Файл: образец ЛЭП -35.doc

Введение

Основой экономики всех индустриальных стран является электроэнергетика. Двадцатый век стал периодом интенсивного развития этой важнейшей отрасли промышленности.

Сооружение электростанций большой мощности стало основой развития энергетики нашей страны. К 1990 г. в стране работали 80 электростанций с установленной мощностью более 1 ГВт каждая, на которых было сосредоточено более половины всей генерирующей мощности. На тепловых электрических станциях работало более 400 энергоблоков единичной мощностью от 150 до 1200 МВт, на атомных электростанциях - энергоблоки мощностью 440, 1000, и 1500 МВт, на гидроэлектростанциях - 600 и 640 МВт.

Быстрыми темпами развивалась атомная энергетика. Высокими темпами развивалось электросетевое хозяйство. Формирование таких крупных объединений, как энергообъединения Северо - Запада, Центра, Средней Волги, Юга, Казахстана, Закавказья, Урала, Северного Кавказа, Средней Азии, Сибири и Востока, позволяло успешно решать задачу создания Единой энергетической системы страны. К 1990 г. почти 2/3 территории страны, где проживало более 80% населения.

Межсистемные связи осуществлялись по линиям электропередачи напряжением 500 кВ. – 30348 км, были введены в эксплуатацию линии напряжением 750 кВ. - 2811 км и 1150 кВ - 958 км.

Важной составляющей политики государства являлась интеграция ЕЭС с энергосистемами зарубежных стран.

1991 г. оказался последним годом, когда электроэнергетика страны была единым централизованно управляемым комплексом. Образование независимых

государств и раздел электроэнергетической собственности между ними привели к коренному изменению структуры управления электроэнергетикой бывшего СССР.

Техническую основу ЕЭС России составляют:

- 440 электростанций суммарной установленной мощностью около 220 ГВт;

- ЛЭП общей протяжённостью 3018 тыс. км;

• Единая система диспетчерского регулирования, объединяющая

практически все энергетические объекты в работу с единой частотой

50 Гц.

Организационную основу ЕЭС России составляют:

- РАО «ЕЭС России», выполняющее функции общего координирующего центра, реализующего определённые государством общие условия функционирования и развития ЕЭС России, исходя из общесистемного эффекта, и обеспечивающее в оперативном плане единое диспетчерское управление для повышения экономической эффективности ЕЭС России;

---

- 74 энергосистемы, осуществляющие поставки электрической и тепловой энергии потребителю на всей территории Российской Федерации;

- 34 крупные электрические станции в качестве самостоятельных субъектов Федерального (общероссийского) оптового рынка электрической энергии (мощности);

- более 300 организаций, обслуживающих основной технологический процесс и развитие в ЕЭС России.

На балансе РАО «ЕЭС России» находится 121 подстанция напряжением 330 кВ и выше, в том числе по классам напряжения: 750 кВ - 7 шт., 500 кВ - 79 шт., 400 кВ. - 1 шт., 330 кВ. - 34 шт., с установленной мощностью 130 тыс. МВА.

Центральное диспетчерское управление (ЦДУ) ЕЭС России расположено в Москве.

Сельские распределительные сети России - это 2,2 млн.км. Сетей напряжением 0,4 - 220 кв. Сети были построены, в основном, в 60 - 70 годы и отработали свой ресурс.

Дальнейшее развитие распределительных сетей пойдёт по линии реконструкции существующих сетей и строительства новых сетей, улучшения качества электроэнергии и повышения надёжности электроснабжения.

По Псковской области протяжённость воздушных линий электропередачи, составляет всего - 41985 км, в том числе линий электропередачи сельскохозяйственного назначения по напряжениям:

35 - 110 кВ - 3667 км

6 - 20 кВ - 23132 км

0,38 кВ - 14461 км.

Техническое состояние сетей ВЛ - 0,4:

Хорошее - 6608 км

Удовлетворительное - 6830,7 км;

Неудовлетворительное - 947 км.

Техническое состояние ВЛ - 10 кВ:

Хорошее - 10335 км;

Удовлетворительное - 11982,9 км;

Неудовлетворительное - 716,1 км;

Непригодное - 98 км.

В Псковской области имеется 10295 подстанций 10/0,4 кВ. Техническое состояние подстанций:

Хорошее - 4368 шт.

Удовлетворительное - 5646 шт.

Неудовлетворительное 201 шт.

Непригодное - 80 шт.

Основной проблемой сельского электроснабжения в Псковской области является низкое качество электроэнергии и недостаточная надёжность электроснабжения.

Для решения этих проблем реконструируют существующие сети, сокращают радиус сетей, применяют секционирование сетей, сети автоматизируют (АПВ, АВР).

---

---

1. Общая часть. Материалы исходных данных

ЛЭП – 35 кВ расположена на юге Псковской области. ЛЭП передаёт электрическую энергию напряжением 35 кВ от подстанции №57 35 / 10 к подстанции № 46 35 /10 кВ. РТП № 57 двухтрансформаторная. Установленная мощность силовых трансформаторов 2 * 2,5 МВА РТП № 46 однотрансформаторная. Установленная мощность силового трансформатора 1,6 МВА

Расчётная максимальная нагрузка составляет 1600 кВА. Уровень напряжения на шинах 35 кВ РТП 35 / 10 № 57 составляет: при 100 % нагрузке + 5 % номинального напряжения, а при 25 % нагрузке - 0 % номинального напряжения.

Источником электроснабжения является мощная энергосистема. Мощность короткого замыкания на шинах знергосистемы составляет 200 МВА

Потребители смешанного типа. Коэффициент мощности ( Cos φ ) = 0,83

ЛЭП проходит по территории, относящейся к третьему климатическому району по гололёду. Толщина стенки гололёда на высоте 10 метров над поверхностью земли с повторяемостью один раз в 10 лет составляет 15 мм.

Скоростной напор ветра ( Па ) на высоте 10 метров с повторяемостью один раз в 10 лет составляет 400 Па ( 25 м / с ).

Расчётные температуры воздуха принимаем по данным фактических наблюдений независимо от напряжения воздушной линии.

Опоры принимаем железобетонные. Провода приняты сталеалюминиевые.

ЛЭП – 35 кВ выполняем с изолированной нейтралью. В этом случае при замыкании фазного провода на землю через заземление будет протекать только небольшой ток, определяемый ёмкостью проводов сети по отношению к земле и номинальным напряжением сети.

Опоры для ЛЭП – 35 кВ выполнены из вибрированного железобетона марок 400, 300, 200. Промежуточные опоры одностоечные. Провода закрепляем штыревыми изоляторами типа ШФ – 35 – Б, установленными на металлической траверсе, а если опоры сложные – то подвесными изоляторами ПФ6 – Б. Пролёты могут быть 70…140 метров в зависимости от климатических условий.

2. Электрический расчёт проводов лэп – 35 кВ

Для линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше, питающихся от подстанций с регулированием напряжения под нагрузкой, в соответствии с ПУЭ рекомендуется выбирать площади поперечных сечений проводов по экономической плотности тока.

---

Проектируемая ЛЭП – 35 кВ запитана от РТП № 57. На подстанции установлены два силовых трансформатора мощностью 2 * 2500 кВА. Силовые трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой. Электроэнергия по ЛЭП – 35 передаётся к подстанции № 46. Расчётную нагрузку на ЛЭП – 35 принимаем с перспективой на ближайшие 5 лет. По материалам исходных данных нагрузка составляет 1600 кВА

S _{p max} = 1600 кВА

Провода принимаем сталеалюминиевые марки АС

Определяем экономическое сечение проводов

F _эк = I _{p max} / ј , мм² (2.1)

Где I _{p max} - расчётный максимальный ток , А

I _{p max} = S _{p max} / √ 3 U

I _{p max} = 1600 / 1.73 * 35 = 26.42 A

Ј - экономическая плотность тока , А / мм ².

Экономическую плотность тока можно определить в зависимости от времени использования максимальной нагрузки. По материалам исходных данных продолжительность максимума нагрузки составляет 5000 часов.

По таблицам ПУЭ ( Правила устройства электроустановок ) для неизолированных проводов и шин из алюминия при Т _мах = 5 тыс. ч экономическая плотность тока составит 1,1 А / мм ²

F _эк = 26,42 / 1,1 = 24 мм ²

По экономической плотности тока можно выбрать наиболее выгодные площади поперечных сечений проводов линий электропередачи в обобщённых условиях. Учитывая требования ПУЭ, нагрузку равную

1600 кВА и интервалы экономических нагрузок выбираем провод АС – 70.

Провод характеризуется активным сопротивлением. Активное сопротивление представлено в таблицах, в которых приведено сопротивление провода длиной 1 км ( r ₀ Ом / км ). Для провода АС – 70 удельное активное сопротивление ( r ₀ ) равно 0,4 Ом / км. Номинальное сечение ( алюминий / сталь ), мм ² - 70 / 11, где 70 мм ² - общее сечение; сечение алюминиевой части - 68 мм ², а стальной части - 11,3 мм². Диаметр провода 11,4 мм, диаметр стального сердечника - 3,8 мм. Разрывное усилие провода: для алюминиевой проволоки марки АТ - 22980 Н; масса, кг / км - 188 для алюминиевой части и 88,0 для стальной части провода. Общий вес 1 км провода ( без смазки ) составляет - 274 кГ / км. Стальной сердечник или весь провод заполнен противокоррозионным смазочным материалом. Это предотвращает быструю коррозию проводов, хотя их изготовление становится дороже, а масса увеличивается.

---