POLITECHNIKA LUBELSKA PROJEKTOWANIE SIECI

„PROJEKT LINII NAPOWIETRZNEJ 110kV”

Jacek Ozimek

ED 8.4

Spis treści

1. Założenia projektu. 3

1.1. Cel projektu 3

1. Dane wstępne 3

2. Wybór trasy linii 3

3. Dobór przekroju przewodów 3

3.1. Dobór przekroju przewodów roboczych 3

2. Dane obliczeniowe przewodu AFL 8-525 mm² 3

3. Dobór przekroju przewodów odgromowych 4

4. Dane obliczeniowe przewodu AFL 6-240 mm² 4

5. Naprężenia dopuszczalne w przewodach roboczych i odgromowych 4

6. Obliczenie ciężaru jednostkowego sadzi normalnej i katastrofalnej 4

7. Obliczenie rozpiętości przełomowej przęsła 5

8. Obliczenie temperatury krytycznej 5

9. Wyznaczenie krzywych łańcuchowych w warunkach upału 6

10. Tabela krzywych łąńcuchowych 7

11. Wykresy krzywych łańcuchowych 8

4. Dobór osprzętu. 9

1. Dobór izolatorów 9

5. Obliczenia odległości pionowych od obiektów krzyżowanych. 10

1. Obliczanie odległości pionowych od obiektów krzyżowanych 10

1. Przęsło 3 11

2. Przęsło 5 13

3. Przęsło 6 20

4. Przęsło 8 21

5. Przęsło 10 23

6. Przęsło 15 24

7. Przęsło 18 26

8. Przęsło 20 27

9. Przęsło 21 30

6. Obliczenie długości przewodu roboczego i odgromowego 32

7. Tabela montażowa 33

8. Zestawienie materiałów 34

9. Literatura 34

1. Założenia projektu.

1. Cel projektu.

Celem projektu jest zaprojektowanie linii napowietrznej o napięciu znamionowym 110 kV łączącej stacje transformatorowo- rozdzielcze . W zakres projektu wchodzi: wybór trasy linii, dobór przewodów roboczych i odgromowych, słupów, fundamentów, uziemień, izolatorów i osprzętu. Należy wykonać również wszelkie obliczenia związane z przęsłami i sporządzić przekrój trasy linii.

2. Dane wstępne.

• Napięcie znamionowe linii 110 kV

• Przesyłana moc szczytowa 130 MVA

• Moc zwarciowa na szynach GPZ 3000 MVA

• Czas trwania zwarcia 1,5 s

• Strefa klimatyczna 2

• Strefa zabrudzeniowa 2

• Arkusz mapy 0019

2. Wybór trasy linii

Wyboru trasy linii dokonano na podstawie mapy Lublin - Zadębie III wykonanej w skali 1:10000. Linia WN krzyżuje się z linią kolejową pierwszego rzędu, drogą pierwszego rzędu, czterema drogami drugiego rzędu , trzema liniami elektroenergetycznymi SN, dwiema liniami elektroenergetycznymi nn i dwiema liniami telekomunikacyjnymi. Linia przebiega przez teren niemal równinny, przeważnie przez tereny rolnicze i nieużytki.

3. Dobór przekroju przewodów.

1. Dobór przekroju przewodów roboczych.

1. ze względu na prąd długotrwałego obciążenia:

Maksymalny prąd roboczy linii:

Ze względu na prąd roboczy linii dobieram przewody AFL 8-525 mm² o prądzie długotrwałego obciążenia I_dd=1030 A

2. ze względu na warunki zwarciowe:

Obliczenie parametrów systemu:

Zakładamy zwarcie trójfazowe na linii tuż za GPZ. Do obliczeń prądu zwarciowego wchodzi tylko reaktancja systemu.

Prąd początkowy zwarcia trójfazowego wynosi:

Prąd cieplny zwarciowy wynosi:

Gdzie:

m- współczynnik uwzględniający wpływ zmian składowej nieokresowej prądu zwarciowego

n- współczynnik uwzględniający wpływ zmian składowej okresowej prądu zwarciowego

Dla T_k=1,5 s i χ=1,7 na podstawie wykresu m=0.

Dla T_k=1,5 s i I^''_k/I_k=1 na podstawie wykresu n=1.

Dobór przekroju przewodów ze względu na skutki zwarcia:

Gdzie:

j_thn- znamionowa jednosekundowa gęstość prądu.

j_thn=85A/mm²

Przewód AFL 8-525 mm² dobrany ze względu na prąd długotrwałego obciążenia spełnia wymagania dotyczące warunków zwarciowych.

1. Dane obliczeniowe przewodu AFL 8-525 mm².

Przekrój znamionowy części aluminiowej: S_AL = 525 mm²

Przekrój obliczeniowy części aluminiowej: S_obl = 520 mm²

Przekrój do obliczeń mechanicznych: S_cał = 587 mm²

Średnica rzeczywista przewodu: d = 31,5 mm

Współczynnik rozszerzalności termicznej: α = 19,4*10^-6 1/°C

Współczynnik rozszerzalności mechanicznej: β = 137,6*10^-6 mm²/ kG

Ciężar obliczeniowy 1 km całego przewodu: P = 9,792 kN

Współczynnik obciążenia mechanicznego przewodu g = 3,28*10^-3 kG/ m*mm²

2. Dobór przewodów odgromowych.

Na podstawie katalogu serii słupów S 52 dobieram przewody odgromowe

AFL 6-240 mm².

3. Dane obliczeniowe przewodu AFL 6 - 240 mm².

Przekrój znamionowy części aluminiowej: S_AL= 240 mm²

Przekrój obliczeniowy części aluminiowej: S_obl = 235,9 mm²

Przekrój do obliczeń mechanicznych: S_cał = 276 mm²

Średnica rzeczywista przewodu: d = 21,7 mm

Współczynnik rozszerzalności termicznej: α = 18,7*10^-6 1/°C

Współczynnik rozszerzalności mechanicznej: β = 130*10^-6 mm²/ kG

Współczynnik obciążenia mechanicznego przewodu g = 3,53*10^-3 kG/ m*mm²

4. Naprężenia dopuszczalne w przewodach roboczych i odgromowych.

Na podstawie katalogu serii słupów S 52 dla drugiej strefy klimatycznej i przewodów odgromowych AFL 6-240 przyjmuję do obliczeń naprężenia:

• Dla przewodu AFL 8 - 525 mm²:

Naprężenia normalne σ_obl=8 kG/mm²

Naprężenia zmniejszone σ_{obl zm}=6,5 kG/mm²

• Dla przewodu AFL 6 - 240 mm²:

Naprężenia normalne σ_obl=10,0 kG/mm²

Naprężenia zmniejszone σ_{obl zm}=8,5 kG/mm²

5. Obliczenie ciężaru jednostkowego sadzi normalnej i katastrofalnej.

Ciężar sadzi normalnej:

Współczynnik obciążenia mechanicznego przy sadzi normalnej:

Ciężar sadzi katastrofalnej:

Współczynnik obciążenia mechanicznego przy sadzi katastrofalnej:

6. Obliczenie rozpiętości przełomowej przęsła.

Dla drugiej strefy klimatycznej i słupów serii S 52 na podstawie katalogu przyjmuję rozpiętość przęsła: a=300m.

Rozpiętość przełomowa wynosi:

1. dla naprężenia normalnego σ_obl= 8 kG/mm²:

2. dla naprężenia zmniejszonego σ_oblzm=6,5 kG/mm²:

Jak wynika z powyższych obliczeń:

300 = a > a_p = 187,71 m.

A więc mamy przęsło długie, czyli przyjmujemy:

Naprężenia normalne: σ_max=σ_obl=σ_sn=10 kG/mm²

Naprężenia zmniejszone: σ_{max zm}=σ_{obl zm}=σ_{sn zm}=8,5 kG/mm²

1. Obliczenie temperatury krytycznej.

1. dla przęseł o naprężeniach normalnych σ_max=σ_obl=σ_sn= 8,0 kG/mm²

Jak wynika z obliczeń:

16,35^oC=t_kr<t_u=60^oC

więc maksymalny zwis wystąpi w stanie upału.

2. dla przęseł o naprężeniach zmniejszonych σ_{max zm}=σ_{obl zm}=σ_{sn zm}=6,5 kG/mm²

Jak wynika z obliczeń:

12,34^oC = t_kr < t_u = 60^oC

więc maksymalny zwis wystąpi również w stanie upału.

1. Wyznaczanie krzywych łańcuchowych w warunkach upału.

Dla przęseł o naprężeniach normalnych σ_max=σ_obl=σ_sn=8,0 kG/mm²

Stan1: sadź normalna	Stan 2: upał
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1= -5^oC	t2= 60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Krzywa łańcuchowa wyrażona jest wzorem:

Dla przęseł o naprężeniach zmniejszonych σ_{max zm}=σ_{obl zm}=σ_{sn zm}=6,5 kG/mm²

Stan1: sadź normalna	Stan 2: upał
σ1=σsn=6,5 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1= -5^oC	t2= 60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Krzywa łańcuchowa wyrażona jest wzorem:

2. Tabela krzywych łańcuchowych :

x	σsn=8,0 kG/mm^2				σsn zm =6,5 kG/mm^2
		y	y-p	y-p (w skali 1:200)	x (w skali 1:2000)	y	y-p	y-p (w skali 1:200)	x (w skali 1:2000)
m	m	m	cm	cm	m	m	cm	cm
0	1262,19	0,00	0,00	0	1065,54	0,00	0,00	0
10	1262,23	0,04	0,02	0,5	1065,59	0,05	0,02	0,5
20	1262,35	0,16	0,08	1	1065,73	0,19	0,09	1
30	1262,55	0,36	0,18	1,5	1065,96	0,42	0,21	1,5
40	1262,82	0,63	0,32	2	1066,29	0,75	0,38	2
50	1263,18	0,99	0,50	2,5	1066,71	1,17	0,59	2,5
60	1263,62	1,43	0,71	3	1067,23	1,69	0,84	3
70	1264,13	1,94	0,97	3,5	1067,84	2,30	1,15	3,5
80	1264,73	2,54	1,27	4	1068,54	3,00	1,50	4
90	1265,40	3,21	1,61	4,5	1069,34	3,80	1,90	4,5
100	1266,15	3,96	1,98	5	1070,24	4,70	2,35	5
110	1266,99	4,80	2,40	5,5	1071,22	5,68	2,84	5,5
120	1267,90	5,71	2,85	6	1072,30	6,76	3,38	6
130	1268,89	6,70	3,35	6,5	1073,48	7,94	3,97	6,5
140	1269,96	7,77	3,89	7	1074,75	9,21	4,61	7
150	1271,11	8,92	4,46	7,5	1076,12	10,58	5,29	7,5
160	1272,34	10,15	5,08	8	1077,58	12,04	6,02	8
170	1273,66	11,47	5,73	8,5	1079,13	13,59	6,79	8,5
180	1275,05	12,86	6,43	9	1080,78	15,24	7,62	9
190	1276,52	14,33	7,16	9,5	1082,52	16,98	8,49	9,5
200	1278,07	15,88	7,94	10	1084,36	18,82	9,41	10
210	1279,70	17,51	8,75	10,5	1086,30	20,76	10,38	10,5
220	1281,41	19,22	9,61	11	1088,33	22,79	11,40	11
230	1283,20	21,01	10,51	11,5	1090,46	24,92	12,46	11,5
240	1285,08	22,89	11,44	12	1092,68	27,14	13,57	12
250	1287,03	24,84	12,42	12,5	1095,00	29,46	14,73	12,5
260	1289,06	26,87	13,44	13	1097,42	31,88	15,94	13
270	1291,18	28,99	14,49	13,5	1099,93	34,39	17,20	13,5
280	1293,37	31,18	15,59	14	1102,54	37,00	18,50	14
290	1295,65	33,46	16,73	14,5	1105,25	39,71	19,85	14,5
300	1298,01	35,82	17,91	15	1108,05	42,51	21,26	15

3.11. Wykresy krzywych łańcuchowych dla obydwu przypadków:

4. Dobór osprzętu.

1. Dobór izolatorów.

1. ze względu na minimalną drogę upływu:

Dla linii o napięciu znamionowym Un=110 kV i dla drugiej strefy zabrudzeniowej minimalna droga upływu wynosi:

l_upł=270 cm

Na podstawie katalogów dobieram izolatory LP - 75/12 o danych:

Typ izolatora	lupł iz	hiz	Wytrzymałość mechaniczna	Ciężar izolatora	Ciężar osprzętu	Uud
---	cm	cm	kG	kG	kG	kV
LS - 75/12	169	112	7500	22	15,0	495

Aby został spełniony warunek o minimalnej drodze upływu należy stosować dwa izolatory LP - 75/12 połączone szeregowo .

l_upł= 2*169 cm > 270 cm= l_{upł min}

h_iz = 224cm

Warunek jest spełniony.

Ze względu na wytrzymałość mechaniczną:

• Sprawdzenie wytrzymałości mechanicznej izolatorów przelotowych:

Rozpiętość przęsła: a = 300 m

Współczynnik obciążenia mechanicznego przewodu g = 3,28*10^-3 kG/ m*mm²

Przekrój całkowity przewodu: S_cał = 587 mm²

Ciężar izolatora: G_iz=22,0kG

Ciężar osprzętu: G_osp=15,0 kG

Ciężar sadzi normalnej: G_sn=1,162 kG/m

Warunek jest spełniony

• Sprawdzenie wytrzymałości mechanicznej izolatorów odciągowych.

Naprężenia normalne σ_sn=σ_obl= 8,0 kG/mm²

Warunek nie jest spełniony . Aby spełnić warunek wytrzymałości mechanicznej izolatorów należy zastosować dwa równoległe izolatory LP 75 / 12

Warunek jest spełniony

Naprężenia zmniejszone σ_sn=σ_obl= 6,5 kG/mm²

Warunek nie jest spełniony . Aby spełnić warunek wytrzymałości mechanicznej izolatorów należy zastosować dwa równoległe izolatory LP 75 / 12

Warunek jest spełniony

5. Obliczanie odległości pionowych od obiektów krzyżowanych

1. Obliczanie odległości pionowych od obiektów krzyżowanych.

Oznaczenia:

y2, y1 - krzywe łańcuchowe w postaci uproszczonej;

a - rozpiętość przęsła;

b - spad;

d - różnica poziomów między podstawą słupa WN, a podstawą obiektu krzyżowanego;

h - wysokość słupa krzyżowanego;

m - mimośród;

x - odległość obiektu krzyżowanego od słupa WN;

p - parametr przęsła;

Δy - różnica wysokości przewodu w odległości x od słupa WN;

h_p - wysokość zawieszenia przewodu;

h_p=h_dp-h_iż

5.1.1. Przęsło 3.

Przęsło to krzyżuje się z z linią kolejową pierwszego rzędu, która znajduje się w odległości x­₁=55 m od słupa nr. 4 oraz z drogą drugiego rzędu znajdującą się w odległości x=45m od słupa nr. 4. Rozpiętość przęsła wnosi a=300 m. W przęśle zastosowano słupy ON-150 ze względu na obostrzenie 3^o.

Obliczenia dla linii 110kV w stanie upału:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Upał
σ1=σsn=6,5 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie upału wynosi:

Obliczenia dla linii 110kV w stanie sadzi katastrofalnej:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Sadź katastrofalna
σ1=σsn=6,5 kG/mm^2	σ2=σsk=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=gsk=7,23*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie sadzi katastrofalnej wynosi:

Obliczenia odległości przewodu od linii kolejowej w stanie upału:

Minimalna odległość przewodów od powierzchni drogi powinna wynosić:

• przy największym zwisie normalnym

• przy obciążeniu sadzią katastrofalną

Odległości przewodów przy największym zwisie normalnym.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z linią kolejową w stanie upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad linią kolejową przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

Obliczenia odległości przewodu od linii kolejowej w stanie sadzi katastrofalnej:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z linią kolejową w warunkach sadzi katastrofalnej:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad linią kolejową:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy obciążeniu przewodu sadzią katastrofalną jest spełniony.

Sprawdzenie zawieszenia przewodów WN nad linią trakcyjną kolei.

Minimalna odległość przewodów linii WN od przewodów linii trakcyjnej powinna wynosić:

• Przy największym zwisie normalnym:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią trakcji kolejowej w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią nn:

Warunek odległości między przewodami przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

4. Z tego względu że droga drugiej kategorii przebiega w niewielkiej odległości od linii kolejowej zaliczonej do pierwszej kategorii użyteczności można przyjąć że warunek minimalnej odległości przewodu WN od drogi jest zachowany

5.1.2. Przęsło 5.

Przęsło to krzyżuje się z dwiema liniami średniego napięcia, które przebiegają w odległości x=30 m od słupa nr. 5 , x=30 od słupa nr. 6. Przęsło krzyżuje się również z drogą drugiej kategorii w odległości x=84 m od slupa nr 6 . Rozpiętość przęsła wnosi a=300 m. W przęśle występuje obostrzenie 2^o i zastosowano słupy: nr.5 PS-2 oraz nr.6: PS-2. Z tego względu że obie linie SN przebiegają w tej samej odległości od słupów WN nr.5 i nr.6 obliczenia można przeprowadzić dla jednego przypadku .

1. Przeliczanie naprężeń linii WN na stan upału i sadzi katastrofalnej.

1. Stan upału:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Upał
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

2. Stan sadzi katastrofalnej:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Sadź katastrofalna
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σsk=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=gsk=7,23*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

2. Przeliczanie parametrów linii SN.

Dane linii SN:

Napięcie znamionowe: U_n = 15 kV

Naprężenia obliczeniowe: σ_obl = 10 kG/ mm²

Przewód roboczy: AFL 6-70 mm²

Średnica przewodów: d = 11,6 mm

Przekrój przewodu: s = 77,31 mm²

Współczynnik rozszerzalności termicznej: α = 18,7⋅10^-6 1/^oC

Współczynnik rozszerzalności mechanicznej: β = 130⋅10^-6 mm²/ kG

Współczynnik obciążenia mechanicznego: g = 3,53⋅10^-3 kG/ m⋅mm²

Rozpiętość przęsła: a = 160 m

Wysokość zawieszenia przewodów: h = 10,70m

1. Obliczenia ciężaru jednostkowego sadzi normalnej i katastrofalnej linii SN.

Ciężar sadzi normalnej:

Współczynnik obciążenia mechanicznego przy sadzi normalnej:

Ciężar sadzi katastrofalnej:

Współczynnik obciążenia mechanicznego przy sadzi katastrofalnej:

2. Obliczenie rozpiętości przełomowej linii SN.

Rozpiętość przełomowa wynosi:

Jak wynika z powyższych obliczeń:

160m=a>a_p=64,19 m.

A więc mamy przęsło długie, czyli przyjmujemy naprężenia:

σ_max=σ_obl=σ_sn=10 kG/mm²

3. Wyznaczenie zwisu linii SN w stanie upału:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Upał
σ1=σsn=10 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=15,17*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,53*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu w stanie upału wynosi:

Zwis przewodu w stanie upału wynosi:

4. Wyznaczanie zwisu w stanie sadzi katastrofalnej:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Sadź katastrofalna
σ1=σsn=10 kG/mm^2	σ2=σsk=?
g1=gsn=15,17*10^-3 kG/m*mm^2	g2=gsk=26,81*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

Zwis przewodu w stanie sadzi katastrofalnej wynosi:

5. Wyznaczenie zwisu linii SN bez sadzi w temperaturze -5 °C.

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Bez sadzi
σ1=σsn=10 kG/mm^2	σ2=σsk=?
G1=gsn=15,17*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,53*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan bez sadzi:

Parametr przewodu wynosi:

Zwis przewodu bez sadzi w temperaturze -5 °C wynosi:

6. Wyznaczanie podskoku linii SN w przypadku oberwania się sadzi katastrofalnej.

3. Sprawdzenie dopuszczalnych odległości przy upale oraz sadzi katastrofalnej przewodów linii WN od przewodów linii SN.

Minimalna odległość przewodów linii WN od przewodów linii SN powinna wynosić:

• Przy największym zwisie normalnym:

• Przy podskoku przewodu linii zawieszonej niżej, spowodowanym opadnięciem sadzi katastrofalnej:

a. Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią SN w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią SN:

Warunek odległości między przewodami przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

2. Sprawdzenie odległości dla podskoku linii SN w przypadku oberwania się sadzi katastrofalnej.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodów Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią SN w warunkach sadzi katastrofalnej:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią SN w przypadku podskoku:

Warunek odległości między przewodami w przypadku podskoku przewodu linii SN jest spełniony.

5. Obliczenia dla linii SN oddalonej o x= 30m od słupa nr.6 sieci WN

1. Obliczenia ciężaru jednostkowego sadzi normalnej i katastrofalnej linii SN.

Naprężenia w przewodzie linii SN w stanie upału:

Parametr przewodu w stanie upału wynosi:

Zwis przewodu w stanie upału wynosi:

Naprężenia w przewodzie linii SN w stanie sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

Zwis przewodu w stanie sadzi katastrofalnej wynosi:

Naprężenia w przewodzie linii SN w temperaturze t=-5^oC bez sadzi:

Parametr przewodu wynosi:

Zwis przewodu bez sadzi w temperaturze -5 °C wynosi:

Podskok linii SN w przypadku oberwania się sadzi katastrofalnej.

2. Sprawdzenie dopuszczalnych odległości przy upale oraz sadzi katastrofalnej przewodów linii WN od przewodów linii SN.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią SN w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią SN:

Warunek odległości między przewodami przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

3. Sprawdzenie odległości dla podskoku linii SN w przypadku oberwania się sadzi katastrofalnej.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodów Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią SN w warunkach sadzi katastrofalnej.

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią SN w przypadku podskoku:

Warunek odległości między przewodami w przypadku podskoku przewodu linii SN jest spełniony.

4. Obliczenia dla drogi drugiej kategorii

1. Przeliczanie naprężeń linii WN na stan upału i sadzi katastrofalnej.

1. Stan upału:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Upał
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

2. Stan sadzi katastrofalnej:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Sadź katastrofalna
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σsk=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=gsk=7,23*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

2. Obliczenia odległości przewodu od drogi:

a. Obliczenie odległość przewodu od drogi w stanie upału.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

3. Obliczenia odległości przewodu od drogi w stanie sadzi katastrofalnej:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach sadzi katastrofalnej:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy obciążeniu przewodu sadzią katastrofalną jest spełniony.

5.1.3 Przęsło 6.

Przęsło to krzyżuje się z linią niskiego napięcia, która przebiega w odległości x=20 m od słupa nr. 7. Rozpiętość przęsła wynosi a=300 m. W przęśle występuje obostrzenie 1^o i zastosowano słupy nr.6: PS-2 i nr. 7: P-2. Zakładamy, że linia nn jest płaska (bez zwisu).

Obliczenia dla linii 110kV w stanie upału:

Stan1: sadź normalna	Stan 2: upał
σ1=σsn=8 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie upału wynosi:

Sprawdzenie dopuszczalnych odległości przy upale przewodów linii WN od przewodów linii nn.

Minimalna odległość przewodów linii WN od przewodów linii nn powinna wynosić:

• Przy największym zwisie normalnym:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią SN w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią nn:

Warunek odległości między przewodami przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

5.1.4. Przęsło 8

Przęsło to krzyżuje się z drogą drugiego rzędu, która znajduje się w odległości x=166 m od słupa nr 8. W przęśle zastosowano obostrzenie 2^o. Rozpiętość przęsła wnosi a=300 m. W przęśle zastosowano słupy PS-2 .

1. Przeliczanie naprężeń linii WN na stan upału i sadzi katastrofalnej.

1. Stan upału:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Upał
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie upału wynosi:

b. Stan sadzi katastrofalnej:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Sadź katastrofalna
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σsk=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=gsk=7,23*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie sadzi katastrofalnej wynosi:

2. Obliczenia odległości przewodu od drogi:

1. Odległość przewodów od drogi w stanie upału .

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

2. Obliczenia odległości przewodu od drogi w stanie sadzi katastrofalnej:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach sadzi katastrofalnej:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy obciążeniu przewodu sadzią katastrofalną jest spełniony.

5.1.5. Przęsło 10.

Przęsło to krzyżuje się z drogą pierwszego rzędu, która znajduje się w odległości x­₁=86 m od słupa nr. 10. Rozpiętość przęsła wnosi a=300 m. W przęśle zastosowano słupy ON 150 ze względu na obostrzenie 3^o.

a. Obliczenia dla linii 110kV w stanie upału:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Upał
σ1=σsn=6,5 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie upału wynosi:

b. Obliczenia dla linii 110kV w stanie sadzi katastrofalnej

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Sadź katastrofalna
σ1=σsn=6,5 kG/mm^2	σ2=σsk=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=gsk=7,23*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie sadzi katastrofalnej wynosi:

Minimalna odległość przewodów od powierzchni drogi powinna wynosić:

• przy największym zwisie normalnym

• przy obciążeniu sadzią katastrofalną

c. Odległość przewodów od drogi w stanie upału.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w stanie upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

d. Obliczenia odległości przewodu od drogi w stanie sadzi katastrofalnej:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach sadzi katastrofalnej:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy obciążeniu przewodu sadzią katastrofalną jest spełniony.

5.1.6. Przęsło 15

Przęsło to krzyżuje się z drogą drugiego rzędu, która znajduje się w odległości x=46 m od słupa nr.15 oraz linią telefoniczną znajdującą się w odległości x=60m od słupa nr.15 . W przęśle zastosowano obostrzenie 2^o. Rozpiętość przęsła wnosi a=300 m. W przęśle zastosowano słupy nr.15 ON 90-2 ze względu na załamanie linii oraz słup nr.16 : P-2.

1. Przeliczanie naprężeń linii WN na stan upału i sadzi katastrofalnej.

1. Stan upału:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Upał
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie upału wynosi:

2. Stan sadzi katastrofalnej:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Sadź katastrofalna
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σsk=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=gsk=7,23*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie sadzi katastrofalnej wynosi:

2. Obliczenia odległości przewodu od drogi:

1. Odległość przewodów od drogi w stanie upału.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

2. Obliczenia odległości przewodu od drogi w stanie sadzi katastrofalnej:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach sadzi katastrofalnej:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy obciążeniu przewodu sadzią katastrofalną jest spełniony.

3. Sprawdzenie dopuszczalnych odległości przy upale przewodów linii WN od przewodów linii telefonicznej.

Minimalna odległość przewodów linii WN od przewodów linii telefonicznej powinna wynosić:

• Przy największym zwisie normalnym:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią telefonicznej w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią telefoniczną:

Warunek odległości między przewodami przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

5.1.7. Przęsło 18.

Przęsło to krzyżuje się z linią niskiego napięcia, która przebiega w odległości x=100 m od słupa nr. 18. Przęsło jest płaskie . Rozpiętość przęsła wynosi a=300 m. W przęśle występuje obostrzenie 1^o i zastosowano słupy nr.18 jako P+2,5 i nr. 19 jako P. Zakładamy, że linia nn jest płaska (bez zwisu).

1. Obliczenia dla linii 110kV w stanie upału:

Stan1: sadź normalna	Stan 2: upał
σ1=σsn=8 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie upału:

2. Sprawdzenie dopuszczalnych odległości przy upale przewodów linii WN od przewodów linii nn.

Minimalna odległość przewodów linii WN od przewodów linii nn powinna wynosić:

• Przy największym zwisie normalnym:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią nn w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią nn:

Warunek odległości między przewodami przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

5.2.8. Przęsło 20.

Przęsło to krzyżuje się z linią telefoniczną, która przebiega w odległości x=100 m od słupa nr. 20 oraz z linią SN przebiegającą w odległości x = 100 m od słupa nr.21 . Rozpiętość przęsła wynosi a=300 m. W przęśle występuje obostrzenie 1^o i zastosowano słupy: nr.20 - P i nr.21 - P+2,5. Zakładamy, że linia nn jest płaska (bez zwisu).

1. Obliczenia dla linii 110kV w stanie upału:

Stan1: sadź normalna	Stan 2: upał
σ1=σsn=8 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie upału wynosi:

2. Sprawdzenie dopuszczalnych odległości przy upale przewodów linii WN od przewodów linii telefonicznej.

Minimalna odległość przewodów linii WN od przewodów linii telefonicznej powinna wynosić:

• Przy największym zwisie normalnym:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią telefonicznej w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią telefoniczną:

Warunek odległości między przewodami przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

c. Sprawdzenie zawieszenia przewodów WN nad linią SN

Przeliczanie parametrów linii SN.

Korzystając z obliczeń z punktu 4.2.2. dotyczących danych linii SN krzyżującej się z linią WN, zakładając że linie SN mają takie same parametry otrzymamy:

Naprężenia w przewodzie linii SN w stanie upału:

Parametr przewodu w stanie upału wynosi:

Zwis przewodu w stanie upału wynosi:

Naprężenia w przewodzie linii SN w stanie sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

Zwis przewodu w stanie sadzi katastrofalnej wynosi:

Naprężenia w przewodzie linii SN w temperaturze t=-5^oC bez sadzi:

Parametr przewodu wynosi:

Zwis przewodu bez sadzi w temperaturze -5 °C wynosi:

Podskok linii SN w przypadku oberwania się sadzi katastrofalnej.

d. Sprawdzenie dopuszczalnych odległości przy upale oraz sadzi katastrofalnej przewodów linii WN od przewodów linii SN.

Stan upału:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią SN w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią SN:

Warunek odległości między przewodami przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

e. Sprawdzenie odległości dla podskoku linii SN w przypadku oberwania się sadzi katastrofalnej.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodów Δy w miejscu skrzyżowania linii WN z linią SN w warunkach sadzi katastrofalnej:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu linii WN nad linią SN w przypadku podskoku:

Warunek odległości między przewodami w przypadku podskoku przewodu linii SN jest spełniony.

5.1.9. Przęsło 21.

Przęsło to krzyżuje się z drogą trzeciego rzędu, która znajduje się w odległości x=120 m od słupa nr 21.. W przęśle zastosowano obostrzenie 1^o. Rozpiętość przęsła wnosi a=300 m. W przęśle zastosowano słupy: nr.21 jako P+2,5 i nr. 22 jako M150-2 .

1. Przeliczanie naprężeń linii WN na stan upału i sadzi katastrofalnej.

1. Stan upału:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Upał
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σu=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=g=3,28*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=60^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan upału:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie upału wynosi:

2. Stan sadzi katastrofalnej:

Stan1: Sadź normalna	Stan 2: Sadź katastrofalna
σ1=σsn=8,0 kG/mm^2	σ2=σsk=?
g1=gsn=5,259*10^-3 kG/m*mm^2	g2=gsk=7,23*10^-3 kG/m*mm^2
t1=-5^oC	t2=-5^oC

Przy pomocy równania stanu przeliczam naprężenia ze stanu sadzi normalnej na stan sadzi katastrofalnej:

Parametr przewodu wynosi:

Mimośród w stanie sadzi katastrofalnej wynosi:

2. Obliczenia odległości przewodu od drogi:

a. Odległości przewodów od drogi w stanie upału.

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach upału:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy największym zwisie normalnym w warunkach upału jest spełniony.

Obliczenia odległości przewodu od drogi w stanie sadzi katastrofalnej:

Wyznaczanie różnicy wysokości przewodu Δy w miejscu skrzyżowania linii z drogą w warunkach sadzi katastrofalnej:

Warunek poprawności zawieszenia przewodu nad drogą:

Warunek wysokości przewodu nad drogą przy obciążeniu przewodu sadzią katastrofalną jest spełniony.

6. Obliczenie długości przewodu roboczego i odgromowego.

Długości przewodów w poszczególnych przęsłach obliczone zostały na podstawie zależności:

Gdzie:

a-rozpiętość przęsła

g=3,28*10^-3 kG/ m*mm²

σ_PR=8,0 kG/ mm²

σ_PO=10 kG/ mm²

Wyniki obliczeń zamieszczone są w poniższej tabeli.

Nr. przęsła	Dł. przęsła	Dł. przewodu roboczego	Dł. przewodu odgromowego
	m	m	m
1	300	300,2	300,1
2	300	300,2	300,1
3	300	300,2	300,1
4	300	300,2	300,1
5	300	300,2	300,1
6	300	300,2	300,1
7	300	300,2	300,1
8	300	300,2	300,1
9	300	300,2	300,1
10	300	300,2	300,1
11	300	300,2	300,1
12	300	300,2	300,1
13	250	250,1	250,1
14	300	300,2	300,1
15	300	300,2	300,1
16	300	300,2	300,1
17	300	300,2	300,1
18	300	300,2	300,1
19	300	300,2	300,1
20	300	300,2	300,1
21	300	300,2	300,1
22	300	300,2	300,1
Razem:	6550	6554,1	6552,6

8. Zestawienie materiałów.

Zestawienie materiałów zawiera poniższa tabela:

Nazwa elementu	Typ	Ilość
Przewód	AFL 8-525mm^2	6554,1
Przewód	AFL 6-240mm^2	6552,6
Słup serii S52	0N 150	4
Słup serii S52	ON 150 - 2	2
Słup serii S52	ON 120	1
Słup serii S52	ON 120 - 2	1
Słup serii S52	ON 90 - 2	1
Słup serii S52	PS - 2	5
Słup serii S52	P	3
Słup serii S52	P-2	4
Słup serii S52	P+2,5	2
Izolator	LS - 75/12	432
Łańcuch izolatorów	/ŁO2-ŁO3/+ŁP	4
Łańcuch izolatorów	/ŁO2-ŁO2/+ŁP	5
Łańcuch izolatorów	ŁPO2	5
Łańcuch izolatorów	ŁP	9
Nazwa elementu	Typ
Fundament	SFGD-200/250-2	14
Fundament	SFGD-200/320	6
Fundament	FT-2/B1	1
Fundament	FT-3/B1	2
Uziemienie	TU15-6/5	8
Uziemienie	TU15-6/6	15
Tabliczka ostrzegawcza	-	46
Tabliczka numeracyjna	-	23
Tabliczka oznaczenia faz	-	27

9. Literatura

1. Polska norma PN 75/E - 05100 „Elektroenergetyczne linie napowietrzne”. Projektowanie i budowa.

1. ,,Sieci elektroenergetyczne” - T. Kahl WNT Warszawa 1984.

2. „Sieci elektryczne” - W. Kotlarski.

3. Wykłady „Sieci elektroenergetyczne” dr J. Duda

4. Poradnik inżyniera elektryka Tom III. WNT Warszawa 1994.

5

---