АЭБЖ есептеу және оқшауланбаған өткізгіштерді таңдау

Электр тоғын тарату әуе желісі дегеніміз ашық ауада орналасқан және оқшауламалар мен арматуралар арқылы бағаналарға сымдар аркылы бекітілген, электр энергиясын тарату үшін арналған кұрылғы. Әуе сым желісінің басты элементтері:

а) электр энергиясын тарату үшін қызмет ететін сымдар;

б) әуе сым желілерін атмосфералық кернеу күшінің артуынан сақтайтын бағаналардың жоғары бөлігінде орналасқан қорғағыш тростар;

в) жер немесе су деңгейінен белгілі биіктіктегі сымдар мен тростарды ұстап тұратын бағаналар;

г) бағана мен сымдар арасында орналасқан оқшауламалар;

д) сымдарды оқшауламаларға, ал оқшауламаларды бағаналарға бекітетін арматуралар.

Әуе тоқ желілері құрылымы бойынша бір тізбекті және көп тізбекті болып бөлінеді, яғни бір немесе бінеше тізбектердің бірдей баганада орналасуы. Мұндағы тізбек дегеніміз 3-фазалы әуе желісінің З-сымын айтамыз.

Әуе тоқ желілерінің сымдары мен қоргағыш тростары жауапты жерлерде, яғни анкерлік бағаналарға мықтап бекітілуі керек. Анкерлік бағаналардың екі арасына аралық бағаналарды орнатады. Аралык бағаналар белгілі биіктікте сымдар мен қорғағыш тростарды ұстап тұру үшін керек.

Cурет-2.1.Сымды бағаналарға бекіту биіктігі бірдей болған жағдайдағы

бір пролеттың басты сипаттамалары

і - екі бағанадағы бекіту нүктелерінің арақашықтығы;

һ- жерден сымға дейінгі ең аз вертикаль биіктік, немесе оның анағұрлым созылуы кезіндегі жерге дейінгі линиялық ара қашықтық;

f- бекітудің бір деңгейінде орналасқан екі нүктені (А,В) қосатын горизантальды түзуді созылуының ең төменгі нүктесмен қосатын вертикаль ара-қашықтық.

Әуе тоқ желілерінде жалаңаш сымдар мен тростар қолданылады. Ашық ауада орналасқандықтан, олар атмосфераның және қоршаған ортаның зиянды әсерлеріне ұшырауы мүмкін, сондықтан олардың механикалық беріктігі жеткілікті және коррозияға қарсылығы күшті болуы керек.

Бұған дейін әуе тоқ желілері ретінде мыс сымдарын қолданатын, ал қазір алюминий, болатты алюминий және болат сымдарын да пайдаланады. Найзағайдан қорғайтын қорғағыш тростар болаттан жасалады.

Құрлымы бойынша әуе тоқ желілері 3-топка бөлінеді:

а) тұтас бір сымнан тұратын;

б) көп сым талшығынан немесе өзара оқшауланған сым талшығынан
тұратын;

в) екі металдан: болат және алюминийден жасалған көп талшыкты
сымдардан тұратын.

Қатты созылған мыстан жасалған сымдардың меншікті кедергісі аз және механикалық беріктігі күшті,олар атмосфералық әсерлерге және ауадағы қоспаларға қарсы тұра алады. Мыс сымдарын М эрпімен белгілейді және жанына сымның номинал қимасы жазылады. Сонымен, мысалы сымның қимасы 50мм² болса, ол М - 50 деп белгіленеді.

Алюминий сымдары - мыс сымымен салыстырғанда салмағының жеңілдігі, меншікті кедергісінің үлкендігі және механикалық беріктігінің аздығымен ерекшеленеді. Алюминий сымдары көбіне жергілікті желілерде қолданылады. Алюминий сымдарының механикалық беріктігін жоғарылату үшін, оларды көп сымды етіп және катты тартылған сымдардан жасайды. Алюминий сымдары атмосфералық әсерге тотеп бере алғанымен, ауаның зиянды қоспаларының әсеріне қарсы тұра алмайды. Алюминийден жасалған сымдар А әрпімен белгіленеді, жанына сәйкесінше сымның қимасы жазылады.

Болат сымдар - үлкен механикалық беріктікке ие, олар бір сымды және көп сымды болып келеді. Болат сымның меншікті кедергісі алюминийдікіне қараганда анағұрлым үлкен. Болат сымдарды кернеуі 10 кВ дейінгі жергілікті желілерде колданады. Болат тростың және сымның негізгі кемшілігі коррозияға ұшырауы. Коррозияның әсерін азайту үшін болат сымды мырыштайды.

Көп сымды болат сымның екі маркасы бар ПС және ПМС. Бір сымды болат сымдардың маркасы ПСО, олар 3; 3,5; 4,5мм диаметірмен жасалады. Көп сымды болат қорғағыш тростар С- 35, С- 50, С-70 маркалы болып келеді.

Егер болатты алюминий сымдарын өткізгіштігі және беріктігі жөнінен эквивалентті мыс сымдарымен салыстырсақ, біріншісі жеңіл, әрі диаметрі жағынан екіншіге қарағанда үлкен болып келеді. Осыған байланысты болатты алюминий сымдарын кернеуі 110 кВ және одан жоғары әуе тоқ желілерінде қолданады.

Болатты алюминий сымның келесі маркалары шығарылады:

AC -сымы, оның ортасында болат сым , ал айналдыра алюминийден жасалынған көп сымдар орналасады. АС маркалы сымдар химиялық зиянды орталардан басқа әртүрлі құрылыс салаларында да жиі қолданылады. АСКС, АСКП маркалары АС сымы сияқты, өзегі болат сымды болып келеді. Бұл сым желілері, теңіздердің, жағалауында және ауасы ластанған өнеркәсіптік аудандарда колданылады.

АСК маркалы сым АСКС сымы сияқты, бірақта оның полиэтилен пленкасымен оқшауланған болат өзегі бар.

Бір сымды жалаңаш сымдар механикалық беріктігі жөнінен кернеулігі 1кВ дейінгі әуе тоқ желісінде ғана қолданылады.

Жоғарыда аталған барлық варианттар үшін сымдар бір-біріне қатысты симметриялы емес орналасуы тиіс, себебі олардың реактивті кедергілерінің және өткізгіштерінің бір келкі еместігіне байланысты. Электр желісінің барлық үш фазасының тізбегіндегі сыйымдылық пен индуктивтілік бірдей болуы үшін ұзын желілерде сымның «транспозициясын» қолданады. Яғни тораптың әр бөлігіндегі сымдарды бір-біріне қатысты бағаналардағы орындарын тізбектей өзгерту деген сөз. Мұнда әр фазадағы сым торабы ұзындығының үштен бір бөлігін бір жерде, екінші бөлігін басқа жерде және үшінші бөлігін үшінші орында өтеді. Сымның осындай бір ауысуын транспозиция циклі дейміз (2.2 сурет).

Сымның транспозициясы тоқ тарату электр желісі үшін көршілес әуе сым желісінің әсерін азайту мақсатын көздейді. Транспозицияны кернеулігі 110 кВ және одан жоғары, ұзындығы 110 км көп тораптарда қолданады. Тораб кысқа болса, барлық кернеуліктерде де транспозиция колданылмайды. Қорғағыш тростарды бағаналарда фазалық сымдардан жоғары іледі.

Сымдар мен қорғағыш тростардың бағаналарда орналасуы.

Әуе тоқ тарату желілеріндегі бағаналарда сымдарды әр түрлі әдіспен орналастыруға болады: бір тізбекті желілерде - үшбұрыштап немесе көлденең; екі тізбекті желілерде кері шырша тәрізді немесе алты бұрыштап.

Үшбұрыштап орналастыру - кернеуі 20кВ дейінгі желілерде және металл мен темір бетонды бағаналары бар кернеуі 35-220 кВ желілерде қолданылады. 2.3 суретте тростардың және сымдардың бағаналарда орналасуы бейнелеген.

Кернеуі 330 кВ және одан жоғары желілерде, және кернеуі 35-220 кВ ағаш бағаналы желілерде сымдардың көлденең орналасуы қолданылады. Мұндай орналастыру ыңғайлы болып табылады, себебі анағұрлым аласа бағаналарды да қолдануға мүмкіндік береді.

2.3, в суретте екі тізбекті желілердегі сымды шырша тәріздес орналастыру бейнеленген, бұл монтаждауға ыңғайлы,бірақта бағаналардың салмағын ұлғайтады. Сымдардың бағанада алты бұрышты тәріздес орналасуы 2.3, г суретте көрсетілген.

Сурет 2.3 - Тростар мен сымдардың бағаналарда орналасуы

Бұл орналастыру тәсілі кернеулігі 35-330 кВ екі тізбекті желілерде қолданылады және басқаларымен салыстырғанда тиімді болып келеді.

Бағаналар анкерлік, аралық, бұрыштық, транспозициялық және арнайы болып бөлінеді. Бағаналардың қандай да бір түрінің қолданылуы олардың әуе желісіндегі орнына, атқаратын қызметіне байланысты болады.

Анкерлік бағаналарды электр желісінің аса жауапты желілерінде сымдарды қатты бекіту үшін қолданады. Анкерлік бағаналар екі сымның бір жакты салмағына төзуі керек.

Анкерлік бағаналар аралық бағаналарға қарағанда күрделі және бағасы қымбат, сондықтан оларды анағұрлым аз колдану керек. Кернеулігі 1000В жоғары желілердің түзу бөліктерінде анкерлік бағаналар әрбір 10-15 км ара қашықтықтан соң орналасып отырады.

Аралық бағаналар әуе желілерінің түзу сызықты учаскелерінде сымдарды ұстап тұру үшін кызмет етеді. Аралық бағаналар басқаларымен салыстырғанда, жасалуы оңай және бағасы арзан болып келеді. Аралық бағаналардың негізгі ерекшелігі - олардың көптігінде,мысалы аралық бағаналар жалпы бағаналар санының 80-90% құрайды.

Бұрыштық бағаналар электр желісінің бұрылатын жерлерінде орнатылады. Транспозициялық бағаналарды сымдарды транспозициялay үшін қолданады.

Арнайы бағаналардың екі түрі бар:

а) біріншісі - өтпелі бағаналар, олар электр желілері өзендермен, көлдермен, терең саймен (аңғармен) қиылысқан жерлерде орнатылады;

б) екіншісі-тармақты бағаналар, олар басты электр желісінен басқа
жаққа қарай жаңа электр желісі тармағын тарту қажет болған кезде
қолданылады.

Әуе электр беріліс желілерінің параметрлерін анықтау

Жүктемесі болатын 330 кВ-ты бір тізбекті желіге қосылған. Ұзындығы 253 км. Алмастыру схемасы төменде көрсетілген, жүйе параметрлерін анықтау керек:

1.1-сурет. Берілген жүктеме кезіндегі есептеуге арналған электр беріліс желісінің алмастыру сұлбасы.

1.2-сурет. 220 кВ және одан жоғары кернеулі электр беріліс желілерінің П-тәрізді алмастыру сұлбасы.

Берілгені:

1.1 Есептеу әдістемесі

1. Желідегі толық қуатты табу:

2. Жұмыстың нормалды режимі кезіндегі желідегі есептік токты анықтау келесі формула бойынша анықталады:

3. Өткізгіштің экономикалық қимасының анықтау келесі формула бойынша анықталады:

4. Өткізгіштің экономикалық қимасының анықтау арқылы сымның маркасы таңдалынып алынады:

АС-2 х 240

1-кесте. МЕСТ 839-80 сәйкес алюминийлі болат өткізгіш АС, АпС, АСК, АпСК, АпСКП, АСКС маркаларының есептелген мәндері көрсетілген.

Номинальное сече- ние, мм2 (алюми- ний/сталь)	Сечение, мм2	Диаметр, мм	Электрическое сопротивление постоянному току при 20°С, Ом/км, не более	Разрывное усилие провода, Н, не менее, из алюминиевой проволоки марки	Масса, кг/км
алюминия	стали	Провода	стального сердечника	АТ	АТп	алюминия	Стали	провода (без смазки)	смазки для проводов марок	смазки/пленки для проводов марок АСК, АпСК
АСК, АпСКС	АСКП, АпСКП
240/32		31,7	21,6	7,2	0,121	72 657	75 050						14/2
240/39		38,6	21,6		0,124	78 581	80 895						16/2
240/56		56,3	22,4	9,6	0,122	99 889	98 253						22/3
300/39		38,6			0,098	89 160	90 574						16/2
300/48		47,8	24,1	8,9	0,099	97 762	100 623						19/3
300/66	288,5	65,8	24,5	10,5	0,102	123 426	126 230						17/3

5. Өткізгіштің диамерін таңдап аламыз:

6. Өткізгіштің радиусын есептейміз:

7. Өткізгіштің меншікті активті кедергісін табамыз:

мұндағы: = 31.52 алюминийдің меншікті өткізгіштігі;

8. Толық активті кедергіні анықтау үшін:

9. Үш фазаның эквивалентті радиусын анықтаймыз:

10. Өткізгіштер арасындағы орташа геометриялық арақашықтығын анықтаймыз:

;.

мұндағы: фазалар арасындағы арақашықтық

11. Өткізгіштің меншікті реактивті кедергісін табамыз:

12. Толық реактивті кедергіні анықтау үшін:

13. Өткізгіштің реактивті өткізгіштігін табамыз:

14. Желідегі барлық реактивті өткізгіш үшін:

B См

15. Желінің зарядтық қуатын анықтау: