ОБЩАЯ ЧАСТЬ. МАТЕРИАЛЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
ЛЭП – 35 кВ расположена на юге Псковской области. ЛЭП передаёт электрическую энергию напряжением 35 кВ от подстанции №61 35 / 10 к подстанции № 45 35 /10 кВ. РТП № 61 двухтрансформаторная. Установленная мощность силовых трансформаторов 2 * 10 МВА РТП № 45 двухтрансформаторная. Установленная мощность силовых трансформаторов 1,6 МВА
Расчётная максимальная нагрузка составляет 2080 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.
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 2080 кВА
S p max = 2080 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 (2.2)
I p max = 2080 / 1.73 * 35 = 34,35 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 =34,35 / 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.
Индуктивное сопротивление проводов, Ом / км, можно определить по формуле:
Х 0 = 0,145 lg (D ср / r э) + 0,016 μ,
Где D ср - среднегеометрическое расстояние между проводами фаз линии, мм; r э - эквивалентный радиус провода в фазе, м; μ - относительная магнитная проницаемость;
D ср = √ D 12 * D 13 * D 23
Где D 12, D 13 D 23 - расстояния между проводами фаз, мм.
Расстояния между проводами зависит от напряжения линии и типа опоры, но несмотря на большое разнообразие опор, для расчётов принимают следующие усреднённые значения индуктивного сопротивления на 1 км линии:
напряжение, кВ 6, 10, 35 - индуктивное сопротивление - 0,4 Ом / км.
