Головна

ШИНИ РОЗПОДІЛЬЧИХ ПРИСТРОЇВ

Основне електричне обладнання електростанцій і підстанцій (генератори, трансформатори, синхронні компенсатори) і апарати в цих ланцюгах (вимикачі, роз'єднувачі і ін.) З'єднуються між собою провідниками різного типу, які утворюють струмопровідні частини електричної установки.

Розглянемо типи провідників, застосовуваних на електростанціях і підстанціях. На рис. 3.1 спрощено, без роз'єднувачів, показані елементи схем ТЕЦ, КЕС і підстанції.

Ланцюг генератора на ТЕЦ (Рис. 3.1, а). В межах турбінного відділення від висновків генератора G до фасадної стіни (ділянка АБ) Струмопровідні частини виконуються шинним мостом з жорстких голих алюмінієвих шин або комплектним пофазно екранованим струмопроводом (в ланцюгах генератора потужністю 60 МВт і вище). На ділянці БВ між турбінним відділенням і ГРУ з'єднання виконується шинним мостом, гнучким підвісним струмопроводом або комплектним струмопроводів. Всі з'єднання всередині закритого РУ 6 - 10 кВ, включаючи збірні шини, виконуються жорсткими голими алюмінієвими шинами прямокутного або коробчатого перетину. З'єднання від ГРУ до висновків трансформатора зв'язку Т1 (ділянка ІК) Здійснюється шинним мостом, гнучким підвісним струмопроводом або комплектним струмопроводів.

Струмопровідні частини в РУ 35 кВ і вище зазвичай виконуються сталеалюміневимі проводами АС. У деяких конструкціях ВРУ частина або вся ошиновка може виконуватися алюмінієвими трубами.

Ланцюг трансформатора власних потреб (Рис. 3.1, а) Від стіни ГРУ до висновків Т2, Встановленого поблизу ГРУ, з'єднання виконується жесткмі алюмінієвими шинами. Якщо трансформатор власних потреб встановлюється у фасадної стіни головного корпусу, то ділянку ГД виконується гнучким струмопроводом. Від трансформатора до РУ власних потреб (ділянка ЕЖ) Застосовується кабельне з'єднання.

а б в
 Мал. 3.1. До вибору провідників в основних електричних ланцюгах - елементи схем ТЕЦ, б - елементи схем КЕС і АЕС, в - елементи схем підстанції

У ланцюгах ліній 6 -10 кВ вся ошиновка від реактора і за ним. А також в шафах КРУ виконана прямокутними алюмінієвими шинами. Безпосередньо до споживача відходять кабельні лінії.

У блоці генератор - трансформатор на КЕС ділянку АБ і отпайка до трансформатора власних потреб ВГ (Рис. 3.1, б) виконуються комплектно пофазно екранованим струмопроводом.

для ділянки ОД від Т2 до РУ власних потреб застосовується закритий токопровод 6 кВ.

У ланцюзі резервного трансформатора власних потреб ділянку ЖЗ може бути виконаним кабелем або гнучким проводом. Вибір того чи іншого способу з'єднання залежить від взаємного розташування ОРУ, головного корпусу та резервного Т3. Так само як ТЕЦ, вся ошиновка в РУ 35 кВ і вище виконується проводами АС.

на підстанціях (У відкритій частині) можуть використовуватися проводи АС або жорстка ошиновка алюмінієвими трубами. З'єднання трансформатора з закритим РУ 6 -10 кВ або з КРУ 6 -10 кВ здійснюється гнучким підвісним струмопроводом, шинним мостом або закритим комплектним струмопроводів. В РУ 6 -10 кВ застосовується жорстка ошиновка.

Матеріалом жорстких шин може бути мідь, алюміній, сталь. мідь володіє відносно невеликим питомим електричним опором при досить великий механічної міцності. алюміній володіє приблизно в 1,6 рази більшим питомим опором, відповідно до чого виходить і великий перетин алюмінієвих шин (при тому ж струмі навантаження і однаковою допустимої температури нагріву). Незважаючи на це витрата алюмінію виходить все ж в 2-2,3 рази менше, так як алюміній легше міді приблизно в 3,3 рази. В результаті алюмінієві шини виявляються дешевше мідних. В ЗРУ і ВРУ всіх напруг в даний час, як правило, застосовують алюмінієві шини. сталеві шини мають значний питомим опором (приблизно в 7 разів більше мідних). Крім того, при змінному струмі істотні втрати в сталевих шинах, викликаних гистерезисом і вихровими струмами. Разом з тим сталеві шини дешеві. Тому сталеві шини застосовують, але в порівняно малопотужних установках і при робочих токах не більше 200-300 А.

У закритих РУ 6-10 кВ ошиновка і збірні шини виконуються жорсткими алюмінієвими шинами. Мідні шини через високу вартістю не застосовують навіть при великих струмових навантаженнях. При токах до 3000 А застосовують одно- і двохсмугові шини. При великих токах рекомендуються шини коробчатого перетину, так як вони забезпечують менші втрати від ефекту близькості і поверхневого ефекту, а також кращі умови охолодження. Наприклад при струмі 2650 А необхідні алюмінієві шини трьохсмугові розмірів 60 ? 10 мм або коробчаті - 2 ? 695 мм2 з допустимим струмом 2670 А. У першому випадку перетин шин становить 1800 мм2, У другому - 1390 мм2. Як видно допустима щільність струму в коробчатих шинах значно більше (1,92 замість 1,47 А / мм2).

Поширені форми поперечного перерізу шин (рис. 3.2)

Мал. 3.2. Форми поперечного перерізу жорстких шина - прямокутний перетин, б, в - дво- і трисмуговий прямокутний перетин, г-коробчатий перетин, д - кругле кільцевий переріз  В установках напругою до 35 кВ застосовують шини прямокутного перерізу - більш економічні, ніж круглі шини суцільного перетину. Пояснюється це тим, що при однаковій площі поперечного перерізу шини прямокутної форми краще охолоджуються внаслідок більшої поверхні охолодження. Крім того, при змінному струмі електричний опір круглих шин більше, ніж прямокутних тієї ж площі перетину, внаслідок поверхневого ефекту - нерівномірний розподіл змінного струму по перетину шини. При змінному струмі найбільша щільність струму (А / мм2) Буде поблизу зовнішньої поверхні провідника і найменша в сере
Мал. 3.3. Ескізи кріплення шин: А - горизонтальне, Б, В - вертикальне, 1 -опорний ізолятор, 2-сталевий планка, 3-шина, 4-сталевий розпірна трубка, 5 - алюмінієва трубка, 6 - шпілкі

дині провідника. В результаті допустимий струм навантаження на прямокутні шини більше, ніж на круглі (при однаковій площі перетину і температурі нагріву).

З метою кращого охолодження і зменшення впливу поверхневого ефекту доцільно застосування прямокутних шин малої товщини. Мідні і алюмінієві шини зазвичай мають співвідношення сторін 1/5 - 1/12 (найбільша шина 10 ? 120 = 1200 мм2), А товщина сталевих шин зазвичай не перевищує 3 мм. На рис. 3.3 представлені ескізи кріплення шин різного профілю.

Якщо струм навантаження перевищує допустимий струм смуги найбільшого перетину, то застосовують на фазу кілька смуг, що збираються в загальний пакет і зміцнюються спільно на опорних ізоляторах. Відстань між смугами в пакеті звичайно дорівнює товщині однієї смуги, що необхідно для їх кращого охолодження.

В установках 35 кВ і вище застосовуються гнучкі шини, виконані проводами АС. Гнучкі струмопроводи для з'єднання генераторів і трансформаторів в РУ 6-10 кВ виконуються пучком проводів, закріплених по колу в кільцях-обіймах. Два дроти з пучка - сталеалюміневимі - несуть в основному механічне навантаження від власної маси, ожеледиці та вітру. Решта дроти - алюмінієві - є тільки токоведущими.

При виконанні шинних конструкції на напрузі 35 кВ і вище доводиться рахуватися з явищем корони. Навколо дроти існує електричне поле, напруженість якого залежить від напруги електроустановки і відстані між фазами. Зі збільшенням напруги і зменшенням відстані між фазами напруженість електричного поля збільшується. Найбільша напруженість електричного поля спостерігається поблизу поверхні проводів, в міру віддалення від проводу напруженість електричного поля різко зменшується. Якщо напруженість електричного поля поблизу поверхні проводу перевищує величину електричної міцності повітря (приблизно 21,1 кВ / см), то навколо дроти відбувається інтенсивна іонізація повітря і виникає фіолетове світіння, зване короною, Яка добре видна в темряві.

Коронування шин вельми небажана, тому що інтенсивна іонізація повітря знижує його електричну міцність, що полегшує перекриття ізоляторів і пробою між фазами, особливо, якщо поверхня ізоляції забруднена. В області корони відбуваються хімічні реакції, що супроводжуються утворенням озону і оксидів азоту. Озон інтенсивно окисляє металеві конструкції РУ. Оксиди азоту утворюють з водою азотну кислоту; руйнівно діє на органічну ізоляцію і метали. Коронування шин, що супроводжується характерним шумом і потріскуванням, ускладнює перевірку роботи обладнання шляхом прослуховування його експлуатаційним персоналом. Легкі потріскування при щиро в нещільно з'єднані контактах і при нинішньому пробої або перекритті в апаратах, Деренчливий гудіння внаслідок нещільності в магнітній системі трансформаторах і т. Д. важко почути, якщо шини РУ коронирующим. Своєчасним ж виявленням зазначених явищ можна запобігти розвитку пошкоджень і попередити аварію.

Особливо інтенсивне коронування спостерігається в установках 110 кВ і вище. Тому в цих установках застосовують шини круглої форми, так як при заданій напрузі установки і відстані між фазами можна шляхом збільшення діаметра круглої шини настільки зменшити напруженість у її поверхні, що шина зовсім буде короніровать. У практиці прагнуть до того, щоб шини РУ 35 кВ і вище нормальної не короніровалі, допускаючи деякий коронування шин ОРУ в погану погоду.

При підвісці шин на підвісних ізоляторах застосовують алюмінієві, сталеалюміневимі і мідні голі багатожильні дроти. В установках дуже високих напруг (220 - 750 кВ), де струми навантаження порівняно невеликі, а за умовою неприпустимості коронування діаметр проводу повинен бути значний, застосовують з метою економії металу гнучкі порожнисті мідні дроти. При кріпленні шин установок 35 кВ і вище на штирьових або стрижневих опорних ізоляторах застосовують трубчасті шини.

З'єднання окремих ділянок шин і відгалужень від них виконують зварюванням, тиском (обпресуванням) і за допомогою болтів. Всі нероз'ємні з'єднання шин слід виконувати зварюванням, яка є досить надійним, простим і дешевим способом. Болтові з'єднання слід застосовувати при приєднання шин до висновків машин і апаратів і в тих місцях, де шини повинні бути роз'ємними за умовами монтажу та ремонту обладнання.

Всі жорсткі шин, закріплені на опорних ізоляторах, фарбують емалевими фарбами наступних кольорів:

трифазний струм: Шини фази А - жовтий, фази В - зелений, фази С - червоний;

Постійний струм: Шини позитивного полюса - бордо, негативного - синій.

Причини забарвлення жеских шин: 1) забарвлення шин кілька покращує тепловіддачу і дозволяє збільшити допустимий струм навантаження на шини, 2) забарвлення сталевих шин захищає їх від корозії, 3) кольорова забарвлення шин допомагає персоналу розпізнати окремі фази установки.

Гнучкі шини (проводу) не фарбується. Для розпізнавання фаз на шинах РУ підвішують гуртки, пофарбовані у відповідні фазам кольору.



РОЗПОДІЛЬНІ ПРИСТРОЇ | СИЛОВІ ТРАНСФОРМАТОРИ І АВТОТРАНСФОРМАТОРИ

ЗАГАЛЬНА ІНФОРМАЦІЯ | Баків і маломаслянимівимикачами | ВИМИКАЧІ НАВАНТАЖЕННЯ | ПОВІТРЯНІ ВИМИКАЧІ | Електромагнітні вимикачі | елегазові вимикачі | ВАКУУМНІ ВИМИКАЧІ | РОЗ'ЄДНУВАЧІ | ІЗОЛЯТОРИ | ВИМІРЮВАЛЬНІ ТРАНСФОРМАТОРИ НАПРУГИ І СТРУМУ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати