Воздушные линии электропередачи. опорные конструкции

Типы опор ЛЭП

Услуги по изготовлению металлоконструкций опор ЛЭП, производству металлоизделий, услуги по металлообработке на заказ предоставляются компанией «Схид-будконструкция», Украина.

Какие типы опор ЛЭП существуют?

При производстве металлоконструкций ЛЭП различают сдующие типы опор ВЛ: промежуточные опоры ЛЭП, анкерные опоры ЛЭП, угловые опоры ЛЭП и специальные металлоизделия. Разновидности типов конструкций воздушных линий электропередач, являющиеся наиболее многочисленными на всех ЛЭП, это промежуточные опоры, которые предназначены для поддерживания проводов на прямых участках трассы. Все высоковольтные провода крепятся к траверсам ЛЭП через поддерживающие гирлянды изоляторов и другие конструктивные элементы воздушных линий электропередач . В нормальном режиме опоры ВЛ этого типа воспринимают нагрузки от веса смежных полупролетов проводов и тросов, веса изоляторов, линейной арматуры и отдельных элементов опор, а также ветровые нагрузки, обусловленные давлением ветра на провода, тросы и саму металлоконструкцию ЛЭП. В аварийном режиме конструкции промежуточных опор ЛЭП должны выдерживать напряжения, возникающие при обрыве одного провода или троса.

Расстояние между двумя соседними промежуточными опорами ВЛ называется промежуточным пролетом. Угловые опоры ВЛ могут быть промежуточными и анкерными. Промежуточные угловые элементы ЛЭП применяют обычно при небольших углах поворота трассы (до 20°). Устанавливаются анкерные или промежуточные угловые элементы ЛЭП на участках трассы линии, где меняется ее направление. Промежуточные угловые опоры ВЛ в нормальном режиме, кроме нагрузок, действующих как обычно, воспринимают суммарные усилия от тяжения проводов и тросов в смежных пролетах, приложенные в точках их подвеса по биссектрисе угла поворота линии ЛЭП. Число анкерных угловых опор ВЛ составляет обычно небольшой процент от общего числа на линии (10… 15%). Применение их обуславливается условиями монтажа линий, требованиями, предъявляемыми к пересечениям линий с различными объектами, естественными препятствиями, т. е. они применяются, например в горной местности, а также когда промежуточные угловые элементы не обеспечивают требуемой надежности. Используются анкерные угловые опоры и в качестве концевых, с которых провода линии идут в распределительное устройство подстанции или станции. На линиях, проходящих в населенной местности, число анкерных столбов также увеличивается. Провода ВЛ крепятся через натяжные гирлянды изоляторов. В нормальном режиме на эти опоры леп, кроме нагрузок, указанных для промежуточных элементов леп, действуют разность тяжений по проводам и тросам в смежных пролетах и равнодействующая сил тяжения по проводам и тросам. Обычно все опоры анкерного типа устанавливаются так, чтобы равнодействующая сил тяжения была направлена по оси траверсы опоры. В аварийном режиме анкерные стойки ЛЭП должны выдерживать обрыв двух проводов или тросов. Расстояние между двумя соседними анкерными опорами ЛЭП называют анкерным пролетом. Ответвительные ЛЭП предназначены для выполнения ответвлений от магистральных воздушных линий при необходимости электроснабжения потребителей, находящихся на некотором расстоянии от трассы. Перекрестные элементы применяются для выполнения на них скрещивания проводов ВЛ двух направлений. Концевые стойки ВЛ устанавливаются в начале и конце воздушной линии. Они воспринимают направленные вдоль линии усилия, создаваемые нормальным односторонним тяжением проводов. Для воздушных линий применяются также анкерные опоры ЛЭП, имеющие повышенную по сравнению с перечисленными выше типами стойки прочность и более сложную конструкцию. Для воздушных линий с напряжением до 1 кВ в основном применяются железобетонные стойки.

Какие бывают опоры ЛЭП? Классификация разновидностей

По способу закрепления в грунте классифицируют:

— Опоры ВЛ, устанавливаемые непосредственно в грунт — Опоры ЛЭП, устанавливаемые на фундаменты

Разновидности опор ЛЭП по конструкции:

— Свободностоящие опоры ЛЭП — Столбы с оттяжками

По количеству цепей классифицируют опоры ЛЭП:

— Одноцепные — Двухцепные — Многоцепные

Классификация опор ЛЭП по назначению

В зависимости от того, какие функции выполняют опоры, они могут быть:

  • промежуточными – используемыми исключительно для поддержки токонесущих линий. Они не рассчитаны на растягивающие усилия, поэтому кабель к ним крепят через подвесные или штыревые изоляторы, снижающие натяжение. В современных ЛЭП число промежуточных опор составляет от 80 до 90% от общего количества;
  • анкерными – рассчитанными на жесткое крепление кабеля во избежание обрывов, разрушений и аварийных ситуаций. К ним кабель крепится через несколько изоляторов. Анкерные конструкции устанавливают, к примеру, на протяженных прямых участках через каждые 5 км. Если зимой в регионе образуется гололед толщиной более 10 мм, то анкерные опоры ставят через каждые 3 км;
  • угловыми – предназначенными для участков, где ЛЭП меняет направление под определенным углом. Если при этом угол поворота составляет менее 20°, то крепление выполняют по типу промежуточных. При углах от 20 до 90 градусах – жесткое крепление по типу анкерного;
  • концевыми – устанавливаемыми по завершении ЛЭП. Они представляют собой разновидность анкерных, так как постоянно функционируют в режиме натяжения кабеля.

Широко применяются и специальные опоры (переходные через ущелья и реки, ответвительные при монтаже ответвлений от основной ЛЭП, транспозиционные при необходимости изменить расположение кабеля). Они имеют особую конструкцию, большую высоту и выполняются по спецпроектам.

Воздушные линии электропередачи. Опорные конструкции.

Рис. 2. Цикл транспозиции проводов одноцепной линии

В зависимости от количества подвешиваемых на опорах цепей опоры могут быть одноцепные и двухцепные

. Провода располагаются на одноцепных линиях горизонтально или треугольником, на двухцепных опорах –обратной ёлкой илишестиугольником. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов на опорах схематически изображены на рис. 3.

Рис. 3. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов и тросов на опорах

а – расположение по вершинам треугольника; б — горизонтальное расположение; в – расположение обратной ёлкой

Там же указано и возможное расположение грозозащитных тросов. Расположение проводов по вершинам треугольника (рис. 3,а) широко распространено на линиях до 20-35 кВ и на линиях с металлическими и железобетонными опорами напряжением 35-330 кВ.

Горизонтальное расположение проводов применяют на линиях 35 кВ и 110 кВ на деревянных опорах и на линиях более высокого напряжения на других опорах. Для двухцепных опор более удобно с точки зрения монтажа расположение проводов по типу «обратная ёлка», но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов.

Деревянные опоры

широко применялись на воздушных линиях электропередач до 110 кВ включительно. Наиболее распространены сосновые опоры и несколько меньше опоры из лиственницы. Достоинства этих опор – малая стоимость (при наличии местной древесины) и простота изготовления. Основной недостаток – гниение древесины, особенно интенсивное в месте соприкосновения опоры с почвой.

Металлические опоры

выполняются из стали специальных марок для линий 35 кВ и выше, требуют большого количества металла. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами. Для предотвращения окисления и коррозии поверхность металлических опор оцинковывают или периодически окрашивают специальными красками. Однако они обладают высокой механической прочностью и большим сроком службы. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры по конструктивному решению тела опоры могут быть отнесены к двум основным схемам –башенным илиодностоечным , рис. 4, ипортальным , рис. 5.а, по способу закрепления на фундаментах – ксвободностоящим опорам, рис. 4 и 6, иопорам на оттяжках , рис. 5.а, б, в.

На металлических опорах высотой 50 м и более должны быть установлены лестницы с ограждениями, доходящими по вершины опоры. При этом на каждой секции опор должны быть выполнены площадки с ограждениями.

Рис. 4. Промежуточная металлическая опора одноцепной линии

1 – провода; 2 – изоляторы; 3 – грозозащитный трос; 4 – тросостойка; 5 – траверсы опоры; 6 – стойка опоры; 7 – фундамент опоры

Рис. 5. Металлические опоры

а) – промежуточная одноцепная на оттяжках 500 кВ; б) – промежуточнаяV-образная 1150 кВ; в) – промежуточная опора ВЛ постоянного тока 1500 кВ; г) – элементы пространственных решетчатых конструкций

Рис. 6. Металлические свободностоящие двухцепные опоры

а) – промежуточная 220 кВ; б) – анкерная угловая 110 кВ

Железобетонные опоры

выполняются для линий всех напряжений до 500 кВ. Для обеспечения необходимой плотности бетона применяют виброуплотнение и центрифугирование. Виброуплотнение производится различными вибраторами. Центрифугирование обеспечивает очень хорошее уплотнение бетона и требует специальных машин – цинтрифуг. На воздушных линиях электропередач 110 кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор – центрифугированные трубы, конические или цилиндрические. Железобетонные опоры долговечнее деревянных, отсутствует коррозия деталей, просты в эксплуатации и поэтому получили широкое распространение. Они имеют меньшую стоимость, но обладают большей массой и относительной хрупкостью поверхности бетона, рис. 7.

Рис. 7. Промежуточные железобетонные свободностоящие одноцепные

опоры

:а) – со штыревыми изоляторами 6-10 кВ; б) – 35 кВ;в) – 110 кВ; г) – 220 кВ

Траверсы одностоечных железобетонных опор – металлические оцинкованные.

Срок службы железобетонных и металлических оцинкованных или периодически окрашиваемых опор велик и достигает 50 лет и более.

Одноцепная и двухцепная ВЛ

В распределительных сетях 0,4кВ, 10кВ используют одноцепные и двухцепные воздушные линии электропередачи. Одноцепная воздушная линия используется для передачи трехфазного стандартного напряжения. Двухцепная воздушная линия используются для передачи двух цепей имеющих разные направления. Допустим с Подстанции ПС два абонента на протяжении нескольких километров имеют одно направление вот здесь применяют двухцепную линию, а потом они расходятся на две воздушные линии одноцепных. По конструкции между данными типами ВЛ изменяется линейная арматура, а более подробно траверсы.

Конструкция Воздушной линии (ВЛ)


Воздушная линия электропередачи – это электроустановка, а все установки имеют свои конструкции, и в своем составе содержат:

1.Опоры.

2.Траверсы.

3.Изоляторы.

4.Провод.

5.Защиту от грозы и перенапряжений

6.Заземление.

Стальные опоры электропередачи

Стальные опоры широко применяют на ВЛ напряжением 35 кВ и выше.

По конструктивному исполнению стальные опоры могут быть двух видов:

  1. башенные или одностоечные (см. рис. 5.1, д);
  2. портальные, которые по способу закрепления подразделяютсяна свободностоящие опоры и опоры на оттяжках.

Опоры изготавливают из стального углового проката (в основном применяют равнобокий уголок); высокие переходные опоры могут быть изготовлены из стальных труб. В узлах соединения элементов применяют стальной лист различной толщины. Независимо от конструктивного исполнения стальные опоры выполняют в виде пространственных решетчатых конструкций.

Технические параметры и защита

При проектировании и монтаже воздушных линий электропередач учитывают следующие важнейшие характеристики:

  • Длину промежуточного пролета (дистанцию между осями соседних стоек).
  • Расстояние удаления друг от друга фазных проводников и самого нижнего — от поверхности земли (габарит линии).
  • Длину гирлянды изоляторов в соответствии с номинальным напряжением.
  • Полную высоту опор.

Получить представление об основных параметрах воздушных линий электропередач 10 кВ и выше можно из таблицы. Параметры ВЛЭП

10 кВ 35 кВ 110 кВ 220 кВ 330 кВ 500 кВ 750 кВ
Пролет, м до 150 150- 200 170-250 250-350 300-400 350-450 350-540
Межфазное расстояние, м 1,0 3,0 4,0 6,6 9 12 17,5
Габарит линии, м 6 6,5 7 7,5 7,6-8 15,5 23
Длина гирлянды, м 0,7-1,1 1,4-1,7 2,3-2,7 3,1-3,6 4,6-5,1 6,8-7,9
Высота опоры, м 13-14 10-21 13-31 22-41 25-43 27-32 38-41

Для предупреждения повреждений воздушных линий и профилактики аварийных отключений во время грозы над фазными проводами пускают стальной или сталеалюминиевый тросовый молниеотвод, сечением 50-70 мм2, заземленный на опорах. Нередко его выполняют полым, и это пространство используют для организации высокочастотных каналов связи.

Защиту от возникающих при ударах молнии перенапряжений обеспечивают вентильные разрядники. В случае возникновения на проводах индуцированного грозового импульса, происходит пробой искрового промежутка, в результате которого разряд перетекает на опору, имеющую потенциал земли, не повреждая изоляции. Сопротивление опоры уменьшают, используя специальные заземляющие устройства.

Кабельная линия электропередачи

Кабельная линия электропередачи (КЛ) состоит из одного или нескольких кабелей и кабельной арматуры для соединения кабелей и для присоединения кабелей к электрическим аппаратам или шинам распределительных устройств.

В отличие от ВЛ кабели прокладываются не только на открытом воздухе, но и внутри помещений (рис. 8), в земле и воде. Поэтому КЛ подвержены воздействию влаги, химической агрессивности воды и почвы, механическим повреждениям при проведении земляных работ и смещении грунта во время ливневых дождей и паводков. Конструкция кабеля и сооружений для прокладки кабеля должна предусматривать защиту от указанных воздействий.

Рис. 8. Прокладка силовых кабелей в помещении и на улице

По значению номинального напряжения кабели делятся на три группы: кабели низкого напряжения (до 1 кВ), кабели среднего напряжения (6…35 кВ), кабели высокого напряжения (110 кВ и выше). По роду тока различают кабели переменного и постоянного тока.

Силовые кабели выполняются одножильными, двухжильными, трехжильными, четырехжильными и пятижильными. Одножильными выполняются кабели высокого напряжения; двухжильными – кабели постоянного тока; трехжильными – кабели среднего напряжения.

Воздушные линии электропередачи. Опорные конструкции.

Рис. 2. Цикл транспозиции проводов одноцепной линии

В зависимости от количества подвешиваемых на опорах цепей опоры могут быть одноцепные и двухцепные

. Провода располагаются на одноцепных линиях горизонтально или треугольником, на двухцепных опорах –обратной ёлкой илишестиугольником. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов на опорах схематически изображены на рис. 3.

Рис. 3. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов и тросов на опорах

а – расположение по вершинам треугольника; б — горизонтальное расположение; в – расположение обратной ёлкой

Там же указано и возможное расположение грозозащитных тросов. Расположение проводов по вершинам треугольника (рис. 3,а) широко распространено на линиях до 20-35 кВ и на линиях с металлическими и железобетонными опорами напряжением 35-330 кВ.

Горизонтальное расположение проводов применяют на линиях 35 кВ и 110 кВ на деревянных опорах и на линиях более высокого напряжения на других опорах. Для двухцепных опор более удобно с точки зрения монтажа расположение проводов по типу «обратная ёлка», но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов.

Деревянные опоры

широко применялись на воздушных линиях электропередач до 110 кВ включительно. Наиболее распространены сосновые опоры и несколько меньше опоры из лиственницы. Достоинства этих опор – малая стоимость (при наличии местной древесины) и простота изготовления. Основной недостаток – гниение древесины, особенно интенсивное в месте соприкосновения опоры с почвой.

Металлические опоры

выполняются из стали специальных марок для линий 35 кВ и выше, требуют большого количества металла. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами. Для предотвращения окисления и коррозии поверхность металлических опор оцинковывают или периодически окрашивают специальными красками. Однако они обладают высокой механической прочностью и большим сроком службы. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры по конструктивному решению тела опоры могут быть отнесены к двум основным схемам –башенным илиодностоечным , рис. 4, ипортальным , рис. 5.а, по способу закрепления на фундаментах – ксвободностоящим опорам, рис. 4 и 6, иопорам на оттяжках , рис. 5.а, б, в.

На металлических опорах высотой 50 м и более должны быть установлены лестницы с ограждениями, доходящими по вершины опоры. При этом на каждой секции опор должны быть выполнены площадки с ограждениями.

Рис. 4. Промежуточная металлическая опора одноцепной линии

1 – провода; 2 – изоляторы; 3 – грозозащитный трос; 4 – тросостойка; 5 – траверсы опоры; 6 – стойка опоры; 7 – фундамент опоры

Рис. 5. Металлические опоры

а) – промежуточная одноцепная на оттяжках 500 кВ; б) – промежуточнаяV-образная 1150 кВ; в) – промежуточная опора ВЛ постоянного тока 1500 кВ; г) – элементы пространственных решетчатых конструкций

Рис. 6. Металлические свободностоящие двухцепные опоры

а) – промежуточная 220 кВ; б) – анкерная угловая 110 кВ

Железобетонные опоры

выполняются для линий всех напряжений до 500 кВ. Для обеспечения необходимой плотности бетона применяют виброуплотнение и центрифугирование. Виброуплотнение производится различными вибраторами. Центрифугирование обеспечивает очень хорошее уплотнение бетона и требует специальных машин – цинтрифуг. На воздушных линиях электропередач 110 кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор – центрифугированные трубы, конические или цилиндрические. Железобетонные опоры долговечнее деревянных, отсутствует коррозия деталей, просты в эксплуатации и поэтому получили широкое распространение. Они имеют меньшую стоимость, но обладают большей массой и относительной хрупкостью поверхности бетона, рис. 7.

Рис. 7. Промежуточные железобетонные свободностоящие одноцепные

опоры

:а) – со штыревыми изоляторами 6-10 кВ; б) – 35 кВ;в) – 110 кВ; г) – 220 кВ

Траверсы одностоечных железобетонных опор – металлические оцинкованные.

Срок службы железобетонных и металлических оцинкованных или периодически окрашиваемых опор велик и достигает 50 лет и более.

Технические характеристики и защита ЛЭП

Важ­ней­шие ха­рак­те­ри­сти­ки воз­душ­ных ЛЭП: $l$ – дли­на про­лё­та ли­нии (рас­стоя­ние ме­ж­ду со­сед­ни­ми опо­ра­ми); $d$ – рас­стоя­ние ме­ж­ду со­сед­ни­ми про­во­да­ми (фа­за­ми) ли­нии; $λ$ – дли­на гир­лян­ды изо­ля­то­ров; $H$ – пол­ная вы­со­та опо­ры; $h$ – наи­мень­шее (га­ба­рит­ное) до­пус­ти­мое рас­стоя­ние от низ­шей точ­ки про­во­да до зем­ли. Осн. кон­ст­рук­тив­ные па­ра­мет­ры воз­душ­ных ЛЭП 35–750 кВ, спро­ек­ти­ро­ван­ных до 2010 с при­ме­не­ни­ем уни­фи­цир. од­но­цеп­ных и двух­цеп­ных про­ме­жу­точ­ных опор, при­ве­де­ны в таб­ли­це.

Основные конструктивные параметры воздушных ЛЭП

Номинальное напряжение, кВ
35 110 220 330 500 750
Пролёт l, м 150-200 170-250 250-350 300-400 350-450 350-540
Расстояние d, м 3,0 4,0 6,5 9,0 12,0 17,5
Длина гирлянды X, м 0,7-1,0 1,3-1,6 2,2-2,7 3,0-3,5 4,5-4,9 6,7-7,9
Высота опоры Н, м 10-21 13-31 22-41 25-43 27-32 38-41
Габарит линии h, м 6-7 6-7 7-8 7,5-8 8-15,5 12-23
Число проводов в фазе* 1 1 1 2 3 4-5
Диапазон сечений проводников, мм2 50-185 70-240 240-400 240-400 300-500 240-600
*В зарубежных странах приняты иные значения: 380 кВ — 4 (Германия, Франция, Швеция), 500 кВ -4 и 6 (Китай, компактные опоры).

Для умень­ше­ния ко­ли­че­ст­ва ава­рий­ных от­клю­че­ний, обу­слов­лен­ных ат­мо­сфер­ным элек­три­че­ст­вом при гро­зах, ЛЭП ос­на­ща­ют­ся мол­ние­за­щит­ны­ми тро­са­ми, за­кре­п­ляе­мы­ми на опо­рах вы­ше про­во­дов и пред­на­зна­чен­ны­ми для уст­ра­не­ния пря­мых по­па­да­ний мол­нии в про­во­да; пред­став­ля­ют со­бой сталь­ные оцин­ко­ван­ные мно­го­про­во­лоч­ные ка­на­ты или спец. уси­лен­ные ста­ле­алю­ми­ние­вые про­во­да не­боль­ших се­че­ний с це­лью обес­пе­че­ния ра­бо­ты вы­со­ко­час­тот­ных ка­на­лов дис­пет­чер­ской свя­зи. Раз­ра­бо­та­ны и при­ме­ня­ют­ся но­вей­шие кон­ст­рук­ции мол­ние­за­щит­ных тро­сов с вмон­ти­ро­ван­ны­ми в их труб­ча­тый сер­деч­ник оп­ти­ко-во­ло­кон­ны­ми пуч­ка­ми, обес­пе­чи­ваю­щи­ми мно­го­ка­наль­ную связь. В рай­онах с час­то по­вто­ряю­щи­ми­ся и силь­ны­ми го­ло­лёд­ны­ми от­ло­же­ния­ми воз­мож­ны ава­рии из-за про­бо­ев возд. про­ме­жут­ков при сбли­же­нии про­вис­ших тро­сов и про­во­дов, ес­ли от­сут­ст­ву­ет свое­вре­мен­ное плав­ле­ние осад­ка; в та­ких слу­ча­ях при­ме­ня­ют мол­ние­за­щи­ту ЛЭП.

Про­ек­ти­ро­ва­ние ЛЭП вы­пол­ня­ет­ся с учё­том тре­бо­ва­ний ог­ра­ни­че­ния ра­дио­по­мех для при­ём­ни­ков ра­дио- и те­ле­пе­ре­дач и тре­бо­ва­ний сни­же­ния влия­ния элек­тро­маг­нит­но­го по­ля на лю­дей и жи­вот­ных, на­хо­дя­щих­ся под про­во­да­ми дей­ст­вую­щих ли­ний. Под­зем­ная ЛЭП со­сто­ит из од­но­го или не­сколь­ких ка­бе­лей, сто­пор­ных, со­еди­ни­тель­ных и кон­це­вых муфт (за­де­лок) и кре­пёж­ных де­та­лей, а ЛЭП, со­дер­жа­щая мас­ло­на­пол­нен­ный или га­зо­на­пол­нен­ный ка­бель, снаб­жа­ет­ся так­же под­пи­ты­ваю­щей сис­те­мой и сиг­на­ли­за­ци­ей дав­ле­ния мас­ла (га­за). Про­тя­жён­ность ка­бель­ных ли­ний зна­чи­тель­но мень­ше, т. к. их стои­мость на по­ря­док вы­ше ВЛ, хо­тя ши­ри­на от­чу­ж­дае­мой под их трас­су тер­ри­то­рии су­ще­ст­вен­но мень­ше (по­след­нее яв­ля­ет­ся ре­шаю­щим в тех слу­ча­ях, ко­гда трас­са ли­нии про­хо­дит по гор. тер­ри­то­ри­ям, где стои­мость зем­ли, как пра­ви­ло, вы­со­ка и со­ору­же­ние ВЛ не­це­ле­со­об­раз­но по эко­ло­ги­чес­ким и ар­хи­тек­тур­но-пла­ни­ро­воч­ным тре­бо­ва­ни­ям).

2.1 Общие положения

2.1.1 Статус МП

Для МП любого типа должен быть указан его статус. Статус задается
одним из четырёх возможных кодов:

» » – новый МП (его код – пробел);

«@» – старый;

“Y” – вне схемы;

«U» – нелинейный.

Новый МП добавляется к расчётной схеме, его матрица Y вычисляется и помещается в Y-файл.

Старый МП лишь добавляется к схеме; для него используется
матрица Y, которая уже имеется в Y-файле.
Используя «старые» МП-копии, например, можно получить несколько МП, с
общей матрицей Y; её корректировка будет эквивалентна
синхронному изменению параметров всех этих МП.

Для МП вне схемы лишь фомируется матрица Y.
Для каждого полюса такого МП задаётся не номер узла, к которому он подключён, а
число его фаз.

Нелинейный – это такой включаемый в схему МП, матрица Y которого зависит от напряжений на его полюсах. Эту матрицу
можно вычислить окончательно лишь после расчёта режима, а режим нельзя
рассчитать, не имея матрицы. Поэтому матрица Y уточняется
в ходе итерационного процесса по расчёту режима. Это ухудшает надежность сходимости
процедуры и резко увеличивает время счёта, ведь для сети в целом матрицы Y и, возможно, Z (в факторизованном виде)
приходится вычислять каждый раз заново.

После чтения описания нелинейного МП из ведущего файла программа
формирует начальное приближение для его матрицы Y по
стартовым значениям напряжений узлов, к которым МП подключён. Поэтому описание
этих узлов должно предшествовать описанию нелинейного МП.

2.1.2 Внутренние разъёмы

В общем случае полюс может подключаться к узлу не через один, а
через два разъёма: внутренний и внешний, как показано на рисунке
ниже.

Сразу
после чтения из вводного файла данных об очередном МП программа формирует его
матрицу узловых проводимостей Y. Далее учитывается
наличие пакета внутренних разъёмов, и матрица Y
пересчитывается в соответствии с сопоставленными разъёмам матрицами преобразования:

                  (2.1)

M – это блочно-диагональная
матрица преобразования для пакета внутренних разъёмов, её диагональные
блоки – матрицы M для отдельных разъёмов. Полученная таким образом матрица
Y записывается на диск в Y-файл.

Расчёт режима начинается с чтения матриц Y
каждого МП с диска и учёта внешних разъёмов по формуле (2.1). Но эта матрица Y на диск уже не записывается. На диске хранится матрица Y, учитывающая только внутренние разъёмы.

Формирование матрицы Y некоторых типов МП,
например, воздушных линий может потребовать очень большого объёма расчётов, и,
конечно лучше один раз её сформировать, а в последующей серии расчётов читать с
диска. С помощью внутреннего разъёма можно выбрать удобную систему координат
для хранимого описания. Например, можно, рассчитав параметры линии в фазных
координатах, перейти к симметричным составляющим и в таком виде хранить матрицу
Y. Наличие внешних разъёмов позволит непосредственно
перед расчётом режима осуществить стыковку систем координат узлов и полюсов.

2.1.3 Предельная сложность модели

Предельные возможности программы относительно МП таковы: число МП в
схеме – 120, число матриц Y в Y-файле –
120, фаз в одном МП – 50, фаз в одном полюсе – 50, полюсов в одном
МП – 33, полюсов во всех МП вместе взятых – 360.

Линейная арматура

К арматуре ВЛЭП относятся траверсы, изоляторы, зажимы и подвесы, планки и распорки, крепежные приспособления (скобы, хомуты, метизы).

Основная функция траверс — крепление проводов таким образом, чтобы обеспечить необходимое расстояние между разноименными фазами. Изделия представляют собой специальные металлоконструкции, выполненные из уголков, полосы, штырей и т. д. с окрашенной или оцинкованной поверхностью. Существует около двух десятков типоразмеров и видов траверс, весом от 10 до 50 кг (обозначаются как ТМ-1…ТМ22).

Изоляторы применяют для надежного и безопасного крепления проводов. Их подразделяют по группам, в зависимости от материала изготовления (фарфор, закаленное стекло, полимеры), функционального назначения (опорные, проходные, вводные) и способов крепления к траверсам (штыревые, стержневые и подвесные). Изоляторы изготавливают под определенное напряжение, которое обязательно указывают в буквенно-цифровой маркировке. Главные требования, предъявляемые к этому типу арматуры при устройстве воздушных линий электропередач, — механическая и электрическая прочность, теплостойкость.

Для уменьшения вибрации линии и предотвращения изломов проволок проводов применяют специальные гасящие устройства или демпфирующие петли.