Выбор изоляции линий по нормативным документам

1.2 Выбор изоляции линий по нормативным документам

Следующим этапом в расчете изоляции ВЛ является выбор длины гирлянды изоляторов по рабочему напряжению. Число и тип изоляторов выбирают в зависимости от степени загрязненности атмосферы, которая имеет семь градаций.

В данной курсовой работе, согласно с заданием, принята I степень загрязненности атмосферы. В это множество относятся такие регионы как: лес, тундра, лесотундра, луга, пастбища.

В зависимости от степени загрязненности атмосферы нормируется удельная эффективная длина пути утечки (отношение эффективной длины пути утечки гирлянды, при которой обеспечивается их надежная работа, к наибольшему линейному, длительно допустимому рабочему напряжению). Нормированная удельная эффективная длина пути утечки поддерживающих гирлянд 750 кВ, для заданной степени загрязненности составляет [3, с. 12]:

Количество изоляторов в гирлянде рассчитываем по формуле:

Результаты расчета округляем в меньшую сторону, так как количество десятых не превышает 3, так как ВЛ имеет номинальное напряжение 750 кВ, то количество изоляторов увеличиваем на 4 [2, с. 466]. Окончательно принимаем количество изоляторов:

Выберем сцепную арматуру [2, с. 477-507], необходимые для расчета данные занесем в таблицу.

Таблица 2.

Характеристики сцепной арматуры

Наименование	Тип	Строитель ная высота, мм	Масса, кг	Разрушающая электромеханическая нагрузка, кН, не менее
Узел крепления	КГ-30-1	140	6,84	300
Серьга	СР-30-24	100	1,35	300
Зажим поддерживающий	5ПНГ-5-8	530	46	300
Ушко двухлапчатое	У2-30-24	150	6,42	300
Распорка дистанционная	5РГН-4-400	680()	6,6	-

Определим высоту гирлянды с учетом сцепной арматуры:

Проверку линейной изоляции определяют сравнением наименьшего допустимого расстояния по воздуху от провода до опоры при соответствующем виде воздействующего напряжения и расстояния, на которое может отклониться провод при нормативных метеорологических условиях.

Таблица 3.

Наименьшие допустимые изоляционные расстояния от провода до заземленной опоры 750 кВ.

По грозовым перенапряжениям	4,2
По внутренним перенапряжениям	3,9
По рабочему напряжению	1,5
По условию безопасности	5,85

Изоляционные расстояния выбраны по опыту эксплуатации и по разрядным характеристикам с определенным запасом, который обеспечивает малую вероятность пробоя совокупности многих элементов при рабочем напряжении, коммутационных и грозовых перенапряжениях, а также безопасность подъема обслуживающего персонала на опору линии электропередачи, находящейся под напряжением.

При расчете отклонения гирлянды принимаем следующие сочетания климатических условий:

- при рабочем напряжении принимается максимальный нормативный скоростной напор ветра  при T=-5⁰;

- при грозовых и внутренних перенапряжениях T=15⁰, скоростной напор ветра  но не менее  Н/м²;

- по условию безопасности подъема на опору T=-15⁰ ветер и гололед отсутствуют, так как при сильном ветре, гололеде, грозе запрещен подъем на опору.

Угол отклонения проводов на опоре определяется по формуле:

Нормативный максимальный напор ветра на высоте до 15 м при двухминутном осреднении для ВЛ 750 кВ, расположенной в III [1, с. 151] районе по ветру [2, с. 351]: .

Произведем пересчет напора ветра с учетом высоты расположения приведенного центра тяжести [2, с. 351]:

Для данного значения  K=0,61 [2, с. 351]. Нормативная толщин стенки гололеда на высоте 10 м от земли, для ВЛ 750 кВ, проходящей в III районе по гололеду[1, с. 168]: d_гл =15 мм. Так как приведенный центр тяжести расположен на высоте менее 25 метров, то поправку на толщину стенки гололеда в зависимости от высоты подвеса и диаметра провода допускается не производить [2, с. 352]. Вычислим вес гирлянды и проводов:

где  - количество проводов в фазе,

 - удельный вес провода АС 300/39 кг/км [2, с. 441],

 – весовой пролет, согласно району по гололеду [2, с. 403].

Для того чтобы узнать вес гололеда необходимо найти объем гололедной стенки. Так как данные по толщине стенки гололеда приведены к цилиндрической форме используем следующую формулу:

Плотность льда ρ=900 кг/м³, следовательно вес гололеда на проводах:

Рассчитаем площадь поверхности провода:

 ,

с учетом гололеда:

 .

Выполним расчет отклонения гирлянды по первому условию:

Расстояние между проводом и стойкой опоры будет составлять:

Рассчитаем отклонение гирлянды по второму условию:

Расстояние между проводом и стойкой опоры будет составлять:

По третьему условию считать отклонение гирлянды изоляторов не имеет смысла, так как подъем на гирлянду при наличии ветра запрещен. Расстояние от провод до опоры будет составлять 7 м, что меньше нормированного (5,85 м).

Проверим расстояние подвеса между проводами по условию пляски. Минимальное расстояние S по условию сближения между проводами при ВЛ с горизонтальным расположением и свободной подвеской проводов определяется по формуле [3, с. 15]:

Все рассчитанные промежутки удовлетворяют нормативным, следовательно изоляция ВЛ выбрана правильно.