кА 16,22 кА 8,85 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 7	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iкз? Iотк.н Iуд? Iдин	110 кВ 18,4 А 5,53кА 12,83 кА 5,5 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 8	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iкз? Iотк.н Iуд? Iдин	110 кВ 31,5 А 8,24кА 19,11 кА 12,22 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 9	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iкз? Iотк.н Iуд? Iдин	110 кВ 126 А 13,3кА 30,85 кА 31,84 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с
ПС 10	ВЭБ-110	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iкз? Iотк.н Iуд? Iдин	110 кВ 52,5 А 5,25 кА 12,18 кА 4,96 кА2с	110 кВ 2000 А 40 кА 102 кА 4800 кА2с

2.4.2 Выбор разъединителей

Разъединителем называется аппарат высокого напряжения, предназначенный для включения и отключения обесточенных участков электрической цепи, находящихся лишь под напряжением. Характерной особенностью разъединителя является наличие видимого разрыва цепи. В отдельных случаях разъединители используются для отключения незначительных токов нагрузки, зарядных токов линий, токов холостого хода трансформаторов и т.д., а также заземления отключённых участков при помощи стационарных заземляющих ножей при их наличии.

Выбор и проверка высоковольтных разъединителей производится по: номинальному напряжению сети, номинальному току, отключающей способности, электродинамической и термической стойкости.

Выбираем разъединитель РГ-110/1000УХЛ1

Таблица 8-Технические характеристики разъединителя РГ-110

Uном, кВ номинальное напряжение	Iном, А номинальный ток	Iдин, кА ток электро динамической стойкости	Iтер, кА ток термической стоимости	tтер, с время протекания предельного тока термической стойкости, с	Тип привода
110	1000	80	31,5	3	ПРГ-6УХЛ1

Условия выбора разъединителей:

1) Выбор по номинальному напряжению:

, (2.19)

гдеU_{ном разъед} - номинальное напряжение разъединителя, кВ;

U_{ном сети}- номинальное напряжение сети, кВ.

2) Выбор по номинальному току:

, (2.20)

где - номинальный ток разъединителя, А;

- максимальный действующий рабочий ток цепи, А.

3) Проверка на электродинамическую стойкость:

, (2.21)

где- ток электродинамической устойчивости, кА;

- ударный ток короткого замыкания, кА.

4) На термическую стойкость разъединитель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:

,кА (2.22)

Выбор и проверка разъединителя для ПС 1

Для установки выбираем разъединитель РГ-110/1000УХЛ1

1.По напряжению:

2.Выбор по номинальному току:

3.Проверка на электродинамическую стойкость:

4.На термическую стойкость:

кА²с.

В_к=²(1,5+0,02)=306,06кА²с.

кА² с.

Таблица 9 - Выбор разъединителей

Место установки выключателя по рисунку.	Тип разъединителя	Условия выбора и проверки	Параметры системы	Параметры разъединителя
ПС 1	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 99,7 А 32,91 кА 36,24 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 2	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 47,2 А 16,68 кА 9,3 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 3	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 110,2 А 16,24 кА 8,82 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 4	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 26,2 А 24,35 кА 19,85 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 5	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 157,5А 16,93 кА 9,6 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 6	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 147 А 16,22 кА 8,85 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 7	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 18,4 А 12,83 кА 5,5 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 8	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 31,5 А 19,11 кА 12,22 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 9	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 126 А 30,85 кА 31,84 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с
ПС 10	РГ-110/1000УХЛ1	Uс ? Uн Iраб ? Iн Iуд ? Iдин	110 кВ 52,5 А 12,18 кА 4,96 кА2с	110 кВ 1000 А 80 кА 2976,75 кА2с

2.4.3 Выбор трансформаторов напряжения

Измерительный трансформатор напряжения служит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики.

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чему обеспечивается безопасность их обслуживания.

Измерительные трансформаторы напряжения, выбираются:

1) По напряжению.

,кВ (2.20)

гдеU_ном - номинальное напряжение разъединителя, кВ;

U_номТН- номинальное напряжение измерительного трансформатора напряжения, кВ.

110кВ ?110кВ,

2) По схеме соединения обмоток. Для проекта выбираем соединение трех однофазных измерительных трансформаторов напряжения(ТН) в звезду.

3) По классу точности. Для данного проекта достаточно класса точности равного 0,5.

Таблица 10 - Технические характеристики измерительного трансформатора напряжения НКФ-110-58

Тип	Номинальное напряжение, В	Номинальная мощность при классе точность 0,5, ВЧА	Предельная мощность	Испытательное напряжение, кВ
	Первичной	Вторичной			ВН	НН
		Основной	Дополнительной
НКФ-110-58	110000	100:v3	100	400	2000	230	2

2.5 Расчёт релейной защиты

2.5.1 Назначение, устройство и область применения АВР

Одним из основных требования потребителей электрической энергии является требование надежности. Подключение потребителей к одному источнику питания через одиночную линию не обеспечивает высокой надежности электроснабжения В случае выхода из строя генератора или линии электроснабжение прекращается.

Надежность питания может быть повышена как за счет повышения надежности самих элементов схемы - генераторов, линий электропередачи, выключателей и т.д., так и за счет резервирования, сущность которого заключается в том, что при выходе из строя какого-либо основного элемента схемы сети в работу вводится резервный элемент.

В случае устойчивого повреждения на линиях и других элементах сети, такой элемент отключается и для восстановления электроснабжения потребителей необходимо включение резервного питания - трансформатора или генератора, резервной питающей линии или какого-то другого резерва. Такой резерв вводится автоматическими устройствами АВР. Ее основной задачей является перераспределение мощности от энергосистемы на резервный источник питания.

Устройства АВР состоят из двух частей. К первой части относятся устройства защиты минимального напряжения, дополняющие устройства защиты рабочего источника питания. Последние при включенных устройствах АВР обеспечивают отключение рабочего источника питания со стороны приемников во всех случаях, когда питание приемников электроэнергией прекращается. Ко второй части относится автоматика включения, обеспечивающая автоматическое включение резервного источника питания при отключении выключателя рабочего источника.

Устройства АВР широко применяют на электростанциях, а также сетевых подстанциях, питающихся от двух и более линий или трансформаторов. На электростанция устройства АВР используют для включения резервных трансформаторов и линий собственных нужд.

2.5.2 Основные требования к схемам АВР

Все устройства АВР должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1. Схема АВР должна приходить в действие в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей по: любой причине, в том числе при аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей рабочего источника питания, а также при исчезновении напряжения на шинах, от которых осуществляется питание рабочего источника. Включение резервного источника питания иногда допускается также при КЗ на шинах потребителя. Однако очень часто схема АВР блокируется, например, при работе дуговой защиты в комплектных распредустройствах. При отключении от максимальной защиты трансформаторов питающих шины НН, работе АВР, предпочтительна работа АПВ. Поэтому на стороне НН (СН) понижающих трансформаторов подстанций принимается комбинация АПВ-АВР. При отключении трансформатора его защитой от внутренних повреждений, работает АВР, а при отключении ввода его защитой - АПВ. Такое распределение предотвращает посадку напряжения, а иногда и повреждение секции, от которой осуществляется резервирование.

2. Для того чтобы уменьшить длительность перерыва питания потребителей, включение резервного источника питания должно производиться как возможно быстрее, сразу же после отключения рабочего источника.

3. Действие АВР должно быть однократным для того, чтобы не допускать нескольких включений резервного источника на неустранившееся КЗ.

4. Схема АВР не должна приходить в действие до отключения выключателя рабочего источника для того, чтобы избежать включения резервного источника на КЗ в неотключившемся рабочем источнике. Выполнение этого требования исключает также возможное в отдельных случаях несинхронное включение двух источников питания.

5. Для того чтобы схема АВР действовала при исчезновении напряжения на шинах, питающих рабочий источник, когда его выключатель остается включенным, схема АВР должна дополняться специальным пусковым органом минимального напряжения.

6. Для ускорения отключения резервного источника питания при его включении на не устранившееся КЗ должно предусматриваться ускорение действия защиты резервного источника после АВР. Это особенно важно в тех случаях, когда потребители, потерявшие питание, подключаются к другому источнику, несущему нагрузку. Быстрое отключение КЗ при этом необходимо, чтобы предотвратить нарушение нормальной работы потребителей, подключенных к резервному источнику питания. Ускоренная защита обычно действует по цепи ускорения без выдержки времени. В установках же собственных нужд, а также на подстанциях, питающих большое количество электродвигателей, ускорение осуществляется до 0.3-0,5сек. Такое замедление ускоренной защиты необходимо, чтобы предотвратить ее неправильное срабатывание в случае кратковременного замыкания контактов токовых реле в момент включения

2.5.3 АВР линии

В распределительных сетях находят широкое применение АВР линии, которые обеспечивают резервирование потребителей, подключенных к линиям с двусторонним питанием, работающих в разомкнутом (условно-замкнутом) режиме. Автоматическое включение резерва необходимо во всех случаях, когда в наличии имеется резервный или дополнительный источник питания. Этим источником является дополнительная резервная линия. При аварийном отключении основного источника питания вся нагрузка подстанции, секции шин и т. д. переходит на дополнительную резервную линию.

Сетевые АВР представляют собой комплекс аппаратов, в который входят:

* само устройство АВР, переключающее питание сети на резервный источник путем включения выключателя пункта АВР, который отключен в нормальном режиме работы схемы;

* устройства, обеспечивающие при необходимости автоматическую перестройку релейной защиты перед изменением режима работы сети при АВР;

* устройство делительной автоматики минимального напряжения, которое предотвращает подачу напряжения от резервного источника на поврежденный рабочий источник питания (на рабочую линию, трансформатор и т. п.), а также на некоторые другие устройства

2.5.4 Принцип работы защиты

В качестве примера приведена принципиальная схема АВР двустороннего действия. Схема такого АВР приведена на рис. 2.

Устройство АВР двустороннего действия обеспечивает восстановление питания участков сети, расположенных слева и справа от подстанции В.

Пуск схемы АВР осуществляется контактами реле напряжения KV1 или KV2, подключенных к трансформаторам напряжения TV1 и TV2 соответственно.

В цепи обмотки реле времени КТ1 пускового органа АВР включены замыкающие контакты автоматических выключателей SF1 и SF2, благодаря чему предотвращается ложное срабатывание пускового органа в случае неисправности цепей напряжения,а также замыкающие контакты КУ3.1KV4.1 реле напряжения, контролирующие наличие напряжения со стороны резервного источника.

В схеме пускового органа схемы АВР предусмотрено второе реле времени КТ2 для возможности осуществления двух различных уставок по времени в случае отключения источников питания от подстанций А и Д.

Однократность действия рассматриваемой схемы АВР обеспечивается двухпозиционным реле переменного тока KQ типа РП-9. В нормальном режиме замкнуты контакты реле KQ. 1 и подготовлена цепь обмотки выходного промежуточного реле KL

После срабатывания этого реле, подающего команду на включение Q1, и замыкания контактов реле положения «Выключено» KQC.1, фиксирующего завершение процесса включения Q1, реле KQ срабатывает и переключает свои контакты, размыкая KQ.1 в цепи обмотки KL.

Возврат реле KQ и подготовка схемы АВР к новому действию осуществляются нажатием кнопки SB.Эту операцию выполняет персонал оперативно-выездной бригады, прибывающей на п/ст при поступлении сигнала о срабатывании АВР.

Действие сетевого АВР увязывается с АПВ линий, что обеспечивает наибольшую эффективность действия автоматики. Релейная защита в рассматриваемой сети должна выполняться с учетом возможности питания промежуточных подстанций как от одного, так и от другого источника.

2.6 Проектирование ВЛ

Воздушные линии электропередачи - конструкции для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода, тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура. Провода служат для передачи электроэнергии. В верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений монтируют грозозащитные тросы. Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы изолируют провода от опоры. С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы на опорах. В некоторых случаях провода ВЛ с помощью изоляторов и линейной арматуры прикрепляются к кронштейнам инженерных сооружений.

Основным достоинством воздушных линий электропередачи является их относительная дешевизна по сравнению с кабельными. Также гораздо лучше ремонтопригодность (особенно в сравнении с бесколлекторными КЛ): не требуется проводить земляные работы для замены провода, ничем не затруднён визуальный осмотр состояния линии. Однако, у воздушных ЛЭП имеется ряд недостатков.

2.6.1 Выбор опор

Пролет промежуточных опор для напряжения 110 кВ в основном 250м. Через каждые 3000-5000 метров - анкерная опора.

Таблица 11 - Технические данные опор.

ПС	Анкерная опора	Количество, шт	Промежуточная опора	Количество, шт
1	У110-1	6	ПБ 110-15	79
2	У110-1	4	ПБ 110-15	62
3	У110-1	2	ПБ 110-15	21
4	У110-1	3	ПБ 110-15	71
5	У110-1	5	ПБ 110-15	85
6	У110-1	3	ПБ 110-15	52
7	У110-1	10	ПБ 110-15	134
8	У110-1	2	ПБ 110-15	77
9	У110-1	4	ПБ 110-15	46
10	У110-1	5	ПБ 110-15	95

Таблица 12 - Технические данные опор.

Тип опоры	Гололед, м.	Пролет, м.	Высота	Масса, т.
			H	Hт
ПБ 110-15	15-20	250-200	20,5	14,5	0,25
У110-1	5-20	3000-5000	20,7	10,5	5,04

2.6.2 Выбор изоляторов

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.

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 2.23 и 2.24.

, Н(2.23)

Где Gг - нагрузка на изолятор от веса провода, покрытого гололедом.

Gи - нагрузка на изолятор от веса гирлянды,

,Н(2.24)

Где lвес- длина весового пролета, м;

F - общее фактическое сечение провода, мм2;

Gи - нагрузка на изолятор от веса гирлянды, Н;

Gп - нагрузка на изолятор от веса провода, Н.

2,7 (4,610^-3228,1250+50)=281Н.

Выбирается изолятор с такой разрушающей электромеханической нагрузкой, чтобы выполнялись условия (2.25). Выбирается изолятор ПС 70 с разрушающей электромеханической нагрузкой 7000 Н. Следовательно условия выполняются:

281Н<7000 Н.

143,5Н<7000 Н.

113,4<7000 Н.

Определяется число изоляторов в поддерживающей гирлянде по формуле

,шт(2.25)

где - нормированная удельная эффективная длина пути утечки.

Для степени загрязненности атмосферы I категории =16 мм/кВ

=1,15Uном,кВ (2.26)

,мм (2.27)

где - длина утечки, мм.=303мм;

- эффективная длина пути утечки, мм;

k - поправочный коэффициент.

,(2.28)

где D - диаметр тарелки изолятора, мм. D=255 мм;

- длина утечки, мм.=303мм.

мм.

Полученное значение округляется до 6 и увеличивается на один.

В итоге число изоляторов в поддерживающей гирлянде равно 7.

Таблица 13 - Технические данные изолятора ПС-70Е.

Минимальная механическая разрушающая нагрузка, кН, не менее	Строительная высота, мм	Длина утечки, мм, не менее	Выдерживаемое напряжение, кВ	Пробивное напряжение, кВ	Масса, кг, не более
			в сухом сост.	под дождем
70	127	303	70	40	100	3,4

2.6.3 Выбор арматуры

Линейная арматура предназначена для крепления изоляторов к траверсе опоры и для крепления провода к изоляторам. Для крепления провода к гирлянде применяются поддерживающие глухие зажимы типа ПГ и ушки типа У1. Для крепления гирлянды к траверсам используются узлы типа КГП и серьги типа СРС.

Расчет арматуры производится по методу разрушающих нагрузок.

Определяем максимальную нагрузку на арматуру от веса провода:

, Дан (2.29)

где - нагрузка от собственного веса провода, кг/мм²;

F - сечение провода, мм;

l - пролет, м.

Нагрузка от собственного веса провода определяется по формуле:

,кг/мм²(2.30)

где р - вес провода, кг/км;

Fа - сечение алюминиевой части, мм².

АС 240/32:

даН.

АС 185/43:

даН.

АС 95/16:

даН.

АС 70/11:

даН.

Принимаем узел крепления КГП-7-2В ко всем опорам и проверяем его по выражению:

АС 240/32:

АС 185/43:

АС 70/11:

АС 95/16:

Данный узел крепления подходит ко всем проводам.

Таблица 14 - Технические характеристики узла КГП-7-2В.

Тип узла	Размеры	Миним. разрушающая нагрузка, да Н103	Вес, кг
	H	L	D	d
КГП-7-2В	96	80	16	17	7	0,7

1) Выбор сцепной арматуры

Сцепная арматура служит для соединения элементов подвесок и крепления их к опорам ВЛ и по конструктивному выполнению подразделяется на следующие виды: соединительные серьги, ушки и скобы, узлы крепления, промежуточные звенья и коромысла которые служат для соединения изоляторов в гирлянды и для их крепления к траверсам опор.

Таблица 15 Технические характеристики СРС-7-16 А

Тип	Размеры	Миним. разрушающая нагрузка, кН	Вес, кг
	D	d	D1	b	H	H1
СРС-7-16А	17	17	23	14	91,4	55,1	70	0,26

Таблица 16 - Технические характеристики сцепной арматуры «ушко»

Тип	Размеры мм	Миним. разрушающая нагрузка, да Н 103	Вес, кг
	D	b	B1	B2	D1	H	H1
У1-7-16	17	16	52	58	19,2	96,5	123	7	0,67
У1-12-16	23	22	56	62	19,2	102	140	12	1,05

2) Выбор поддерживающей арматуры

Поддерживающие зажимы предназначены для подвески и закрепления проводов воздушных линий электропередачи и грозозащитных тросов к поддерживающим гирляндам на промежуточных опорах, а также для крепления грозозащитных тросов непосредственно к промежуточным опорам. Зажимы выпускаются типов ПГ, ПГН, ПГУ.