Курсовая по Воздушным линиям. Курсовая ВЛ. Электрические воздушные линии (влэп) предназначены для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным к различным опорным конструкциям
 Скачать 73 Kb.
|
|
Введение Электрические воздушные линии (ВЛЭП) предназначены для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным к различным опорным конструкциям. Воздушные линии электропередачи могут быть с напряжением до 1 кВ включительно и выше 1 кВ (3, 6, 10 к В и выше по шкале стандартных напряжений). Воздушные линии электропередачи (ВЛ, ВЛЭП) - 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: широкая полоса отчуждения: в окрестности ЛЭП запрещено ставить какие-либо сооружения и сажать деревья; при прохождении линии через лес, деревья по всей ширине полосы отчуждения вырубаются; незащищённость от внешнего воздействия, например, падения деревьев на линию и воровства проводов; несмотря на устройства грозозащиты, воздушные линии также страдают от ударов молнии. По причине уязвимости, на одной воздушной линии часто оборудуют две цепи: основную и резервную; эстетическая непривлекательность; это одна из причин практически повсеместного перехода на кабельный способ электропередачи в городской черте. Воздушные линии состоят из следующих основных конструктивных элементов: опор различного типа для подвески проводов и грозозащитных тросов; проводов различных конструкций и сечений для передачи по ним электрического тока; грозозащитных тросов для защиты линий от грозовых разрядов; изоляторов, собранных в гирлянды, для изоляции проводов от заземленных частей опоры; линейной арматуры для крепления проводов и тросов к изоляторам и опорам, а также для соединения проводов и тросов; заземляющих устройств для отвода токов грозовых разрядов или короткого замыкания в землю. Проектирование и сооружение ВЛЭП ведется в соответствии с ПУЭ. Проектирование строительных конструкций опор и фундаментов производится на основании СНиП. ПУЭ устанавливают требования к линиям с различным напряжением исходя из их назначения: чем выше передаваемые напряжение и мощность линии, тем больший ущерб приносит ее повреждение, поэтому к линиям с более высоким напряжением предъявляются и более строгие требования. 1 Общая часть Конструктивные особенности воздушных линий Конструктивная часть воздушной линии в целом характеризуется: - длинами промежуточного и анкерного пролетов, - типами примененных для ее сооружения опор, - их габаритными геометрическими размерами, - марками проводов и грозозащитного троса. Основными конструктивными элементами воздушной линии (ВЛ) являются: стойка опоры, провода, грозозащитный трос, тросостойка, траверсы, изоляторы и фундамент. Кроме того, к элементам ВЛ относится линейная арматура, необходимая в основном для крепления элементов ВЛ друг к другу. По конструкциям различаются следующие типы проводов: - однопроволочный; - многопроволочный одно-металлический; - многопроволочный из двух металлов; - пустотелый. Однопроволочные провода применяются только на линиях напряжением до 1000 в. Все линии более высоких номинальных напряжений сооружаются только с многопроволочными проводами. Конструкция многопроволочных проводов из двух металлов была создана с целью сочетания высокой механической прочности стальных проволок, из которых изготовляется центральная часть провода, с хорошей электрической проводимостью менее прочных проволок наружных повивов. Из такого типа проводов наибольшее распространение получили сталеалюминевые провода. Эти провода широко применяются в мировой практике сооружения воздушных линий, что объясняется их относительно невысокой стоимостью и хорошими механическими и электропроводящими качествами. Соотношение площадей поперечного сечения алюминиевой и стальной частей в проводах разных марок лежит в пределах 4,5—8,5. Полые провода применяются в основном в распределительных устройствах подстанций и реже—на линиях с номинальным напряжением 220 кв и выше. Такая конструкция проводов при определенной площади поперечного сечения токоведущие части резко повышает напряжение появления коронирующего разряда на проводах, благодаря чему значительно снижаются потери электроэнергии на корону; обеспечивает хорошее использование металла провода, так как при высоких напряжениях, вследствие интенсивного проявления поверхностного эффекта, из внутренних слоев провода вытесняется ток. 1.2 Требование предъявляемые к воздушным линиям Воздушные линии нового поколения должны обеспечивать: -высокую ремонтопригодность и минимальные затраты при восстановлении после сверхрасчетных воздействий климатических факторов и пожаров; -соответствие российским нормам, современным экологическим требованиям, рекомендациям СИГРЭ и МЭК в области электрических и магнитных полей, радиопомех и акустических шумов; -соответствие надежности энергоснабжения требованиям ПУЭ и уровню ответственности линии; -максимальную технически и экономически обоснованную пропускную способность; -совершенствование форм и методов организации эксплуатации с использованием современных средств диагностики и прогнозирования сроков службы ВЛ; -высокий уровень информационных технологий; -совершенствование технологии и качества строительных и монтажных работ; -экономически обоснованные потери энергии; -экономное использование земли; -низкие эксплуатационные расходы; применение передовых методов эксплуатации и безопасных условий труда, в том числе выполнение работ под напряжением, современных и надежных механизмов, средств малой механизации, приспособлений и инструмента; На воздушных линиях электропередачи должны применяться новая техника и технологии, строительные конструкции, оборудование (многогранные опоры, опоры из гнутого профиля, компактные опоры, передовые технологии монтажа и ремонта, средства механизации, приспособления и др.). К опорам ВЛ в технически и экономически обоснованных случаях могут подвешиваться неметаллические оптические кабели связи. Подвесные ОПН для повышения грозоупорности ВЛ могут быть использованы как дополнение к тросовой защите, так и вместо грозозащитных тросов на безтросовых участках ВЛ. При проектировании ВЛ должны быть обеспечены: -сооружение ВЛ по индивидуальным проектам; -выбор конструкций, элементов и узлов на основе технико-экономического сравнения вариантов; -применение конструкций типовой унификации. Требования к опорам: -Высота опор должна обеспечивать соблюдение экологических требований вблизи ВЛ, защиту проводов ВЛ от воздействий транспорта на дорогах, сельскохозяйственных машин на полях и, при экономической целесообразности, максимальное сокращение ширины просеки в лесных массивах. -Конструкции многоцепных опор должны обеспечивать подвеску до двух цепей ВЛ напряжением 330, 500 кВ и до четырех цепей ВЛ напряжением до 220 кВ. -Типовые опоры, а также опоры оптимальных геометрических размеров, разрабатываемых для конкретных участков ВЛ, должны быть экономически обоснованы для конкретных условий прохождения трассы. -Для изготовления опор должны применяться марки сталей повышенной прочности и коррозионной стойкости. -Анкерно-угловые опоры должны быть жёсткой конструкции. В ненаселенной и труднодоступной местности в экономически обоснованных случаях допускается применение анкерно-угловых опор с оттяжками. -Промежуточные и анкерно-угловые опоры могут быть изготовлены на основе стальных стоек из замкнутого профиля. -Анкерно-угловые транспозиционные опоры должны занимать минимальную площадь земли. -Все металлические опоры должны быть оборудованы средствами, предотвращающими их несанкционированную разборку и повреждение, а также демонтаж оборудования и проводов. -Применять в качестве антикоррозионной защиты металлоконструкций опор горячую оцинковку или системы покрытий с применением цинконаполненных покрытий («холодное» цинкование) или специальные защитные антикоррозионные покрытия, в том числе полимерные. -Опоры должны быть снабжены специальными страховочными устройствами, обеспечивающими безопасный подъем и перемещение эксплуатационного персонала по стойкам, траверсам и тросостойкам. -Опоры должны удовлетворять требованиям удобства обслуживания и ремонтопригодности. -На опорах и их элементах должна быть предусмотрена возможность крепления специальных устройств и приспособлений для выполнения ремонтно-эксплуатационных работ. -Конструкции опор должны обеспечивать возможность производства технического обслуживания и ремонта на ВЛ под напряжением. -Опоры должны быть максимально технологичны при установке и монтаже проводов и тросов, детали опор доступны к перевозке грузовым транспортом, не требующим, как правило, специального разрешения при передвижении по дорогам. Требования к фундаментам: -Конструкции фундаментов опор должны обеспечивать необходимую прочность и устойчивость опор ВЛ во всех случаях на весь срок эксплуатации. -Фундаменты должны проектироваться на основании инженерно-геологических и инженерно-гидрологических изысканий. -Фундаменты, как правило, должны быть сборными железобетонными (грибовидные подножники, свайные фундаменты из железобетонных свай с металлическими ростверками, малозаглубленные и поверхностные, фундаменты из железобетонных плит и свай и т.д.). Конструкции фундаментов должны обеспечивать, как правило, доступные индустриальные методы производства работ в полевых условиях. -При невозможности применения сборных фундаментов могут применяться монолитные железобетонные или сборно-монолитные железобетонные фундаменты. -Конструкции фундаментов в вечномерзлых грунтах должны обеспечивать возможность выполнения работ в условиях вечной мерзлоты. -При проектировании фундаментов в пучинистых грунтах должны разрабатываться противопучинные мероприятия или применяться конструкции фундаментов, устойчивые к пучинистым грунтам. -Марки железобетонных конструкций фундаментов по морозостойкости и водопроницаемости, стойкости в агрессивных средах должны обеспечивать целостность фундаментов без дополнительных защитных покрытий в течение всего срока службы. -Металлоконструкции фундаментов, находящихся в грунте, должны быть защищены от коррозии современными коррозионностойкими материалами. Подвижные соединения металлических узлов в земле (петлевые соединения) не допускаются. Требования к проводам и грозозащитным тросам: Провода и грозозащитные тросы на новых и реконструируемых ВЛ должны выбираться и проектироваться в соответствии с действующими ПУЭ. Провода должны: -иметь низкое активное сопротивление переменному току; -иметь малые потери при передаче электроэнергии; -обеспечивать высокую коррозионную стойкость; -иметь улучшенные аэродинамические характеристики с целью снижения --механических нагрузок на опору и увеличения длин пролетов; -обладать высокой механической прочностью; -обладать достаточной термической стойкостью; -иметь высокий порог напряжения начала короны; -обладать повышенной способностью самодемпфирования; -обладать сниженной адгезией к снегу и гололеду; -обладать низким уровнем акустических шумов; -обладать низким уровнем радио и телевизионных помех. В качестве проводов на ВЛ могут применяться: -сталеалюминиевые провода со стальным сердечником, заполненным смазкой; -сталеалюминиевые провода с пониженным активным сопротивлением переменному току, в том числе со стальным сердечником из немагнитной нержавеющей стали; -провода со стальными проволоками, плакированными алюминием; -высокотемпературные сталеалюминиевые провода (алюминиевый термообработанный сплав); -провода с применением проводящих повивов из высокопрочных алюминиевых сплавов, уплотненной скрутки и других современных конструкций. Грозозащитные тросы должны: -иметь низкое активное сопротивление переменному току; -обеспечивать высокую коррозионную стойкость; -иметь улучшенные аэродинамические характеристики с целью снижения механических нагрузок на опору и увеличения длин пролетов; -обладать высокой механической прочностью; -обладать высокой стойкостью к молниевым разрядам; -обладать возможностью организации волоконно-оптических каналов связи. В качестве грозозащитного троса может применяться: -стальной канат из оцинкованных проволок с заполнением смазкой межпроволочного пространства; -сталеалюминиевый провод с повышенным сечением стального сердечника с заполнением сердечника смазкой; -грозозащитные тросы со встроенными волоконно-оптическими кабелями для организации по ним современных каналов связи; -грозозащитный трос с нержавеющими стальными проволоками в наружном слое; -грозозащитный трос с проволоками из нержавеющей азотосодержащей стали; -грозозащитный трос из стальных проволок, плакированных алюминием. Требования к оттяжкам: В качестве оттяжек опор следует применять: -стальные канаты из оцинкованных проволок обычной и высокой прочности со смазкой. Требования к изоляторам: Изоляторы на ВЛ во всех случаях должны выбираться по действующим нормам ПУЭ, ГОСТ Р, отраслевым техническим требованиям с учетом местных условий, в том числе карт степени загрязнения изоляции. Изоляторы ВЛ должны обладать: -высокой механической прочностью; -высокой надежностью в эксплуатации, низким уровнем отбраковки; -высокой электрической прочностью в условиях загрязнения и увлажнения; -высоким уровнем начала электрических разрядов; -низким уровнем радиопомех; -низким уровнем акустических шумов; -малой массой и удобством транспортирования и эксплуатации; При выборе типов изоляторов следует отдавать предпочтение изоляторам, не требующим специального инструментального контроля технического состояния в течение всего срока эксплуатации. На ВЛ следует применять: -стеклянные тарельчатые изоляторы с уровнем отбраковки не хуже 10-4; -фарфоровые тарельчатые передовых зарубежных фирм с уровнем отбраковки не хуже 10-5; -стеклянные изоляторы со сниженным уровнем радиопомех с уплотнениями из кремнийорганической резины; -длинностержневые полимерные изоляторы нового поколения отечественного и импортного производства, с уровнем отбраковки не хуже 10-6; -длинностержневые фарфоровые изоляторы передовых зарубежных фирм с уровнем отбраковки не хуже 10-6. В районах, где наблюдаются частые повреждения изоляторов ВЛ от вандализма, следует отдавать предпочтение применению антивандальных конструкций изоляторов (полимерных, фарфоровых длинностержневых). Требования к линейной арматуре: Линейная арматура должна: -обладать высокой механической прочностью и надежностью; -обладать повышенной износостойкостью; -иметь стандартные размеры сопряжений, обеспечивающих универсальность применения в гирляндах изоляторов и взаимозаменяемость; -обладать малой массой; -обладать высокой коррозионной стойкостью; -обладать удобством монтажа; -не требовать специального обслуживания и контроля в период всего срока эксплуатации ВЛ. Арматура, монтируемая на проводах, должна иметь минимальные потери на перемагничивание и вихревые токи. Узлы крепления гирлянд изоляторов к опорам должны обеспечивать их надежность и долговечность в течение всего срока эксплуатации ВЛ. Защитная арматура должна обеспечивать выравнивание распределения напряжения по гирляндам изоляторов, обладать высоким уровнем начала короны, устойчивостью к деформациям в эксплуатации, удобством монтажа. На ВЛ рекомендуется применять: -эффективные внутрифазовые распорки-демпферы с резинометаллическими шарнирами на ВЛ с расщепленными проводами фаз. -междуфазовые изолирующие распорки для предотвращения междуфазовых перекрытий, схлестывания проводов при интенсивной пляске и при несинхронных качаниях проводов. -расстраивающие маятники для ограничения колебаний проводов при пляске на ВЛ в районах с частой пляской проводов; -грузы-ограничители закручивания проводов и снегоотталкивающие кольца для защиты проводов от налипания мокрого снега; -многорезонансные гасители вибрации для эффективного ограничения вибрации фазных проводов и грозозащитных тросов; -для ВЛ напряжением 330 кВ и выше для выравнивания электрических полей и защиты от короны следует применять жесткие защитные экраны из алюминиевых груб тороидальной формы; -для стальных проводов и грозозащитных тросов в качестве натяжных зажимов и зажимов для их соединения следует применять прессуемые зажимы; -для крепления грозозащитных тросов со встроенным волоконно-оптическим кабелем и диэлектрических волоконно-оптических кабелей на ВЛ должна использоваться линейная арматура, рекомендованная производителем кабеля. |