Технический проект со сметой после его утверждения является основным документом для финансирования строительства, заказа оборудования и разработки рабочих чертежей.
В процессе проектирования проводят два исследования: перспективных нагрузок электрифицируемого района и трассы линии на местности.
После изыскания и нанесения всех данных на карту начинают расстановку опор. Сначала определяют места установки анкерных и угловых опор, затем промежуточных. Точки размещения опор переносят на местность, где устанавливают пикетные знаки под будущие опоры.
Последовательность основных работ при строительстве воздушных линий такая.
Подготовительные работы складываются из производственного пикетажа, вырубки просек и расчисток трассы, переустройства различных инженерных сооружений на трассе, строительства временных сооружений.
Транспортные и такелажные работы состоят из погрузочно-разгрузочных работ и перевозок материалов и конструкций, изготовленных заранее.
Работы по монтажу опор предусматривает бурение котлованов, сборку опор из заранее заготовленных деталей, установку, выверку и закрепление опор.
Работы по монтажу проводов состоят из раскатки, соединения и подъема проводов на опоры, натяжки с визированием стрел провеса, закрепления проводов на изоляторах и устройства заземлений.
Пусконаладочные работы и сдача линии в эксплуатацию завершают строительство.
Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных видов работ.
Место прохождения трассы должно быть очищено. Просека должна быть прорублена на всю проектную ширину. Ширина просеки должна быть равна расстоянию между крайними проводами линии плюс по 3 м в каждую сторону от крайних проводов.
Для транспортного обслуживания строящейся воздушной линии могут применяться обычные машины, однако, для перевозки конструкций невысокой механической прочности применяются специальные платформы, оборудованные гидрокранами.
Барабаны с проводом или кабелем перевозят в вертикальном положении с обязательным закреплением растяжками и подклиниванием.
Для такелажных работ используют краны обычных и специальных конструкций. Нормальный вылет стрелы 10 м может быть увеличен до 16 м.
В качестве основных такелажных средств применяют стальные тросы. Для захвата грузов используют стропы.
Котлованы под опоры бурят специальными машинами. Вручную котлованы выкапывают только при установке одиночных опор.
Опоры, устанавливаемые в котлованы, поднимают, как правило, при помощи кранов и трактора или в особых случаях при помощи трактора и падающей стрелы.
После установки опор монтируют провода. Первым этапом является раскатка проводов. Раскатывать, как правило, нужно одновременно все три фазы и тросы, если они есть. Поднимают провода на опоры при помощи трактора с телескопической вышки. При ее отсутствии провода поднимают монтажным тросом через блоки, закрепленные в траверсе и внизу опоры. После подъема проводов их натягивают, визируют и крепят к изоляторам.
5. Электрический расчет ВЛ 0,38 кВ
Определяем эквивалентную мощность участков для ТП 1:
Sэкв.ТП-1 = Sмакс. ТП-1•кд, (5.1)
где кд – коэффициент динамического роста нагрузки,
кд = 0,7; По таблице выбираем сечение провода:
3А50 + А50.
Определяем действительную потерю напряжения на участке:
ΔUдейств. ТП-1 = SТП-1 / Uн • (rо• cosφ+ xо• sinφ)• l; (5.2)
ΔUдейств. ТП-1 = 40,75 / 0,38•(0,576•0,91+0,355•0,415)•0,055 = =107,24•0,671•0,055 = 3,96 В;
ΔUдейств. ТП-1% =ΔUдейств. ТП-1 / Uн • 100% = 3,96 / 380 • 100% = 1,04%; (5.3)
Аналогично рассчитываем сечения проводов для других участков линий, не выходя при этом за пределы допустимой потери напряжения (5%). Результаты расчета заносим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1. Электрический расчет ВЛ 0,38 кВ
| Nуч-ка | S макс,кВА | S экв,кВА | l,км | Предварительный выбор сечения провода | Предварительный расчет (ΔU%) | Окончательный выбор сечения провода | Окончательный расчет (ΔU%) | ||
| на участке | От начала линии | на участке | От начала линии | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ТП 1–1 | 40,75 | 28,53 | 0,055 | 3А50+А50 | 1,04 | 1,04 | 3А50+А50 | 1,04 | 1,04 |
| 1–2 | 29,6 | 20,72 | 0,06 | 3А25+А25 | 1,47 | 2,51 | 3А50+А50 | 0,82 | 1,86 |
трансформатор подстанция двигатель мощность
6. Проверка сети на колебание напряжения при пуске асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором
Проверку производим для наиболее удаленного мощного электродвигателя мастерских.
АИР180S2У3
Рн = 22 кВт;
А25 cosφн = 0,89
η н = 0,905
кi= 7,0
ТП
Согласно ПУЭ, потеря напряжения при пуске асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором не должна превышать 30%
ΔU ≤ 30%;
Определим потерю напряжения при пуске двигателя:
ΔU =(Ζ с / Ζ с+ Ζ э.д.)•100, (6.1)
где Ζ с – полное сопротивление сети, Ом;
Ζ э.д - полное сопротивление электродвигателя, Ом;
Определяем полное сопротивление сети:
Ζ с = Ζ л+ Ζ тр, (6.2)
где Ζ л – полное сопротивление линии, Ом;
Ζ тр – полное сопротивление трансформатора, Ом;
Определяем полное сопротивление линии:
Ζ л = √ R л2+Х л2; (6.3)
R л = ro•l, (6.4)
где ro– удельное электрическое сопротивление провода (с. 458
табл. 1 /1/), Ом / км;
l– длина линии, км;
R л = 1,140•0,03 = 0,0342 Ом;
Х л = хo•l, (6.5)
где хo– индуктивное сопротивление линии (с. 459 табл. 4 /1/), Ом / км;
Х л = 0,377•0,03 = 0,01131 Ом;
Ζ л = √ 0,03422+0,011312 = √ 0,0011696+0,0001279 = 0,0036 Ом;
Определяем полное сопротивление трансформатора:
Ζ тр. = Uk% / 100• Uн 2 2 / S н тр.; (6.6)
Ζ тр. = 4,5 / 100•4002 / 63000 = 0,045•2,54 = 0,1143 Ом;
Определяем полное сопротивление сети:
Ζ с = 0,036+0,114 = 0,15 Ом;
Определяем полное сопротивление двигателя:
Ζ э.д.= Uн / √ 3•Iн• кi, (6.7)
где Uн – номинальное напряжение двигателя, В;
Iн – номинальный ток двигателя, А;
кi– кратность пускового тока;
Iн = Рн / √ 3•Uн• cosφн• η н; (6.8)
Iн = 22 / √ 3•0,38•0,89•0,905 = 22 / 0,53 = 41,51 А;
Ζ э.д.= 380 / √ 3•41,51•7 = 380 / 503,28 = 0,755 Ом;
Тогда потеря напряжения при пуске двигателя:
ΔU =(0,15 / 0,134+0,755)•100 = 0,15 / 0,889 • 100 = 16,87%;
16,87% <30%
7. Выбор защиты отходящих линий и проверка ее на срабатывание при однофазных коротких замыканиях
Для защиты от коротких замыканийна ТП предусмотрены автоматические выключатели ВА-51Г.
Для выбора автоматических выключателей составляем расчетную схему. Автоматический выключатель выбираем по следующим условиям:
Iт.р. ≥ 1,1 Iраб. макс.; (7.1)
Iэ.р. ≥ 1,25 Iраб. макс.; (7.2)
Определяем рабочий максимальный ток:
Iраб. макс = Sмакс. / √ 3 • Uн; (7.3)
Iраб. макс = 44,43 / √ 3 • 0,38 = 67,5 А;
Iт.р. = 1,1•67,5 = 74,25 А;
Iэ.р = 1,25•67,5 = 84,375 А;
Выбираем автоматический выключатель (табл. 5.3. с 34–35 /3/):
ВА51Г-31 со следующими данными: Iн.а.в.= 100 А, Iт.р = 100 А, Iэ.р. = 14 Iн;
Выбранный автоматический выключатель проверяем на срабатывание при однофазных коротких замыканиях. Автоматический выключатель мгновенно срабатывает, если будет выполняться следующее условие:
Iк..з.(1) ≥ 3• I н т.р., (7.4)
где Iк..з.(1) – ток однофазного короткого замыкания, А;
Определим ток однофазного короткого замыкания:
Iк..з.(1) = Uр / (Ζ тр / 3)+ Ζ п, (7.5)
где Uр – фазное напряжение сети, В;
Uр = 220 В;
Ζ тр – сопротивление нулевой последовательности силового трансформатора (табл. 13.3. с 247 /2/), Ом;
Ζ п – полное сопротивление петли «фаза-ноль», Ом;
Ζ п = Ζ о• l, (7.6)
где Ζ о – полное сопротивление одного километра линии «фаза-ноль», Ом;
l– длина участка, км;
Ζ п =1,69•0,035+1,69•0,03+3,18•0,05+3,18•0,055+3,18•0,06+3,18•0,07+
+3,18•0,11+3,18•0,055 = 0,05915+0,0507+0,159+0,1749+0,1908+0,2226+
+0,3498+0,1749 = 1,382 Ом;
Iк..з.(1) = 220 / (0,78 / 3)+1,382 = 220 / 0,26+1,382 = 220 / 1,642 = 133,98 А;
133,98 А < 3•100 = 300 А;
Для выполнения условия в нулевой провод включаем реле РЭ 571 Т;
Для остальных линий ТП 1, ТП 2, ТП 3 производим аналогичный расчет и результаты заносим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1. Выбор защиты отходящих линий
| N линии | Sмакс.,А | Iр.максА | Iт.р.,А | Iэ.р.,А | Тип АВ | Iн т.р.А | Iн э.р.,А | Iк..з.(1)А | 3 Iнт.рА | Вывод |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| ТП1–8 | 44,43 | 67,5 | 74,25 | 84,375 | ВА51 Г.-31 | 80 | 14Iн | 133,98 | 240 | РЭ571-Т |
| ТП1–1 | 40,75 | 61,93 | 68,123 | 77,413 | ВА51 Г.-31 | 80 | 14Iн | 143,23 | 240 | РЭ571-Т |
| ТП1–17 | 16,94 | 25,75 | 28,325 | 32,19 | ВА51 Г.-31 | 31,5 | 14Iн | 148,22 | 94,5 | усл-е вып-ся |
8. Расчет повторных заземлений нулевого провода и заземления ТП
Заземляющее устройство выполняют в виде замкнутого контура, состоящего из вертикальных стержней длиной 5 м, диаметром 12 мм на глубине 0,7 м. Верхние части стержней соединяют между собой полосовой сталью сечением 40×4 мм. Удельное сопротивление грунта ρ = 145 Ом•м.