Отвод земель под электрические сети

                                        К_у =1+(3-1)*1,26/35,26=1,12

Отсюда максимальная напряженность электрического поля:

Е_max = 37,001*1,12= 41,4 кВ/см

Минимальное расстояние от воздушной  ЛЭП до территории жилой зоны, на которой выполняют санитарно-гигиенические требования по шуму:

R_min= =44,3 м

Принимаем R=R_min

Определяем уровень  шума L_А, создаваемого одной фазой на расстоянии R (м) от проекции крайнего провода ВЛ на землю:

L_А =16+1,14∙Е_mах+9∙r₀+15∙lg(n)-10∙lg(R),

L_А = 16+1,14*41,4+9*1,26+15*lg(3)- 10∙lg(R),

L_А = 77,037- 10∙lg(R) 

 =60,5 дБА

Уровень шума создаваемый  ВЛ определяется по формуле:

 

L_А

= L_А-10*lg(n_f);

L_А =77.037-10*lg (3)=72,26

Для определения оптимального шага расщепления выразим максимальную напряженность электрического поля через шаг расщепления а:

Е_max(a)=

Определяем границу  санитарно-защитной зоны линии по шуму для найденного минимального значения Е_max:

min(Е_max(а))=39,655 кВ/см при а_опт= 19,8  см

 

R_min= =28,02 м

Таким образом, принятия оптимального шага расщепления приводит к уменьшению границы санитарно-защитной зоны для воздушной линии по шуму на 36%

∆R= R_min – Rmin  *100%= =36%

             R_min

 

Строим зависимость  уровня звука от расстояния R

Рисунок – 2. График зависимости ПДУ от расстояния R.

 

   

      Строим зависимость Е_мах от шага расщепления.

 

Рисунок - 3. График зависимости Е_мах от шага расщепления.

 Минимальное значение Е_мах=39,655 кВ/см при а=61 см. Санитарно защитная зона для  данного значения 19,8 м.

Вывод: Рассчитаны уровень звука на различных расстояниях от  ВЛ, определено расстояние от ВЛ до границы санитарно-защитной зоны, которое составляет 19,8м. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчёт уровня напряженности электрического поля промышленной частоты (ЭП ПЧ), создаваемого воздушной линией класса Х, и определение её СЗЗ для ЭП ПЧ.

 

Определить напряженность электрического поля на высоте h=1,8 м от земли на разных расстояниях r от оси для ВЛ 500 кВ в середине промежуточного пролета с параметрами, определенными в задании к 4-ому практическому занятию. Построить зависимость Е(r). Определить границу СЗЗ ВЛ по электрическому полю промышленной частоты для случая ее прохождения вблизи территории селитебной зоны. Сделать выводы. Исходные данные приведены в таблице 3.

Методика расчета.

Предварительно определяем  емкость фазы относительно земли (Долин П.А. «Основы техники безопасности в электроустановках». Учебное пособие для вузов, с. 312):

,    

где  ε₀ – электрическая постоянная, ε₀=8,85*10^-12 Ф/м;

Н_ср – средняя высота подвеса проводов над поверхностью земли, м;

r_экв – эквивалентный радиус провода, в третьей расчетно-графической работе он уже рассчитан, r_экв=16,731 см (0,16 м).

Ф/м

Напряженность Е в точке, находящейся под средней фазой на высоте h=1,8 м от земли и на расстоянии х от средней фазы по горизонтали находится по формуле:

,   

где коэффициенты k имеют следующие значения:

,           ,       ,     ,   ,       .                               где отрезки m и n являются гипотенузами соответствующих прямоугольных треугольников и определяются следующими уравнениями:

 ,  ,      ,   ,       ,  . 

Определим напряженность  Е в точке, находящейся под  средней фазой на высоте 1,8 м от земли. Для этой точки х = 0.

 м,

 м,

 м,

 м,

Коэффициенты k для этой точки будут:

,

,

,

,

,

.

Горизонтальная составляющая напряженности:

  

 

Е_x=2,207 кВ/м

Вертикальная составляющая:

Е_y=

 

Суммарная напряженность:

Е=

2.Расчетная точка находится  на расстоянии X=45 от оси воздушной линии.

Находим отрезки m и n:

m_a= м

n_a= м

m_b= м

n_b= м

m_c= м

n_c= м

Определяем коэффициенты К:

K₁=

 

K₂=

 

K₃=

 

K₄=

 

K₅= 

 

K₆= 

 

Горизонтальная составляющая напряженности:

Е_x=   

Вертикальная составляющая:

Е_y= 

Суммарная напряженность:

Е=

 

Аналогичным путем рассчитываем напряженность поля в других точках (при различных значениях х). Результаты расчета изображены на рисунке 4.

Рисунок – 4. График зависимости напряженности электрического поля в зависимости от расстояния.

    Границы санитарно-защитной зоны для ВЛ по электрическому полю промышленной частоты равна

L_сзз=35-d= 35-10,5= 24,5м

 

 

Вывод: Рассчитали напряженность электрического поля непосредственно под средней фазой на высоте 1,8 м и на различных расстояниях от нее, построен график зависимости напряженности от расстояния, определена граница санитарно-защитной зоны  35 м.

5. Расчет маслоприемника, маслоотвода и маслосборника под маслонаполненные силовые трансформаторы

 

На открытом распределительном  устройстве (ОРУ) установлен маслонаполненный силовой трансформатор.

1. Описать конструкцию маслоприемника,

2. Определить габариты маслоприемника

Таблица 4 – Исходные данные

№ варианта	трансформатор	Масса трансформаторного масла в трансформаторе М, кг	Габариты трансформатора
			Длина А, мм	Ширина В, мм	Высота Н, мм
18	ТДНС-10000/35	8300	5400	2980	2990

 

Методика расчета.

Расчет будем производить  для маслоприемника без отвода масла т.к. масса масла в трансформаторе составляет меньше 20 т.

Приведем чертеж.                               

                     Рисунок – 5. Габариты трансформатора.

1.Определим площадь  маслоприемника.

 

; м² 

где =1м.

подставим данные в формулу 

 м² 

2.Определим объем маслоприемника (рис.2)

                               ; м³ 

V_мп – объем маслоприемника

V_тм – объем масла

V_воды – объем воды

V_вз – объем воздушного зазора

V_гр – объем слоя гравия

3.Определяем объем  трансформаторного масла

                                                        V_тм = М/ρ         

ρ – плотность трансформаторного  масла, равная 0,88*10³ кг/м³

V_тм = 8300 / (0,88*10³) = 9,4м³

4.Определяем объем воды от средств пожаротушения

V_воды = К_п*t*(S_мп + S_бпг) 

К_п – коэффициент интенсивности пожаротушения, К_п = 0,2*10^-3 (л/с*м²)

t – время пожаротушения, равное 1800 с.

S_бпг – площадь боковых поверхностей трансформатора, м²

S_бпг = 2*(А+В)*Н = 2 * (5,4 + 2,98) * 2.99 = 50,1 м²

V_воды = 0,2*10^-3 * 1800 * (36,8+50,1) = 31.284м³

5.Определяем объем  воздушного зазора

V_вз = S_мп * h_вз 

h_вз – высота воздушного зазора, равный 0,05 м.

V_вз = 36.8* 0,05 = 1.84 м³

6.Определяем объем  слоя гравия

V_гр = S_мп * h_гр         

h_гр – высота слоя гравия, равная 0,25 м

V_гр = 36.8* 0,25 = 9.2 м³

V_мп = 9.4+0,8*31.284+1.84+9.2 =45.467 м³

7. Найдем высоту маслоприемника

 м.

Рисунок 6– Схема маслоприемника.

Вывод: Рассчитаны габариты маслоприемника без отвода масла и его объем, приведена схема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Норма отвода земель  для электрических сетей 0,38-750 кВ   № 14278 тм-т1.

2. «Правила определения  размеров земельных участков  для размещения воздушных линий в электропередачи и опор линий связи, обслуживающих электрические сети». Постановление правительства РФ 11.08.02.  № 486.

3. Электротехнический  справочник под редакцией профессоров МИ /том 3, книга 1. М.: энергоиздат.

4. СН 2.2.4/2.1.8.562-96”Шум на  рабочих местах, помещениях жилых  общественных зданий и на территории  жилой застройки”.

 

5. гост 12.2.024-87.ССБТ “Шум. Трансформаторы силовые масляные”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ  ПОЛЯ ПОД ВОЗДУШНЫМИ ЛИНИЯМИ.

 
       Одним из способов уменьшения напряженности электрического поля под воздушными линиями является установка экранирующих заземленных тросов, натягиваемых под проводами линии в местах интенсивного перемещения животных, автотранспорта, а также производства сельскохозяйственных работ. Габарит до земли нормируется перемещением механизмов высотой до 4,5 м. Наведенные на заземленных тросах заряды частично компенсируют поле проводов линии и снижают напряженность поля независимо от радиуса троса. 
Например, для снижения напряженности поля под ВЛ 750 кВ с горизонтальным расположением фаз до о кВ/м требуется подвеска 11 тросов. Следует также отметить, что использование экранирующих тросов иногда ведет к необходимости увеличения высоты подвеса проводов и, следовательно, высоты опор на величину минимально необходимого изоляционного промежутка «провод — заземленный трос». Это приводит к заметному удорожанию линии, поэтому тросовые экраны применяются только при пересечении линией дорог. При этом они натягиваются между дополнительными железобетонными стойками.

     Если экраны  под проводами фаз выполнить  в виде линии электропередачи  более низкого класса напряжения, то имеем случай комбинированной ЛЭП. Это линия с пониженным экологическим влиянием, обусловленным разной ориентацией в пространстве векторов напряженности электрического поля от каждой цепи.     Эксплуатация же двухцепной линии с разными системами напряжений связана с трудностями, обусловленными их взаимным электромагнитным влиянием и существенным изменением параметров обеих цепей по сравнению с одноцепными линиями, особенно параметров нижней цепи.

       Ограничение  напряженности поля под воздушными  линиями может быть достигнуто без изменения конструкции линии при использовании растительного массива под линиями.

      Деревья  и кустарники обладают экранирующим  эффектом, аналогичным эффекту от заземленных металлических экранов, что может оказаться одним из эффективных и перспективных способов ограничения напряженности электрического поля на высоте, соответствующей среднему росту человека.  
В пределах куста напряженность поля равна нулю, а наличие под проводами массива кустарников площадью 3Х4 м2 и высотой 3 м позволило расширить зону нулевой напряженности. Измерения напряженности электрического поля под действующими электропередачами 330-750 кВ показали, что при наличии сплошного растительного массива высотой свыше 2,5 м напряженность на уровне роста человека практически не отличается от нормального уровня напряженности электрического поля Земли. В качестве растительного массива целесообразно использовать древесно-кустарниковые породы, достаточно долговечные и устойчивые в районах культивирования, имеющие предельную высоту 4—5 м и позволяющие получать ценную хозяйственную продукцию: в южных районах—фруктовые сады: в средней полосе—фундук; в условиях Сибири-Кедровик.

Проведены изменения  напряженности электрического поля в междурядьях фруктового сада, расположенного под проводами линии 750 кВ в ОЭС Юга. Средняя высота деревьев в таком саду равна 4—5 м, диаметр крон 5—7 м, расстояние между деревьями около 8 м. Согласно подученным данным максимальная напряженность электрического поля наблюдается в середине междурядья и не превышает 3 кВ/м, т. е. в 3,5 раза меньше, чем при отсутствии деревьев. 
Даже в случае создания внутри сплошного растительного массива эксплуатационного коридора (для проезда транспорта, удобства осмотра линии и т. д.) как в летних, так и в зимних условиях обеспечивается снижение напряженности электрического поля в 2—3 раза в зависимости от ширины эксплуатационного коридора. Физическая сущность защитного действия кустарников заключается в том, что живые кусты, обладая достаточной проводимостью, выносят потенциал земли на высоту, превышающую рост человека, чем и создается экранирующий эффект.