Пятницкое шоссе, 55А
стоимость работ
Работаем с Пн-Вс круглосуточно
Методические указания предназначены для использования при выполнениирасчетов по определению опасного сближения или схлестывания гибких проводниковВЛ и РУ при КЗ. Они являются руководящим документом для работников проектных,научно-исследовательских и эксплуатационных организаций при оценке смещенийгибких проводников при КЗ.
Методические указания распространяются на расчеты колебаний при КЗгибких проводников ВЛ и РУ всех классов напряжений.
Настоящие Методические указания основываются на положениях государственныхстандартов в области токов КЗ (ГОСТ27514-87, ГОСТ Р 50254-92), Правил устройства электроустановок (ПУЭ 6-го изд., 1986г.), на положениях стандартов и материалов МеждународнойЭлектротехнической Комиссии (МЭК).
2 ВОПРОСЫ ТЕОРИИ
2.1Монтаж отопления проводников
В итоге многолетних исследований электродинамической стойкости гибкихпроводников, проведенных в разных странах мира, определились две расчетныеМонтаж отопления таких проводников, наилучшим образом отвечающие задачам практики.
Одна из них представляет собой нерастяжимый стержень-маятник на жесткомподвесе с массой, сосредоточенной в центре масс проводника в пролете. Вторая -гибкая нить с равномерно распределенной по длине массой, обладающая (внекоторых версиях не обладающая) конечной жесткостью на растяжение, изгиб икручение.
Расчетная модель в виде маятника используется в упрощенных методикахрасчетов, при этом не требуется обращение к ЭВМ. Расчетная модель в виде нитиприменена в разработанных в разных странах (в том числе и в СНГ) программах длярасчетов электродинамической стойкости на ЭВМ. Расчетные Монтаж отопления, отличные отназванных (как правило более сложные, чем схема-маятник), не нашлипрактического применения и далее подробно не рассматриваются.
2.2 Физические законы и зависимости, используемые вработе
Закон Ампера
Закон полного тока (закон Гаусса) .
Второй закон Ньютона MV = Ft.
Значениекинетической энергии ,
.
Значение потенциальной энергии Wпот = mgН,
.
Уравнение Лагранжа .
3 ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА МЭИ
3.1 Расчетные условия
3.1.1 Общиерасчетные условия
При проверке гибких проводников ВЛ и РУ на возможность их опасногосближения или схлестывания при КЗ необходимо правильно выбрать расчетные условия,т.е. наиболее тяжелые, но достаточно вероятные условия, при которых возможноопасное сближение или схлестывание проводников. К расчетным условиям относятся:
— расчетный вид КЗ;
— расчетная продолжительность КЗ.
Согласно Правилам устройства электроустановок расчетным видом КЗявляется двухфазное КЗ. В качестве расчетной продолжительности КЗ можетоказаться как суммарное время действия основной защиты электроустановки сгибкими проводниками и полное время отключения выключателя, так и суммарное времядействия резервной защиты и полное время отключения выключателя.
3.1.2Расчетные зоны динамики проводников
В период с момента возникновения КЗ и до его отключения расчетная модельгибкого проводника каждой фазы в виде жесткого стержня (рисунок 1) достаточнополно описывает его движение, и оценки смещений проводников на этом этапедвижения оказываются весьма точными, что подтверждается опытными данными.
Рисунок 1 -Расчетная модель двух гибких проводников
На рисунке 1 и далее приняты следующие обозначения:
а — расстояние междуосями проводников смежных фаз до КЗ, м;
М — масса проводникарасчетного пролета, кг;
f — стрела провесапроводника в середине пролета, м;
L — расстояние от прямой,соединяющей точки крепления проводника одного пролета, до центра масс этогопроводника (длина маятника), м;
a — угол отклонения проводника от вертикали, рад;
Fэ — электродинамическаясила, Н;
g — ускорение силы тяжести, м/с2.
После отключения КЗ проводники сначала движутся по инерции, преодолевая действиесилы тяжести и сохраняя при этом в течение некоторого времени, пока имеет местонатягивающая проводники сила, форму, близкую к форме плоской гибкой нити,загруженной собственным весом. На этом этапе движения проводников их поведениеуже менее точно описывается принятой расчетной моделью, хотя и здесь оценки ихсмещения оказываются приемлемыми.
Тяжение в проводниках исчезает, когда центры масс проводниковоказываются выше точек их крепления к опорам, и центробежные силы оказываютсянедостаточными для поддержания прежней формы проводников в виде гибкойнатянутой нити. На этом этапе движения проводники подобны телам, падающим поддействием инерционных сил и сил тяжести. Поэтому расчет смещений проводников сиспользованием Монтаж отопления в виде маятника здесь невозможен.
При КЗ проводники под действием электродинамических сил отталкиваютсядруг от друга, а их максимальное сближение имеет место после отключения КЗ, приколебаниях проводников вокруг исходного положения равновесия.
3.1.3Баланс сил в расчетных зонах
При движении гибких проводников в результате возникшего на ВЛ или в РУкороткого замыкания расчетными нагрузками на расчетный маятник являются(рисунок 2):
а)
б)
а — траектории движения проводников (их центров масс)при большом кратковременном токе КЗ: АВ — участок траектории, который проходитпроводник во время КЗ; ВС — участок траектории, который проходит проводник,натянутый действующими на него силами, после отключения тока КЗ; CD — участоктраектории, где ненатянутый провод «падает» под действием силытяжести и инерционных сил; б — траекториидвижения проводников при малом токе КЗ; Fцб — центробежная сила
Рисунок 2 -Траектории движения проводников при КЗ и после него
— сила тяжести Mg, направленная вертикально вниз и действующаяпостоянно на всех этапах движения проводников;
— электродинамическая сила Fэ, которая придвухфазном КЗ на линиях с проводниками, закрепленными в одной горизонтальнойплоскости, направлена горизонтально и действует до момента отключения тока КЗ;
— инерционная сила Fин, направленная противоположно вектору окружногоускорения центра массы проводника в пролете и действующая в периоды, когдапроводник натянут и его можно рассматривать как маятник;
— инерционные силы, свойственные телам, которые после воздействиянескольких сил двигаются в пространстве в поле силы тяжести: это имеет место наэтапе движения гибких проводников, когда они не натянуты.
3.1.4Принятые допущения
Принятие расчетной Монтаж отопления гибкого проводника в виде маятника,определение электродинамических сил по формулам, справедливым для параллельныхбесконечно тонких и длинных проводников, оправданы многолетним опытом ихиспользования. Эти гипотезы положены в основу рекомендаций МЭК по расчетамэлектродинамической стойкости электроустановок с гибкими проводниками.Целесообразность принятия этих гипотез подтверждена проведенными за рубежомдостаточно обстоятельными экспериментами.
Упрощенный учет влияния отводов и гирлянд изоляторов, влияния нагревапроводников, отказ от учета деформаций растяжения проводников оправдываютсясравнительными оценками, сделанными на базе многочисленных расчетов.
4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА
Прежде чем приступать к расчету смещений гибких проводников при КЗ,вычисляется значение критерия, характеризующего степень опасности сближенияпроводников при КЗ. При значении этого критерия больше предельного, необходимопроводить расчет, в противном случае расчет не нужен.
Расчет выполняется в два этапа. На первом этапе вычисляется энергия,которую накапливают проводники пролета за время КЗ. Эта энергия равна работеэлектродинамических сил. На втором этапе по найденной энергии вычисляютсягоризонтальные смещения проводников в середине пролета.
Если продолжительность КЗ меньше 0,6 периода малых собственных колебанийрасчетного маятника, то работа электродинамических сил за время КЗ вычисляетсяс помощью кривых, полученных путем решения уравнения вынужденных нелинейныхколебаний расчетного маятника. Если же продолжительность КЗ больше 0,6 периодамалых собственных колебаний расчетного маятника, то работа электродинамическихсил за время КЗ вычисляется с помощью других кривых, построенных путемиспользования закона постоянства полной энергии потенциальной системы.
При кратковременных КЗ, когда их расчетная продолжительность непревышает так называемую предельную (см. ниже), смещение проводниковоказывается возможным вычислять, не определяя работу электродинамических сил.
Упомянутый выше критерий, характеризующий степеньопасности сближения проводников при КЗ, — параметр р, кА2×с/Н, определяется по формуле
(1)
где — начальноедействующее значение периодической составляющей тока двухфазного КЗ, кА;
tоткл — расчетная продолжительность КЗ, с;
q = mпог g — погонная сила тяжести проводника, Н/м;
mпог — погонная масса проводника, кг/м;
l- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние апериодической составляющейэлектродинамической силы (график для его определения приведен на рисунке 3, гдеТа — постоянная временизатухания апериодической составляющей тока КЗ, с).
Рисунок 3 -Зависимость коэффициента l от tоткл/Та
При р £ 0,4 кА2×с/Н расчет смещений гибких проводников не нужен, так как опасности ихчрезмерных сближений нет.
На рисунке 4 приведен график, связывающий параметры формулы (1) при l = 1. Кривые tоткл = f () при aq = const ограничивают области параметров tоткл и , при которыхрасчет смещений проводников не нужен.
Рисунок 4 -Продолжительность КЗ, при которой р = 0,4
Если р > 0,4 кА2×с/Н, то сначала следует определить предельную продолжительность КЗ, с:
(2)
где — частота малых собственных колебаний расчетногомаятника, 1/с, причем L = 2f/3, м;
М = mпог l — масса проводника пролета, кг;
l — длина пролета, м;
— расчетная электродинамическая сила при двухфазном КЗ, Н.
Последняя вычисляется по формуле:
(3)
где
-постоянная составляющая электродинамической нагрузки на проводник в пролете придвухфазном КЗ, Н;
m — относительная магнитная проницаемость воздушной среды (для воздуха m = 1);
m0 — магнитная проницаемость вакуума, Гн/м.
При tоткл £ tпред горизонтальное смещение проводника при КЗ, м,вычисляется по формуле
(4)
где
В случае, если вычисленное по формуле (4) значение s оказывается больше стрелы провеса проводника всередине пролета, следует принимать s = f.
При tпред < tоткл £ 0,6 (2p/w0) горизонтальное смещение проводника при КЗ, м, вычисляется по одной изформул:
(5)
где amax — угол максимальногоотклонения проводника от вертикали, рад:
amax = arccos (1 — DWк/Mg L)
(6)
— энергия,накопленная проводником пролета за время КЗ, Дж, и определяемая сиспользованием графиков рисунка 5, гдеtоткл = tоткл/T0 = tоткл w0/2p — относительная продолжительность КЗ в долях от периода собственных колебаний проводника в пролете.
При tоткл > 0,6 (2p/w0) горизонтальное смещение проводника такжевычисляется по формулам (5), однако входящая в формулы (5) и (6) энергия DWк, Дж, приближенно оценивается по одной из формул:
(7)
где h — высота подъема проводника над его положением до КЗ, м, котораяопределяется с использованием рисунка 6.
а) при 2L/a = 0,5;
б) при 2L/a = 1,1;
в) при 2L/a = 2,1;
г) при 2L/a = 3,1;
д) при 2L/a = 4,l;
е) при 2L/a = 5,1;
ж) при 2L/a = 5,7
Рисунок 5 -Монтаж DWк/Mg L при двухфазном КЗ
Рисунок 6 -Монтаж h/a при двухфазном КЗ
Максимальное сближение проводников (минимальное расстояние междупроводниками) вычисляется по формуле
amin = а — 2 (s + rр)
(8)
где s — найденное максимальноегоризонтальное смещение проводника в середине пролета от равновесного положения,а для расщепленных фаз — это горизонтальное смещение оси расчетного одиночногопроводника с поперечным сечением, равным сумме сечений всех проводников фазы всередине пролета;
rр — радиус расщепления фазы, м.
Влияние гирлянд изоляторов можно приближенно учесть увеличениемпогонного веса и стрелы провеса проводников путем замены в приведенных вышеформулах массы проводника М «приведенной»массой Мпр = Мg и стрелы провеса f «приведенной» стрелой провеса fпр = f + lг cos b, где g — коэффициент приведения массы (см. таблицу 1);
lг — длина гирлянды изоляторов, м;
b — угол отклонения натяжных гирлянд от вертикали до КЗ, рад.
Наличие отводов приближенно может также учитываться увеличением массыпроводников. При этом приведенную массу проводника можно оценить по формуле
мпр = Мg + Мотв,
где Мотв -масса отводов в пролете, кг.
Таблица 1 — Коэффициентприведения массы g
fг/f
Значениекоэффициента приведения массы g при различных Мг/М
0,01
0,02
0,05
0,10
0,20
0,50
1,00
2,00
3,00
0,01
1,000
1,000
1,000
1,000
1,001
1,002
1,003
1,005
1,006
0,02
1,000
1,000
1,000
1,001
1,002
1,004
1,007
1,010
1,012
0,05
1,000
1,000
1,001
1,002
1,004
1,010
1,016
1,024
1,029
0,10
1,000
1,001
1,002
1,004
1,008
1,019
1,031
1,048
1,058
0,20
1,001
1,002
1,004
1,008
1,015
1,034
1,059
1,090
1,110
0,50
1,002
1,003
1,008
1,016
1,031
1,071
1,130
1,200
1,250
1,00
1,002
1,005
1,012
1,024
1,048
1,110
1,200
1,330
1,430
2,00
1,003
1,007
1,017
1,033
1,065
1,150
1,290
1,500
1,670
3,00
1,004
1,007
1,019
1,037
1,073
1,180
1,330
1,600
1,820
Примечание — Мг — масса гирлянд (суммарная масса двух натяжных гирлянд у двух опор проводниковв пролете или масса одной гирлянды, если на опорах гирлянды подвесные); М- масса проводника в пролете; fг — провесгирлянд; f — стрелапровеса проводника.
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО СМЕЩЕНИЯ И МАКСИМАЛЬНОГО СБЛИЖЕНИЯПРОВОДНИКОВ ПРИ КЗ
Максимальное смещение гибких проводников при их раскачивании в условияхдвухфазного КЗ определяется по выражению:
уmax = s.
Методика определения s дана выше.
Минимальное расстояние между гибкими проводниками при их сближении вусловиях КЗ определяется по выражению:
amin = a — 2 уmax.
Необходимо соблюдать условие amin > amin доп,
где amin доп — минимально допустимое расстояние между проводниками фаз. Согласно ПУЭ (гл. 5) иисследованиям, проведенным в МЭИ, amin доп при разныхноминальных напряжениях Uном составляют:
Uном, кВ
amin доп, м
35
0,2
110
0,45
150
0,6
220
0,95
330
1,4
500
2,0
750
3,3
1150
5,4
Обоснования указанных соотношений даны в настоящихМетодических указаниях.
6 РЕКОМЕНДАЦИИ
При определении условий опасных сближений гибких проводников при КЗсначала следует по формуле (1) вычислить значение критерия р. Если р £ 0,4 кА2× с/Н, то проводники находятся в неопасной зоне и могут нормальноэксплуатироваться; если же р > 0,4 кА2× с/Н, то проводники находятся в опасной зоне, т.е. возможны пробоиизоляционных промежутков между ними и даже схлестывание. В этом случаенеобходимо производить детальный расчет качаний проводников и воздействовать нарежимные параметры и tоткл в отдельности или совместно.
Приложение А
(справочное)
БАЗА ДАННЫХ ВЛ
Таблица А.1 — Параметры и Монтаж элементов ВЛ
Номинальноенапряжение, кВ
Шифр опоры
Схемарасположения проводов
Материалопоры
Расстояние междупроводами разных фаз на опоре, м
Предельныемарки проводов
Район погололеду и габаритные пролеты, м
Погоннаямасса провода, кг/км
Типизолятора
Количествоизоляторов в гирлянде. шт.
Длинагирлянды изоляторов с арматурой, м
Масса изоляторовс арматурой, кг
Расстояниеот поверхности земли до ближайшего провода в месте его крепления, м
А-В
В-С
С-А
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
35
П35-1
1
Сталь
3,27
~5,22
~4,94
АС70/11-150/24
I:319-350;
II:250-310
276-559
ПФ70-В
ПС70-Б
3
0,69
0,68
19
16
14,31
14,32
П35-2
2
Сталь
3,27
3,27
6
АС70/11-150/24
I:295-335;
II:235-290
276-559
ПФ70-В
ПС70-Б
3
0,69
0,68
19
16
13,31
13,32
ПБ35-1
1
Железобетон
3,35
~3,42
~3,56
АС95/16-150/24
I:390-375;
II:280-330
385-559
ПФ70-В
ПС70-Б
3
0,69
0,68
19
16
14,81
14,32
ПБ35-2
2
Железобетон
3,09
3,09
6
АС95/16-150/24
I:275-265;
II:230-255
385-559
ПФ70-В
ПС70-Б
3
0,69
0,68
19
16
11,81
11,82
ПД35-1
3
Дерево
3
3
6
АС50/8-120/19
I:240-275;
II:180-240
195-471
ПФ70-В
ПС70-Б
2
2
0,56
0,55
13
12
12,34
12,35
ПД35-3
3
Дерево
3
3
6
АС150/24
I:275
II:265
559
ПФ70-В
ПС70-Б
2
2
0,56
0,55
13
12
12,34
12,35
ПД35-5
3
Дерево
3
3
6
АС50/8-150/24
I:245-280;
II:190-270
195-559
ПФ70-В
ПС70-Б
2
2
0,56
0,55
13
12
12,59
12,50
110
П110-1
1
Сталь
4,52
~6,02
~5,6
АС70/11-95/16
I:386-375;
II:300-305
276-385
ПФ70-Б
ПС70-Б
7
8
1,25
1,35
38
36
18,75
17,65
П110-3
1
Сталь
4,52
~6,22
~5,74
АС120/19-240/32
I:435-445-435;
II:365-380
471-921
ПФ70-Б
ПС70-Б
7
8
1,25
1,35
38
36
17,75
17,65
П110-2
2
Сталь
4,52
4,52
8
АС70/11
I:380;
II:300
276
ПФ70-Б
ПС70-Б
7
8
1,25
1,35
38
36
17,75
17,65
П110-4
2
Сталь
4,52
4,52
8
АС120/19-240/32
I:435-445-435;
II:365-380
471-921
ПФ70-Б
ПС70-Б
7
8
1,25
1,35
38
36
17,75
17,65
ПБ110-1
1
Железобетон
3,35
~5,42
~4,94
АС70/11-150/24
I:295-330;
II:235-300
276-959
ПФ70-Б
ПС70-Б
7
8
1,25
1,35
38
36
13,25
13,15
ПБ110-3
1
Железобетон
3,35
~5,42
~4,94
АС185/29;240/32
I:330; 325;
II:310; 315
728; 921
ПФ70-Б
ПС70-Б
7
8
1,25
1,35
38
36
13,25
13,15
ПБ110-2
2
Железобетон
3,35
3,35
6
АС70/11-120/19
I:276; 260-275;
II:215; 235-250
276-471
ПФ70-Б
ПС70-Б
7
8
1,25
1,35
38
36
12,25
12,15
ПБ110-4
2
Железобетон
3,35
3,35
6
АС185/29;240/32
I:275;
II:275
728; 921
ПФ70-Б
ПС70-Б
7
8
1,25
1,35
38
36
12,25
12,15
110
ПД110-1
3
Дерево
4
4
8
АС70/11-120/19
I:240-260;
II:190-240
276-471
ПФ70-Б
ПС70-Б
6
7
1,1
1,2
33
32
10,9
10,8
ПД110-3
3
Дерево
4
4
8
АС150/24;185/29
I:260; 255;
II:255; 230
559; 728
ПФ70-Б
ПС70-Б
6
7
1,1
1,2
33
32
10,9
10,8
ПД110-5
3
Дерево
4
4
8
АС70/11-185/29
I:245-260
276-728
ПФ70-Б
ПС70-Б
6
7
1,1
1,2
33
32
12,05
11,95
150
П150-1
1
Сталь
6,21
~6,72
~7,89
АС120/19-240/32
I:426-425-413;
II:350-370
471-921
ПФ70-В
ПС70-Б
9
10
1,5
1,6
47
45
17,5
17,4
П150-2
2
Сталь
6,21
~6,21
12
АС120/19-240/32
I:426-425-413;
II:350-370
471-921
ПФ70-В
ПС70-Б
9
10
1,5
1,6
47
45
17,5
17,4
ПБ150-1
1
Железобетон
4,27
~6,42
~6,34
АС120/19-240/32
I:290-270;
II:245-270
471-921
ПФ70-В
ПС70-Б
9
10
1,5
1,6
47
45
12,0
11,9
ПБ150-2
2
Железобетон
4,27
4,27
8
АС120/19-240/32
I:290-245;
II:245-255-243
471-921
ПФ70-В
ПС70-Б
9
10
1,5
1,6
47
45
12,0
11,9
ПСБ150-1
3
Железобетон
~5
~5
~1
АС120/19-240/32
I:385-380;
II:325-360
471-921
ПФ70-В
ПС70-Б
9
10
1,5
1,6
47
45
16,0
15,9
220
П220-3
1
Сталь
7
~9,92
~9,79
АС300/39;400/51
I:520; 520;
II:490; 475
1132; 1490
ПФ70-В
ПС70-Б
13
14
2,2
2,3
72
67
23,3
23,2
П220-2
2
Сталь
6,22
6,96
12,02
АС300/39;400/51
I:470; 465;
II:440; 425
1132; 1490
ПФ70-В
ПС70-Б
13
14
2,2
2,3
72
67
20,3
20,2
ПБ220-1
1
Железобетон
5,85
~7,52
~7,79
АС300/39;400/51
I:310;
II:310
1132; 1490
ПФ70-В
ПС70-Б
13
14
2,2
2,3
72
67
13,8
13,7
ПБ220-3
1
Железобетон
5,85
~7,52
~7,79
АС300/39;400/51
I:320;
II:320
1132; 1490
ПФ70-В
ПС70-Б
13
14
2,2
2,3
72
67
15,3
15,2
ПСБ220-1
3
Железобетон
~5,74
~5,74
~11,48
АС300/39;400/51
I:350;
II:345; 350
1132;1490
ПФ70-В
ПС70-Б
13
14
2,2
2,3
72
67
15,3
15,2
ПБ220-12
3
Железобетон
~13,76
~13,76
~27,52
АС300/39;400/51
I:430;
II:410; 410
1132; 1490
ПФ70-В
ПС70-Б
13
14
2,2
2,3
72
67
19,0
18,9
ПД220-1
3
Дерево
5,25
5,25
10,5
АС300/39-500/64
I:250-210;
II:250-210
1132-1852
ПФ70-В
ПС70-Б
12
13
2,05
1,9
67
60
12,55
12,7
ПД220-3
3
Дерево
5,25
5,25
10,5
АС300/39-500/64
I:250-210;
II:250-210
1132-1852
ПФ70-В
ПС70-Б
12
13
2,05
1,9
67
60
12,55
12,7
330
П330-3
1
Сталь
8,28
~14,02
~12,92
2хАС300/39;
2хАС400/51
I:495;
II:470; 450
2×1132;
2×1490
ПФ70-В
ПС70-Б
ПС120-А
19
21
17
3,0
3,2
3,1
118
111
130
22,5
22,3
22,4
П330-1
1
Сталь
8,32
~15,92
~14,42
2хАС300/39
I:495;
II:470
2×1132
ПФ70-В
ПС70-Б
ПС120-А
19
21
17
3,0
3,2
3,1
118
111
130
22,5
22,3
22,4
П330-9
3
Сталь
~8,46
~8,46
~16,92
2хАС300/39;
2хАС400/51
I:495;
II:470; 450
2×1132;
2×1490
ПФ70-В
ПС70-Б
ПС120-А
19
21
17
3,0
3,2
3,1
118
111
130
22,5
22,3
22,4
П330-2
2
Сталь
8,45
7,24
14,02
2хАС300/39;
2хАС400/51
I:445; 425;
II:415; 395
2×1132;
2×1490
ПФ70-В
ПС70-Б
ПС120-А
19
21
17
3,0
3,2
3,1
118
111
130
19,5
19,3
19,4
ПБ330-7Н
3
Железобетон
~8,16
~8,16
~16,32
2хАС300/39;
2хАС400/51
I:450;
II:425; 440
2×1132;
2×1490
ПФ70-В
ПС70-Б
ПС120-А
19
21
17
3,0
3,2
3,1
118
111
130
20,0
19,8
19,9
500
ПБ-1
3
Сталь
12
12
24
3хАС400/51;
3хАС500/64
II:460;
II:425
3×1490
3×1852
ПФ120-А
ПС120-А
21
24
4,9
4,5
238
185
22,3
22,7
ПБ500-1
3
Железобетон
~8,36
~8,36
~16,72
3хАС300/43;
3хАС400/51;
3хАС500/64
I:380; II:380
I:385; II:385
I:355; II:355
3×1255
3×1490
3×1852
ПФ120-А
ПС120-А
21
24
4,9
4,5
238
185
14,6
15,0
Примечание — Схемарасположения проводов № 1 означает, что проводники двух фаз находятся наодинаковом расстоянии от поверхности земли, а проводник третьей фазы закрепленвыше них; схема № 2 означает, что проводники разных фаз находятся на разномрасстоянии от поверхности земли и закреплены на двухцепных опорах; схема № 3означает, что проводники всех фаз находятся на одинаковом расстоянии от поверхностиземли (так называемое горизонтальное расположение проводов).
Таблица А.2 — Основныерасчетные Монтаж сталеалюминиевых проводов марок АС, АСКС, АСКП, АпСКП,АпСКС
Номинальноесечение, мм2, алюминий/сталь
Сечение, мм2
Масса, кг/км
Модульупругости Е, 103 Н/мм2
Допустимоенапряжение s, Н/мм2
Алюминий
Сталь
провода (безсмазки)
смазки для
АСКС, АпСКС
АСКП, АпСКП
1
2
3
4
5
6
7
8
50/8
48,2
8,04
195
3,0
3,0
82,5
87
70/11
68,0
11,3
276
4,5
4,5
82,5
87
70/72
68,4
72,2
755
38
38
134
201
95/16
95,4
15,9
385
6,0
6,0
82,5
87
95/141
91,2
141
1357
69
69
146
228
120/19
118,0
18,8
471
11
35
82,5
87
120/27
114
26,6
528
14
37
89
99
150/19
148,0
18,8
554
12
42
77
81
150/24
149,0
24,2
599
14
44
82,5
87
150/34
147,0
34,3
675
18
48
89
99
185/24
187,0
24,2
705
14
51
77
81
185/29
181,0
29,0
728
16
52
82,5
87
185/43
185,0
43,1
846
23
61
89
99
185/128
187,0
128,0
1525
63
101
114
165
205/27
215,0
26,6
74
15
57
77
81
240/32
244,0
31,7
921
17
66
77
81
240/39
236,0
38,6
952
22
71
82,5
87
240/56
241,0
56,3
1106
30
78
89
99
300/39
301,0
38,6
1132
22
83
77
81
300/48
295,0
47,8
1186
27
87
82,5
87
300/66
288,5
65,8
1313
37
95
89
99
300/67
288,5
67,3
1323
37
95
89
99
300/204
298,0
204,0
2428
102
164
114
165
330/30
335,0
29,1
1152
12
112
…
…
330/43
332,0
43,1
1255
23
133
77
81
400/18
381,0
18,8
1199
12
131
…
…
401/22
394,0
26,6
1261
12
133
…
…
400/51
394,0
51,1
1490
28
134
77
81
400/64
390,0
63,5
1572
35
115
82,5
87
400/93
406,0
93,2
1851
53
133
89
99
450/56
434,0
56,3
1640
30
145
77
81
500/26
502,0
26,6
1592
15
158
…
…
500/27
481,0
26,6
1537
15
152
66,5
65
500/64
490,0
63,5
1852
33
163
77
81
500/204
496,0
204
2979
105
230
…
…
500/336
490,0
336
4005
168
270
114
165
Примечания
1Значения допустимого напряжения указаны при среднегодовой температуре.
2- … — данные отсутствуют.
Приложение Б
(рекомендуемое)
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ПО ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКЕ МЭИ
Пример 1. Воздушная линия напряжением 110 кВ
Исходные данные:
длина пролета — l = 200м,
стрела провеса в середине пролета — f = 10м,
расстояние между фазами — а = 4м,
гирлянды подвесные, длина гирлянды — lг = 1,5м,
постоянная времени — Tа = 0,05 с,
погонная масса проводника — mпог = 1,3 кг/м,
масса гирлянды — Мг= 56 кг,
начальное значение тока двухфазного КЗ — = 10 кА,
расчетная продолжительность КЗ — tоткл = 0,1 с.
Вычисляем приведенную стрелу провеса в середине пролета
fпр = f + fг = f + lг cos b = 10 + 1,5 × 1 = 11,5 м.
Определяеммассу проводника М = mпогl =1,3·200 = 260 кг,а также fг/f = 1,5/10 = 0,15 и Мг/М = 56/260 =0,215 и по таблице 1 настоящего МУ путем интерполяции находим коэффициентприведения массы g = 1,02. При этомприведенная масса проводника Мпр = Mg= 260·1,02= 265,2 кг,а приведенная погонная сила тяжести qпр = Мпр g / l = 265,2·9,81/200= 13 Н/м. В дальнейшем расчете в соответствующие формулы вместо q,М иf подставляем приведенныепараметры qпр, Мпр и fпр.
Вычисляем параметр р. При tоткл/Tа = 0,1/0,05 = 2 по графику рисунка 3 находим l = 1,5, тогда ,поэтому расчет смещений проводников не нужен.
Пример 1а. Произведем расчетсмещений проводников этой же линии 110 кВ для случая, когда расчетнаяпродолжительность КЗ составит tоткл = 0,3 с.
В этом случае tоткл/Tа = 0,3/0,05 = 6, по графику рисунка 3 находим l = 1, тогда ,в этом случае расчет смещений проводников необходим.
Вычисляем параметры, необходимые для определения смещений: L = 2f/3 = 2·11,5/3 = 7,67 м,.
По формуле (3) , поэтому предельная продолжительность КЗ составляет .
Поскольку tоткл = 0,3 с < tпред = 1,336 с, расчет смещений проводников можно вестипо формуле (4):
Минимальное расстояние между проводниками при их колебаниях послеотключения тока КЗ amin = a — 2уmах = a — 2s = 4 — 2 × 1,5 = 1,0м. Оно больше минимальногорасстояния, допускаемого ПУЭ: для линий напряжением 110кВ ПУЭ (см.п. 2.5.73) установлено наименьшее расстояние между фазами по рабочемунапряжению в 0,45 м.Следовательно в данном примере опасных сближений проводников не будет.
Пример 1б. Пусть теперь расчетнаяпродолжительность КЗ составит tоткл = 2 с.
В этом случае tоткл/Tа = 2/0,05 = 40, по графику рисунка 3 находим l = 1, тогда .
Находим
Поскольку tпред= 1,36 с < tоткл = 2 с < 0,6 (2p/w0) = 3,33 с, расчет смещений проводников следует вести по формуле (5).
Вычисляем нужные для расчета соотношения:
По графикам рисунка 5 при 2 L/a = 3,84, = 0,397 и tоткл = 0,36 находим DWк/Mg L = 0,1.
Максимальный угол отклонения расчетного маятника в соответствии сформулой (6) amах= arccos (1 — DWк/Mg L) = arccos (1 — 0,1) = 0,45 рад. и смещение проводника s = f sin amax = 11,5 × sin 0,45 = 11,5 × 0,43 = 4,94м. При этом amin = a — 2уmах = а — 2s = 4 — 2 × 4,94 = -5,88м, т.е. проводники могут схлестываться.
Пример 1в. Рассмотрим случай,когда начальное значение тока двухфазного КЗ составляет 6 кА, а расчетнаяпродолжительность КЗ равна tоткл = 4 с.
В этом случае tоткл/Ta = 4/0,05 = 80, пографику рисунка 3 находим l = 1, тогда
а
Поскольку tоткл = 4 с > 0,6 (2p/w0) = 3,33 с, расчет смещений проводников следует вести по формуле (5), азначение DWк определять по формуле (7).
Вычисляем нужные для расчета соотношения:
MgL =265,2·9,81·7,67 = 19954 Дж.
Поскольку< MgL = 19954 Дж, то энергия DWк, накопленная одним проводником при КЗ, равна DWк = Mgh.
Высоту подъема провода во время КЗ h определяем по графикурисунка 5. При L/a = 7,67/4 = 1,92 и отношение h/a составит 0,04, поэтому h = 0,04×а = 0,04×4 = 0,16 ми DWк = 265,2×9,81×0,16 = 416 Дж. Так как DWк/Mg L = 416/19954 = 0,02 < 1, то значение максимальногоотклонения amах = arccos (1 — DWк/MgL) = arccos (1 — 416/19954) = 0,204 рад. При этом смещение проводников s = f sin amax= 7,67 sin 0,204 = 1,55 м.
Минимальное расстояние между проводниками при их колебаниях послеотключения тока КЗ составит amin = a — 2ymax = a — 2s = 4 — 2 × 1,55 = 0,9м. Оно больше минимальногорасстояния, допускаемого ПУЭ, поэтому опасных сближенийпроводников не будет.
Пример 2. Распределительное устройство напряжением 330 кВ
Исходные данные:
длина пролета — l = 52м,
стрела провеса в середине пролета — f = 2,42м,
расстояние между фазами — а = 6м,
гирлянды натяжные, длина гирлянды — lг = 4,5м,
постоянная времени — Та = 0,05 с,
погонная масса проводника — mпог= 1,6 кг/м,
масса гирлянды — Мг = 110 кг,
начальное значение тока двухфазного КЗ — = 20 кА,
расчетная продолжительность КЗ — tоткл = 0,2 с.
Вычисляем провес гирлянд fг, рассматривая уравнения статики; результатывычислений представлены на рисунке Б.1. Приведенная стрела провеса в серединепролета fпр = f + fг = 2,42 + 2,51 = 4,93м.
Рисунок Б.1 — К определению максимальногорасстояния между проводниками РУ 330 кВ
Определяем массу проводника М = mпог l = 1,6 × 52 = 83,2кг, а также fг/f = 2,51/2,42 = 1,04 и 2Мг/М = 2·110/83,2 = 0,264 и по таблице 1 путем интерполяции находим коэффициентприведения массы g = 1,4. Приэтом приведенная масса проводника Мпр= Мg = 83,2·1,4 = 116,5 кг,а приведенная погонная сила тяжести qпр = Мпр g/l =116,5·9,81/52 = 21,9 Н/м. Вдальнейшем расчете в соответствующие формулы вместо q, М и f подставляем приведенныепараметры qпр, Mпр и fпр.
При tоткл/Та = 0,2/0,05 = 4 по графику рисунка 3 находим l = 1,22, тогда
,поэтому расчет смещений проводников необходим.
Вычисляем параметры, необходимые для определениясмещений: L = 2f/3 = 2 × 4,93/3 = 3,29м, По формуле (3) 845,5 Н, поэтому предельнаяпродолжительность КЗ составляет
Поскольку tоткл = 0,2 с < tпред = 0,64 с, расчет смещений проводников можно вестипо формуле (4):
Минимальное расстояние между проводниками при их колебаниях послеотключения тока КЗ amin = a — 2уmах = a — 2s = 6 — 2 × 1,27 = 3,46 м.Оно больше минимального расстояния, допускаемого ПУЭ: для линий напряжением 330кВ ПУЭ (см.п. 2.5.73) установлено наименьшее расстояние между фазами по рабочемунапряжению в 1,4 м.Следовательно, в данном примере опасных сближений проводников не будет.
Пример 2а. Рассмотрим случай,когда расчетная продолжительность КЗ составляет tоткл = 2 с.
В этом случае tоткл/Ta = 2/0,05 = 40, пографику рисунка 3 находим l = 1, тогда
Находим и
Поскольку tпред = 0,7 с < tоткл = 2 с < 0,6 (2p/w0) = 2,178 с, расчет смещений проводников следует вести поформуле (5).
Вычисляем нужные для расчета соотношения:
По графикам рисунка 5 при 2 L/a = 1,1, и tоткл = 0,55 находим DWк/Mg L = 0,25.
Максимальный угол отклонения расчетного маятника в соответствии сформулой (6) amax= arccos (1 — DWк/Mg L) = arccos (1 — 0,25) = 0,72 рад. и смещение проводника s = f sin amax = 4,93 × sin 0,72 = 4,93 × 0,43 = 3,25м. При этом аmin = а — 2уmax = a — 2s = 6 — 2 × 3,25 = -0,5 м, т.е. проводники могут схлестываться.
Ключевые слова: короткие замыкания, электродинамические силы,гибкие проводники, качания проводников, опасное сближение, схлестывание, смещение,угол отклонения, стрела провеса, воздушные линии, распределительные устройства,расчетная модель.
Услуги по монтажу отопления водоснабжения
ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74
Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.
Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.
Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > /otoplenie-dachi.html
Обратите внимание
Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической экспертизе.