Электрификация Лэп. +Диплом Лэп. 1. Способы повышения пропускной способности лэп 1 Строительство новых линий
 Скачать 2.02 Mb.
|
|
История создания провода В 2008 г. ОАО «Кирскабель», первым из российских кабельных заводов, совместно с национальным исследовательским технологическим университетом «МИСиС» начали разработку неизолированного провода, способного противостоять обледенению, а главное, способного в режимах пиковых нагрузок, аварийных и после-аварийных режимах работы ВЛ передавать большие мощности по сравнению с обыкновенными сталеалюминиевыми проводами при сохранении одинакового эффективного сечения провода, тем самым повышая общую надежность работы линий электропередач. Результатом совместной работы стало создание высокотемпературного Al-Zr сплава, разработка конструкции нового термостойкого провода АСТ, проведение многочисленных исследований и испытаний в лабораториях «МИСиС», ОАО «Кирскабель» и ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС». Основные преимущества: – обладают повышенной механической и термической стойкостью; – провода марки АСТ способны передавать бóльшие токи, а, значит, и подводить бóльшие мощности к потребителям; – благодаря одинаковой конструкции с традиционными проводами АС, не требуют глобальной перестройки линии, специального оборудования и арматуры или обучения персонала; – благодаря высокой термической стойкости провода, необходимое время на плавку гололеда, а также связанные с этим процессом издержки и затраты сокращаются; – при работе в области высоких температур способны противостоять обледенению без применения средств борьбы с гололедом; – применение провода способно существенно снизить капитальные затраты при строительстве новых линий и модернизации существующих участков; – обеспечивают бесперебойную работу линий электропередач в режимах пиковых нагрузок, аварийных и послеаварийных режимах работы; – повышают надежность передачи электроэнергии и электроснабжения потребителей. Таблица 2.3 – Основные отличия провода АСТ от АС
Применяемые материалы Для изготовления проводов применяются следующие материалы: – проволока из алюминиевого сплава АЦр1Е по ТУ 16.К03-51; – проволока из алюминиевого сплава АТ3 по МЭК 62004; – проволока из алюминиевого сплава по ASTM B 941-05; – стальная проволока с цинкоалюминиевым покрытием по нормативной документации фирмы «Bekaert». 3 Расчет потерь электроэнергии 3.1 Краткое описание работы программы “RASTR” Приведем краткое описание расчетной части программы “RASTR”. Комплекс программы RASTR предназначен для расчета и анализа установившихся режимов электрических систем на ПЭВМ IВМ РС и совместимых с нею. RASTR позволяет производить расчет, эквивалентирование и утяжеление режима, обеспечивает возможности экранного ввода и коррекции исходных данных, быстрого отключения узлов и ветвей схемы, имеет возможности районирования сети, также предусмотрено графическое представление схемы или отдельных ее фрагментов вместе с практически любыми расчетными и исходными параметрами. RASTR не имеет программных ограничений на объем рассчитываемых задач. Захват оперативной памяти определяется размером рассчитываемой схемы, и в настоящее время предельный объем схемы составляет 1200-1500 узлов (в зависимости от конфигурации схемы) при минимальном числе резидентных программ. Формат данных "Узлы": 1) Район - номер района, к которому относится узел; 2) Номер - номер узла на схеме замещения; 3) N - номер статической характеристики; 4) О - не заданы; 5) 1.2 - стандарты (зашиты в программу); 6) Название - название узла (0-12 символов); 7) Uном - номинальное напряжение узла или модуль узла (определяется по стандартной шкале напряжения); 8) Рнаг, Qнаг - активная и реактивная нагрузка узла (определяется по контрольным замерам, либо используются расчетные данные); 9) Рген, Qген - активная и реактивная генерация узла, задаются также по контрольным замерам для тех узлов, где есть генерация; 10) Qmin, Qmax - минимально и максимально возможные пределы изменения генерации реактивной мощности узла (определяются по техническим возможностям оборудования). Задание пределов позволяет программе определить оптимальную генерацию по реактивной мощности для данного узла. Формат данных "Ветви": 1) Nнач , Nкон - номера узлов ограничивающих линию; 2) R, X - сопротивление; 3) B - проводимость (мкСм) для ЛЭП - полная проводимость шунтов "П"-образной схемы (< 0) , для трансформатора - проводимость "Г" - образной схемы (> 0); 4) Кт в Кт/м - вещественная и мнимая составляющая коэффициента трансформации; Сопротивление ветви должно быть приведено к напряжению Uнач, а коэффициент трансформации определяется как отношение Uкон/Uнач. Формат данных "Районы": Номер - номер района; Название - название района; Команда "Результат" Подкоманда "Узлы" Результаты расчета представляются в форме таблицы, при просмотре которой пользуемся клавишами PGUP, PGDN для листания таблицы вперед и назад по страницам, стрелками для перемещения по одному узлу. На экране всегда показываются все связи узла (если они не умещаются на экране, то узел не показывается целиком). Для прямого перехода на интересующий узел необходимо набрать его номер и нажать Enter (номер > па высвечивается на первой строке экрана). Подкоманда "Потери" Предназначена для вывода структурного анализа потерь активной мощности по заданному району или по всей сети. Для печати таблицы - F8. Технические характеристики программы RASTR не имеет программных ограничений на объем рассчитываемых задач. Захват оперативной памяти определяется размером рассчитываемой схемы. Расчет памяти сделан в предположении, что не установлены резидентные программы, использующие расширенную память. В процессе работы программой могут создаваться три типа файлов: 1) *.rge содержат информацию об исходных данных и режиме схемы и требуют 1 Кбайт дисковой памяти на 10 узлов схемы; 2) *.uk содержат информацию о траектории утяжеления; 3)*.cxe содержат информацию о графическом образе схемы. Описание расчетной части пакета программ RASTR. Главное меню: После загрузки RASTR Вы попадаете в главное меню комплекса, в котором отображаются основные команды. Для перемещения по меню используйте: а) клавиши перемещения курсора, б) функциональные клавиши – нажатие клавиши ALT одновременно с выделенной цветом буквой горизонтального меню приводит к попаданию в это меню, где бы Вы не находились. Нажатие выделенной цветом буквы вертикального меню приводит к началу выполнения этой команды (используйте клавиши на которые нанесены русские буквы независимо от наличия кириллицы и регистра). Например: ALT_Д /В/У – приведет к попаданию в таблицу "Узлы" из любого места программы. Клавиши F1 - F10 используются для выполнения команд, не входящих в меню, справка по ним – последняя строка экрана, справка по клавишам ALT_F1 - F10 может быть получена путем нажатия клавиши ALT. в) мышь – используется двухкнопочная мышь с инверсным курсором (выделенное цветом знакоместо), перемещение курсора мыши и нажатие левой клавиши мыши приводит к перемещению программного курсора в заданное место, быстрое двойное нажатие левой клавиши ("клик") приводит к выполнению выбранной команды (аналогично ENTER) нажатие левой клавиши в последней строке экрана приводит к выполнению соответствующей команды (в зависимости от нажатия кнопки ALT). Правая клавиша мыши используется как клавиша ESC. Работа с мышью имеет свои особенности в экранном редакторе и выдаче результатов. 3.2 Для расчета сети была взята схема участка сети АО АЖК. Параметры сети  Рисунок 3.1 – Участок сети 220 кВ АО АЖК Для расчета сети использовались провода марки АС, компактные и высокотемпературные провода. Характеристики проводов представлены в таблице 3.1. Таблица 3.1 – Параметры проводов
Расчет был произведен в программе RastrWin и представлен в приложении А Результаты расчета представлены в таблице 3.2 Таблица 3.2 – Сравнение потерь мощности в линии
4 Расчет проводов на механическую прочность 4.1 Общие сведения Воздушная линия работает в естественных климатических условиях и подвергается ветровым и гололедным нагрузкам, изменениям температуры окружающего воздуха, воздействию грозы. Все климатические условия фиксируются на метеостанций вся территория РК разделена на районы: – по толщине стенки гололеда; – скоростным напорам ветра; – среднегодовой продолжительности гроз; – пляске проводов – колебаниям проводов с большой амплитудой и малой частотой под воздействием ветровых и гололедных нагрузок. Карты районирования территории страны приводятся в ПУЭ. В каждом районе фиксируются значения температур при максимальной скорости ветра, интенсивном гололедообразовании, грозе, рассчитывается среднегодовая температура. При проектировании ВЛ необходимо учитывать климатические условия района, где будет сооружаться линия. Одним из важных моментов проектирования ВЛ является расчет проводов и тросов на механическую прочность. Расчет опор и других элементов ВЛ (изоляторов, арматуры), как правило, не производится. Эти элементы, в частности опоры, выбираются из унифицированного ряда с учетом климатических условий района сооружения ВЛ. Для каждой унифицированной опоры в справочных материалах указываются ее размеры и область применения. Под расчетом проводов и тросов ВЛ на механическую прочность понимается определение механического напряжения в проводах и тросах при различных сочетаниях климатических условий и сопоставление этих напряжений с допустимыми значениями. Основными факторами, влияющими на механическое напряжение в проводе, являются: – температура окружающего воздуха; – гололедные нагрузки; – ветровые нагрузки. При изменении температуры воздуха меняется внутреннее механическое напряжение в проводе за счет изменения длины провода в пролете. Гололед и ветер влияют на механическое напряжение в проводе за счет внешнего механического воздействия. Для ВЛ применяются, главным образом, сталеалюминиевые провода. Физико-механические характеристики, приведенные к проводу в целом: – модуль упругости Е; – температурный коэффициент линейного удлинения α; – механическое напряжение σ. Характеристики сталеалюминиевых проводов различного сечения приведены в справочных материалах. ПУЭ устанавливают допустимые механические напряжения в проводе для трех режимов: – режима низшей температуры [σtmin]; – режима среднегодовой температуры [σtср]; – режима наибольшей внешней нагрузки [σрmax]; Основной задачей механического расчета провода является определение таких условий его монтажа, чтобы в процессе эксплуатации линии механические напряжения в проводе в режимах низшей температуры σtmin, среднегодовой температуры σtср и наибольшей внешней нагрузки σрmax не превышали допустимых значений. Таким образом, условия проверки провода на механическую прочность имеют следующий вид:    4.2 Расчет производился по программе разработанной ТОО КазСельЭнергопроект. Исходные данные и результаты вычислений приведены в приложении 1 и 2. Полученные графики приведены ниже.  Рисунок 4.4 – Зависимость напряжения от длины пролета при максимальной температуре  Рисунок 4.5 – Зависимость напряжения от длины пролета при минимальной температуре  Рисунок 4.6 – Зависимость напряжения от длины пролета при средней температуре  Рисунок 4.7 – Зависимость стрелы провеса от длины пролета при максимальной температуре  Рисунок 4.8 – Зависимость стрелы провеса от длины пролета при минимальной температуре  Рисунок 4.9 – Зависимость стрелы провеса от длины пролета при средней температуре Экономическая часть 5.1 Цель расчета В данном проекте рассмотрен участок линии (рисунок 4.1) АО АЖК напряжением 220 кВ. Цель расчета определить экономически выгодную марку провода. Эффективность определяется по методу минимальных приведенных затрат:  (5.1)где  – суммарные капиталовложения – суммарные эксплуатационные издержки  – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложении |