2.1 Выбор сечения проводов
Для начала выберем сечение провода воздушной линии электропередачи.
Определим расчетный ток первого года:
I расч 1= 
, А,
где Sm-максимальная мощность нагрузки.
Определим расчетный ток пятого года.
I расч 5 = 
=20,095, А,
где Sm5 -максимальная мощность нагрузки пятого года эксплуатации ВЛ, кВ·А.
Далее определим коэффициент зависимости тока от времени:
α = 
,
где iнб- коэффициент небаланса, принимается для линии Uн =35 кВ с соответствующей нагрузкой, iнб = 1,1;
i1-коэффициент отношения токов первого и пятого года эксплуатации ВЛ.
i1 = 
.
Подставляя известные величины в выражение (1), получим:
α = 
= 0,858.
Определим расчетный приведенный ток линии:
Iрасч.= α·I расч 5 = 0,858·20,095=17,23, А.
Теперь определим экономическое сечение провода:
Fэк. = 
= 17,23, мм2,
где jэ – экономическая плотность тока, при времени использования максимальной нагрузки Т м=8500ч и проводе из алюминия принимается j1=1, А/мм².
Соответственно выбираем марку провода АС-25/4,2.
Проверим выбранное сечение провода по потери напряжения:
где L – длина линии, м; γ=34,7 – проводимость алюминия, м/(Ом·мм2); Х0 – удельное индуктивное сопротивление, Х0=0,36 Ом/км.
ΔU= 
·17,23·3100·0,95·(
)=158,5, В.
2.2 Расчет токов короткого замыкания
Согласно требованиям ПУЭ, проведем расчет токов короткого замыкания для самого тяжелого режима – трехфазного короткого замыкания. При расчете введем следующие допущения, которые не дают существенных погрешностей: не учитываются сопротивления шин и токопроводящих аппаратов (выключателей, разъединителей и т. д.); трехфазная сеть принимается симметричной; не учитываются токи нагрузки; не учитываются емкости; не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и не зависящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи; не учитываются токи намагничивания трансформаторов.
|
|
Схема замещения с рассчитываемыми точками короткого замыкания приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Схема для расчета тока короткого замыкания
Погонные активное и индуктивное сопротивления провода марки АС-25/4,2. определим по справочнику: Rп = 0,63 Ом/км, Xп = 0,4 Ом/км. Активное и индуктивное сопротивление линии длиной l соответственно найдем по формулам:
Rвл = Rп ∙ l;
Xвл = Xп ∙ l.
Сопротивления линии 35 кВ длиной 21 км:
Rл = 0,63 ∙ 21 = 13,23, Ом;
Xл = 0,4 ∙ 21 = 8,4, Ом.
Определим сопротивления каждого элемента схемы замещения:
сопротивление системы:
,
где 
– напряжение системы, кВ;
– мощность короткого замыкания на шинах подстанции энергосистемы, МВА.
Определим сопротивления элементов по соответствующим формулам
r1= Rл = 13,23, Ом;
x1 = Xл =8,4, Ом;
Ток короткого замыкания определяется из формулы:
,
где 
− напряжение в точке КЗ, кВ;
− результирующее сопротивление в точке КЗ, Ом.
Ударный ток короткого замыкания определяется из формулы:
где 
− ударный коэффициент.
.
Мощность короткого замыкания определяется из формулы:
Результирующее сопротивление в точке К-1:
Определим ток КЗ в точке К-1, используя формулу:
Определим ударный коэффициент по формуле:
|
|
Определим ударный ток КЗ в точке К-1 по формуле:
Определим мощность КЗ в точке К-1, используя формулу:
Выбор оборудования ЛЭП
2.1 Выбор опор ВЛ
Исходя из типа проводов, климатических условий и уровня напряжения выбираем опоры проекта: промежуточные одноцепные ПБ-35-11.1, концевые КБ-35-11.1, анкерные угловые УБ-35-11.1.
Промежуточные опоры разработаны в виде одностоечных свободностоящих конструкций с расположением попарно двух проводов на траверсе.
Опоры анкерного типа выполнены подкосной конструкции с закрепленными хомутами на стойке траверсами, что позволяет выполнить их сборку и установку в пробуренные котлованы укрупненными монтажными блоками.
Промежуточные опоры устанавливаются без ригелей. Закрепление опор анкерного типа выполняется в соответствии с проектом с помощью ригельных устройств. При эксплуатации ВЛ ремонтные работы следует проводить только при отключении обеих цепей ВЛ..
Внешний вид промежуточной одноцепной опоры ПБ-35-11.1 показан на рисунке 4.
Рисунок 4. Внешний вид промежуточной одноцепной
опоры ПБ-35-11.1
2.2 Выбор изоляторов
Произведем выбор гирлянд изоляторов по рабочему напряжению. Количество изоляторов в гирлянде выбирается исходя из длины пути утечки, требуемого для данного класса напряжения при данной загрязненности местности. Степень загрязнения рассчитываемой трассы –VI. Используется эффективная длина пути утечки изолятора:
где К – коэффициент эффективности использования длины пути утечки, изоляторов, равный 1.
|
|
Удельный путь утечки для VI по загрязнению района примем равным 
см/кВ. Выбираем подвесной фарфоровый изолятор типа ПС70Д, для которого длина пути утечки должна быть не менее 503 мм.
Количество изоляторов в гирлянде по рабочему напряжению определяется по выражению:
Был выбран изолятор типа ПС70Д.
Одним из преимуществ является то, что в верхней части изолятора в желоб между двумя уступами установлена пластмассовая втулка, в которую при монтаже укладывают провод. Такая конструкция позволяет обходиться без монтажных роликов, что сокращает время монтажа и уменьшает его стоимость. После раскатки провод должен быть закреплен на промежуточных опорах в желобе или на шейке изолятора, на угловых промежуточных - только на шейке. Характеристики изолятора покажем в таблице 5. Внешний вид изолятора покажем на рисунке 5.
Рисунок 5. Внешний вид изолятора
Таблица 5. Характеристики изолятора
| Тип | Разрушающая нагрузка, кН | Диаметр штыря, мм |
| ПС70Д |
2.3 Выбор натяжных зажимов
Натяжные зажимы SO 235 и SO 236 используют для анкерного крепления защищенных проводов. Зажим легко монтируется на проводах, так как не требует снятия изоляции. Прокалывающие элементы зажима выводят потенциал провода на корпус зажима и исключают возникновение радиопомех и частичных разрядов. Наличие прокалывающих элементов позволяет монтировать на зажиме дугозащитное устройство. Покажем внешний зажимов на рисунке 6, а их характеристики укажем в таблице 6.
Рисунок 6. Внешний вид зажима
Таблица 6. Характеристики зажима
| Тип | Сечение провода, мм2 | Усилие затяжки, Н·м | Вес, г | Количество в упаковке, шт |
| SO 235 | 35-70 |
2.4 Выбор поддерживающих зажимов
Для защищенных проводов применяется зажим SO 181.5, а для неизолированных проводов - SO 181. Такие поддерживающие зажимы могут работать как монтажные ролики, что исключает необходимость применения отдельного монтажного ролика. Провода диаметром до 30 мм могут быть раскатаны прямо на этих зажимах. Прижимные части выводят потенциал провода на корпус зажима. Эти элементы в зажиме SO 181.5 - прокалывающие, а в зажиме SO 181 рифлёные. Зажим испытан на радиопомехи. Разрывное усилие > 40 кН. Корпус зажима выполнен из стального листа горячей оцинковки. Ролики выполнены из коррозионно-стойкого алюминиевого сплава, остальные стальные части горячей оцинковки. Крепежный палец диаметром 16 мм.
Внешний вид покажем на рисунке 7, а характеристика занесем в таблицу 7.
Таблица 7. Характеристики поддерживающих зажимов
| Тип | Сечение провода, мм2 | Усилие затяжки, Н·м | Вес, г | Количество в упаковке, шт |
| SO 181.5 | защищенный 35-150 |
Рисунок 7. Внешний вид поддерживающих зажимов
2.5 Устройство защиты от грозовых перенапряжений
Выбираем разрядник типа РВС-35, выполненных как защищенными, так и неизолированными проводами, от пережога проводов и от отключений ВЛ вследствие индуктированных перенапряжений. Разрядники имеют изоляционное покрытие, подключаются через искровой промежуток и не подвержены разрушающему воздействию токов молний и сопровождающих токов дуговых замыканий. Принцип действия основан на снижении вероятности перехода импульсного перекрытия в силовую дугу за счет удлинения пути перекрытия. Длинно-искровые разрядники устанавливаются по одному на опоре параллельно изолятору одной из фаз с последовательным их чередованием. Комплект включает в себя изолированную петлю, кронштейн крепления, универсальный зажим для провода, крепежные детали. Разрядник соответствует ТУ 3414-023-45533350-2002. Характеристики разрядника укажем в таблице 8, а внешний вид покажем на рисунке 8.
Таблица 8. Характеристики разрядника
| Тип | Импульсная электрическая прочность при грозовом напряжении, кВ | Выдерживаемый импульсный ток (8/20 мкс), кА |
| РВС-35 |
Рисунок 8. Внешний вид разрядника
2.6 Выбор линейных разъединителей
Линейный разъединитель служит для отключения ВЛЗ 10-35 кВ без нагрузки (создания видимого разрыва) при проведении ремонтных работ и оперативных переключений. Может устанавливаться вначале ВЛЗ у питающей подстанции, в местах соединения с кабельными линиями и на ответвлениях от магистрали. Операции с линейным разъединителем проводятся с помощью оперативной изолирующей штанги. Разъединитель снабжён шинными зажимами для подключения проводов ВЛ. Возможно применение линейного разъединителя как совместно с натяжным изолятором, так и отдельно (с двумя анкерными зажимами).
Внешний вид разъединителя покажем на рисунке 9, а характеристика занесем в таблицу 9.
Таблица 9. Характеристики разъединителя
| Тип | Номинальное напряжение, кВ | Номинальный ток, А | Ток 1сек,.КЗ, кА | Длинна пути утечки, мм |
| РЛНД-35 |
Рисунок 9. Линейный разъединитель: 1 - изолятор; 2, 6 - контактные выводы; 3 - козырек; 4 - контактный нож; 5, 12 - разъемные контакты; 7 - заземлитель; 8 - рычаг; 9 - труба; 10 - блок-замок;
11 - контакт заземлителя