Контрольная работа по "Охране окружающей среды в электроэнергетике"

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждении

  высшего профессионального образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВПО «АмГУ»)

 

Кафедра БЖД

 

 

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ  РАБОТЫ

 

По дисциплине: охрана окружающей среды в электроэнергетике

Вариант №6

 

 

Выполнил

студент 044 группы                                                              С.Н. Карпенко

 

 

 

Проверил

преподаватель      А.Б. Булгаков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     Благовещенск 2013

                                                СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1. Отвод земель под электрические сети.     3
2. Расчет акустических шумов создаваемых трансформаторами. 8
3. Расчет шума создаваемого воздушной линией.    10
4. Определение напряженности электрического поля.   15
5. Расчет маслоприемника трансформатора.     19

Список  использованных источников.      21

 

 

 

1 ОТВОД ЗЕМЕЛЬ ПОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

 

 

Задание

Определить  отвод земель под электрическую  сеть в соответствии заданного варианта (постоянное пользование; временное  пользование).

Класс воздушной  линии (ВЛ) – 35 кВ;

Промежуточные опоры:

-шифр  опоры – П35-2;

-количество  опор – 80;

Анкерные  угловые опоры:

-шифр  опоры – У35-2+5;

-количество  опор –15;

Трансформаторная  подстанция (ТП):

-схема электрических соединений  – Блок линия – трансформатор с выключателем и низшим напряжением (6-10) кВ. Трансформатор двухобмоточный напряжением (150-220) кВ.

-количество ТП – 2.

           а)         б)

 

 

Рисунок 1 – а) стальная промежуточная двуцепная опора ВЛ 35 кВ;     

б) стальная  анкерная двухцепная свободностоящая опора 35 кВ.

 

Расчет земель в постоянное пользование, отводимое под электрические сети

1. Отвод земли под трансформаторные подстанции производится в соответствии с документом /1/, таблица 4. В общем случае площадь земли, отводимую под ТП определяем по формуле:

 

  ,  м²                                  

                              
где = 1500 (м²)- это площадь отводимая под i-ую ТП (таблица 4)

   ,   м²                                               

где N =2– количество ТП

1500 * 2 = 3000 м²

2. Отвод земли под опоры воздушной линии. Площадь земельных участков-F (м²), предоставляемых под опоры воздушных линий электропередачи в постоянное (бессрочное) пользование, определяется по формуле:

 

  ,   м² 

где   n- количество опор,

        - площадь земли, занимаемая одной опорой в границах её внешнего контура (включая оттяжки), м²/шт,

        f – площадь полосы земли вокруг внешнего контура опоры (включая оттяжки).

В соответствии с документом /2/ для воздушных  линий напряжением свыше 10 кВ величина h =1,5м- для сельскохозяйственных угодий.

Площадь земли отводимая под одну промежуточную  опору находится:

 

, м² 

 

где А_ПО= В_ПО  = 1,8 - размер основания промежуточных опор (рисунок 1а)

 

(1,8+2*1,5)² = 23,04 м²

         

Площадь земли, отводимая под одну анкерную угловую опору:

 

      , м² 

 

где А_АУо=В_АУо = 5,7 - размер основания анкерных угловых опор (рисунок 1б)

 

       (5,7+2*1,5)²  = 75,69 м²

 

Сумма всей площади под опоры рассчитывается по формуле:

 

= +    , м² 

где  п_ПО =80 количество промежуточных опор,

п_АУо =15 количество анкерных угловых опор

                             

= 80 * 23,04 + 15 * 75,69 = 2978,55 м²

3. Определяем отвод сети в постоянное пользование. 

 

, м² 

 

F_ЗС = 3000 + 2978,55 = 5978,55 м²

 

 

 

Расчет земли отводимой во временное пользование под электрические сети

Во временное  пользование отводится земля:

1.Под  площадки земельных участков, предоставляемых  для монтажа унифицированных  и типовых опор воздушных линий  электропередачи в местах их  размещения /1/, таблица 2;

 

S _Впо = S_АУ*n_АУ +S_ПО*n_ПО  , м² 

                                           

где S_АУ =400 ;  S_ПО= 300 - зависимость площади земельных участков в м², предоставляемых во временное пользование для монтажа опор напряжением, кВ от вида опор.

 

S _Впо=15*400+80*300 = 30000 м²

 

2.Земля   предоставляется на период строительства  воздушных линий электропередачи.

Под строительство  воздушных линий земля отводится  в соответствии с правилами Постановления  правительства РФ  11.08.03.   № 486:

«Земельные  участки, используемые хозяйствующими субъектами в период строительства реконструкции, технического перевооружения и ремонта воздушных линий электропередач (ЭП) представляют собой полосу земли по всей длине воздушной линии ЭП, ширина которой превышает расстояние между осями крайних фаз на 2 м с каждой стороны».

 

S_ВВЛ=l(n_АУ+ n_ПО)(а+4)  ,м² 

 

где l – габаритный размер l_max=330

а – расстояние между крайними фазами.

Для промежуточных  опор а_пр=3,5 + 3,5 = 7 м

а для  анкерных угловых опор а_ау =2,8 + 3,5 = 6.3 м (рисунок 1 а,б)

Чтобы рассчитать площадь земли на период строительства  возьмём расстояние между крайними фазами промежуточных опор, т.к. по количеству их больше, т.е. а=а_пр=7 м.

 

S_ВВЛ =330*(15+80)*(7+4) = 344850 м²

 

Вывод

В соответствии с “Нормами отвода земель для электрических сетей напряжением 0,38-750 кВ” № 14278тм-т1 и данным вариантом установлена ширина полосы земель и площади земельных участков, предоставляемых для электрических сетей, в состав которых входят воздушные и кабельные линии электропередач, трансформаторные подстанции.

 

2 РАСЧЕТ АКУСТИЧЕСКИХ ШУМОВ СОЗДАВАЕМЫХ ТРАНСФОРМАТОРАМИ

 

 

Задание

На территории подстанции открыто установлено  N трансформаторов. Определить минимальное расстояние на котором ТП должна находиться от границы соответствующей территории, на котором выполняются санитарно-гигиенические требования по шуму. Принимаем, что трансформаторы располагаются на одном и том же расстоянии до расчетной точки.

Исходные  данные:

 

Таблица 1 –  исходные данные

Количество трансформаторов, N	Вид системы охлаждения	Типовая мощность трансф-ра, МВ*А	Класс напряжения, кВ	Тип территории
2	Трансформатор с принудительной циркуляцией  воздуха и естественной циркуляцией  масла (системы охлаждения видов Д)	125	220	Территории, непосредственно прилегающие  к зданиям гостиниц и общежитий

 

Порядок расчета

1.По таблице  3 источника /4/ определяем допустимый уровень шума в зависимости от типа территории и времени суток (время с 23⁰⁰ до 7⁰⁰):

L_WA = 105 дБА;

2.Определяем  шумовые характеристики источника  шума по документу /5/.

Корректированный  уровень звуковой мощности:

L_A = 65 дБА;

С учетом поправки:

L_A = 65 + 3 = 68 дБА;

3.Определяем  минимальное расстояние, на котором  ТП должна находиться от границы территории жилой застройки, на которой выполняются санитарно-гигиенические требования по шуму.

L_A = L_WA – 10*lg(2*π*r²)

r_min =

r_min = 28,25 м

 

Вывод: В результате решения данной задачи, получено минимальное расстояние от подстанции до территории, на которой выполняются санитарно-гигиенические требования по шуму, которое в данном случае равно 28,25 м.

 

3 РАСЧЕТ  ШУМА СОЗДАВАЕМОГО ВОЗДУШНОЙ  ЛИНИЕЙ

 

Задание:

Определить уровни звука, создаваемые  ВЛ 500 кВ в соответствии с исходными  данными, на разных расстояниях  r от ее проекции крайней фазы на землю в середине пролета. Линия имеет горизонтальное расположение проводов с расстоянием между ними d=10,5 м. Фазы расщепленные, состоящие из трех проводов АС-330 радиусом r₀=1,26 см с шагом расщепления а. Высота подвеса проводов на опоре H_п=22 м, габарит линии H₀=8,65 м, средняя высота подвеса проводов над землей H_ср=13,1 м. Грозозащитные тросы изолированы от опор, т.е. влияние их на электрическое поле проводов не учитывается. Построить зависимость L_А (r). Определить границу СЗЗ ВЛ по шуму для случая ее прохождения вблизи территории селитебной зоны. Сделать выводы.

Рассчитать и построить зависимость  максимальной напряженности электрического поля Е_max от а (от 10 см до 85 см). Определить минимальное значение Е_max. Для этого значения определить границу СЗЗ ВЛ по шуму для случая ее прохождения вблизи территории селитебной зоны. Сделать выводы.

Исходные данные:

Шаг расщепления, а = 46 см.

Решение:

Рисунок 2 – Схема ВЛ и границы СЗЗ 

 

Так как грозозащитные тросы  изолированы от опор, их влияние  на электрическое поле проводов не учитывается.

1) При заданном шаге расщепления.

Уровень шума, создаваемый ВЛЭП определяется по формуле:

 L _А =L_АВЛ+10∙log(n_ф)                                                                               

где n_ф – количество фаз на опоре, n_ф = 3.

Уровень звука, создаваемый одной из фаз  ВЛЭП на расстоянии r от проекции крайнего фазы на землю при неблагоприятных условиях среды определяется по формуле:

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

где L_А – уровень звука при неблагоприятных условиях, дБА;

Е_mах – максимальная напряженность электромагнитного поля на поверхности провода, кВ/см.

E_mах = K_у∙Е_ср                                                                                              

где K_у – коэффициент, учитывающий усиление напряженности электрического поля вследствие влияния зарядов на соседние провода расщепленной фазы.

К_у ,                                                                                         

где - радиус расщепленной фазы,

- радиус  провода, см.

n – количество проводов в расщепленной фазе, n= 3.

см.

Рисунок 3 – Расщепление фазы ВЛ

 

 

 

 

Е_ср – средняя рабочая напряженность электрического поля на поверхности провода расщепленной фазы, кВ/см.

Е_ср ,                                                                                          

где U_ф – фазное напряжение сети,

 кВ.                                                                         

S – Среднегеометрическое расстояние между фазами,

S см         

r_экв – эквивалентный радиус провода,

см

 

(кВ/см).

 

  (кВ/см).

Определяем  границу санитарно-защитной зоны по шуму, учитывая прохождение ЛЭП вблизи селитебной зоны:

                                   

[4 табл.3, колонка 13]                                                            

                                                                                                       

Заменяем  и находим 

          - область приемлемых решений

Для построения зависимости Е_max(r) преобразуем формулу ,получим следующий вид: