Файл: Проектирование вл 35 кВ с применением максимальной токовой защиты линии.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 378

Скачиваний: 10

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВО РГАЗУ)
Факультет: Электроэнергетика и технический сервис

Кафедра: Электрооборудование и электротехнические системы

ПРОЕКТ

по дисципллине «Проектная деятельность»

на тему:

«Проектирование ВЛ 35 кВ с применением максимальной токовой защиты линии»

Студент: Железцов А.В., Сысонов А.М., Петров И.В., Кленков А.А., Морозов А.И.




Направление подготовки: 35.03.06 Агроинженерия

Профиль электрооборудование, электротехнологии и электроснабжение в АПК

Руководитель: к.т.н., доцент _________/______________/

г. Балашиха -2023
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»(ФГБОУ ВО РГАЗУ)Кафедра: Электрооборудование и Руководитель_________/____________/электротехнические системы Задание принял к исполнению «____»___________ 2023 г. Студент: _________/___________/ ЗАДАНИЕСтуденту: Железцову Артёму Валерьевичу, Сысонову Андрею Михайловичу, Петрову Ивану Вячеславовичу, Кленкову Антону Алексеевичу, Морозову Алексею Ивановичу. На тему: «Проектирование ВЛ 35 кВ с применением максимальной токовой защиты линии»Исходные данные к проекту: 1.План проектируемой линии2.Характеристика потребителей3.Руководящие указания по проектированиюПеречень подлежащих разработке в проекте вопросов или краткое содержание проектной работы: Введение1 Анализ состояния вопроса и целесообразность разработки темы1.1Особенности проектирования электроснабжения1.2Задачи проектирования2 Выбор пускозащитной аппаратуры 
2.3Выбор выключателей2.4Выбор разъединителей2.5Выбор трансформаторов тока 2.6Выбор трансформаторов напряжения 2.7Разработка релейной защиты 2.8Выбор блока релейной защиты  3 Проектирование ВЛ3.1Общее положение3.2Выбор опор3.3Выбор изоляторов3.4Выбор линейной арматуры3.5Выбор сцепной арматуры 3.6Выбор поддерживающей арматуры 3.7Выбор натяжной арматуры3.8Выбор защитной арматуры4.Экокномическая часть5.Охрана труда при установке и замене опор ВЛЗаключение Цель работы: Спроектировать ВЛ 35 КВ с применением максимальной токовой защиты линии.

Введение
   Проектирование ВЛ выполняется на основании утвержденных (одобренных) в установленном порядке обоснований инвестиций, содержащих технические решения, финансовую и экономическую оценку эффективности инвестиций и техникоэкономические и финансовые показатели предлагаемой к строительству ВЛ (в том числе период окупаемости, чистый дисконтированный доход, внутренняя норма доходности, индекс доходности).                                            Проектирование на основании обоснований инвестиций является обязательным для ВЛ, сооружение которых осуществляется полностью или на долевых началах из государственного бюджета Российской Федерации и ее внебюджетных фондов, собственных финансовых ресурсов государственных предприятий.По наиболее важным и крупным ВЛ (ВЛ, имеющие межгосударственное, федеральное, межрегиональное значение, межсистемные ВЛ),технически сложным ВЛ, а также ВЛ в сложных природных условиях строительства рекомендуется разработка обоснований инвестиций независимо от источника финансирования.Основанием для разработки проектной документации ВЛ в качестве обоснования инвестиций могут служить схемы развития соответствующих электрических сетей и другие пред проектные материалы. Решение о проектировании ВЛ на основании этих работ принимается заказчиком (инвестором).При проектировании технического перевооружения и реконструкции ВЛ предусматривается устранение отступлений от первоначального проекта, дефектов, неисправностей и повреждений элементов ВЛ, нарушений на трассе.Основные технические требования к элементам ВЛ, допустимые отклонения от нормального положения, состояние элементов ВЛ, допуски и нормы отбраковки принимаются в соответствии со строительными нормами и правилами и методическими документами.Для конкретных объектов допустимые значения дефектов, неисправностей и пр. уточняются на основании расчета с использованием данных обследования.

При необходимости работоспособность конструкций и элементов ВЛ может быть проверена путем проведения испытаний.При проектировании технического перевооружения и реконструкции возможно оставление без изменений конструкций, технических и других решений, принятых на существующей ВЛ, если, несмотря на их несоответствие нормам, действующим на момент выполнения технического перевооружения (реконструкции), они удовлетворяют требованиям правил техники безопасности при производстве соответствующих работ и в процессе эксплуатации отсутствовали отказы ВЛ по причине этого несоответствия.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 различным напряжением.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. 1. Анализ состояния вопроса и целесообразность разработки темы

    1. Особенности проектирования электроснабжения
1.Как показывает распределение отказов по элементам ВЛ, выход из строя проводов и грозозащитных тросов составляет от 40 до 55% от общего количества всех нарушений.Основные причины повреждения проводов и грозозащитных тросов –превышение гололедных нагрузок, износ от действия вибрации, пляски и коррозии. Отказы, связанные с потерей несущей способности проводов, носят износовый характер и увеличиваются примерно на 3.5% в год. Применение в расчетах повышенного среднеэксплуатационного тяжения в проводах (30% от разрывного усилия в проводе вместо 25%, принятых в зарубежной практике), а также использование проводов и грозозащитных тросов с повышенной несущей способностью потребовало проектирования усиленной вибрационной защиты с применением гасителей вибрации нового поколения и протекторов, устанавливаемых на проводах в местах подвески. Такие мероприятия при проектировании ВЛ с повышенным тяжением не были предусмотрены, что привело к большим потерям при эксплуатации.
Остановимся на наиболее характерных повреждениях и отказах проводов и грозозащитных тросов на линиях электропередачи России. Наиболее часто повреждаются провода на переходах ВЛ через водные преграды в местах установки в роликовых подвесах. Защита от вибрации на переходах выполняется в виде двух гасителей Стокбриджа и защитных муфт, устанавливаемых с зазорами между проводом и внутренней полостью 2.3 мм. Работа такой конструкции оказалась совершенно неэффективной, и она спровоцировала интенсивный износ провода и самих муфт.На тридцати обследованных переходах ВЛ использование этих устройств приводило к разрушению провода и самих муфт после 8/10 лет эксплуатации, а в северных районах – после 3–5 лет.В настоящее время разработан поддерживающий зажим типа ПОН – глухая лодочка, оборудованная ограничителем выхода провода из зажима при аварийных ситуациях за счет шпоночного устройства, работающего на срез. Данное устройство защищает опору от разрушения из-за нагрузок аварийного режима.Глухое крепление провода в лодочке прошло опытную проверку на нескольких переходах, где показало высокую эффективность.Критическое положение сложилось с надежностью проводов в северных районах России.1.2.Основной причиной нарушения работоспособности арматуры являются дефекты изготовления, монтажа, ремонта, которые составляют 50% от общего числа повреждений. Второе место среди причин повреждений занимают знакопеременные нагрузки – 33,4%.С первой причиной, приводящей к нарушению работоспособности линейной арматуры, необходимо бороться путем повышения контроля при ее изготовлении, монтаже и эксплуатации.Повреждения линейной арматуры от действия знакопеременных нагрузок носят усталостный характер. Основными факторами, приводящими к усталостным повреждениям линейной арматуры, являются вибрация и пляска проводов и грозозащитных тросов.На ВЛ с повышенной вибрацией происходит разрушение гасителей вибрации: прогибы тросиков, сбрасывание грузов, уход гасителей в пролет и т.д.Пляска является одной из наиболее опасных разновидностей колебаний для арматуры. Анализ случаев пляски проводов  ВЛ 35/750 кВ показывает, что до 90% случаев пляски приводят к нарушению режима работы ВЛ или к повреждению их элементов, причем только в 30% случаев нарушения ограничиваются кратковременными отключениями, а в остальных случаях перебои в работе линии длятся от нескольких часов до нескольких суток. В процессе пляски провода и линейная арматура испытывают действия значительных циклических (пульсирующих) поперечных и продольных нагрузок, величина которых достигает 1,4 т. Следствием длительного воздействия таких нагрузок является разрушение подвесной и сцепной арматуры, повреждения дистанционных распорок, защитной арматуры, проводов и грозозащитных тросов.  Для предупреждения данных нарушений в настоящее время разрабатываются предложения по методике испытаний линейной арматуры на воздействие вибрации и малоцикловых нагрузок, которые возникают при пляске проводов, в соответствии с зарубежными нормами, и в частности с нормами СИГРЭ. Арматура, создаваемая в странах Западной Европы, США, Канады, по сравнению с отечественной, запроектированной для аналогичных расчетных условий, значительно менее металлоемка, а по прочности и износоустойчивости имеет показатели значительно выше и, следовательно, более надежна (нормированная прочность зарубежной арматуры составляет 95% от разрывной прочности провода, а отечественной – 90%). Достаточная надежность при этом обеспечивается за счет технологических норм на всех стадиях строительного производства и эксплуатации.
Я предлагаю при проектировании ВЛ:

  • использовать прогрессивные технические решения, современные технологии и материалы, повышающие надежность и долговечность линий электропередачи;

  • разработать новые конструкции опор на базе многогранных стоек, позволяющие сооружать новые линии с большим сроком эксплуатации, проводить техническое перевооружение и реконструкцию во всех климатических районах с необходимым уровнем надежности, быстро восстанавливать опоры после аварий, хорошо противостоящих актам вандализма;

  • уделить основное внимание применению методов горячего цинкования при изготовлении опор для сооружения новых линий, а также использованию комбинированных покрытий при реконструкции и ремонте;

  • использовать буронабивные и забивные свайные основания, которые не нарушают структуру грунта и создают жесткую заделку опор;

  • применять эффективные средства защиты от климатических воздействий (многочастотные гасители вибрации, гасители пляски и ограничители гололедообразования);

  • использовать конструктивные решения на основе арматуры с улучшенными электромеханическими характеристиками и повышенной надежностью (не менее 95% от разрывной прочности провода);

  • учитывать в расчетах среднеэксплуатационное тяжение 25% от разрывного усилия для проводов с повышенной несущей способностью и эксплуатируемых на ВЛ Крайнего Севера.
2. Выбор пускозащитной аппаратуры
2.1 Выбор 
высоковольтных выключателейВысоковольтные выключатели предназначены для оперативных замыканий и размыканий цепей высокого напряжения при номинальных режимах работы и автоматического размыкания этих цепей при аварийных режимах (перегрузки, короткие замыкания и т.п.). Автоматическое и достаточно быстрое отключение цепи при коротком замыкании является основной и наиболее ответственной операцией выключателя, предотвращающей повреждение и разрушение дорогостоящего электрооборудования от действия больших токов короткого замыкания, а также возможные нарушения нормальной работы энергосистемы.