- •Производство электроэнергии
- •Задача гашения дуги сводится к созданию таких условий, чтобы электрическая прочность промежутка между контактами uПр была больше напряжения между ними uВ.
- •5.1.2 Основные способы гашения дуги в высоковольтных выключателях
- •5.1.3 Масляные выключатели
- •Масляные баковые выключатели
- •Малообъемные (маломасляные) выключатели
- •5.1.4 Воздушные выключатели
- •Выключатели серии ввб
- •Серия воздушных выключателей внв
- •Воздушный выключатель типа ввг-20
- •Требования к разъединителям:
- •5.2.2 Конструкция разъединителей внутренней установки
- •5.2.3 Конструкция разъединителей наружной установки
- •Преимущества разъединителей серии рг по сравнению с аналогами:
- •Производители:
- •Разновидности серии пк:
- •5.3 Токоограничивающие реакторы
- •А на тэц, имеющих гру; б на тэц блочного типа
- •630 А с вертикальным расположением фаз
- •Реакторы выбирают в зависимости от места их установки, по номинальному напряжению, току и индуктивному сопротивлению.
- •5.4 Шины распределительных устройств
- •Список рекомендуемой литературы
5.4 Шины распределительных устройств
Основное электрическое оборудование электростанций и подстанций (генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы) и аппараты в этих цепях (выключатели, разъединители и др.) соединяются между собой проводниками разного типа, которые образуют токоведущие части электрической установки.
Сборными шинами называются короткие участки шин жесткой или гибкой конструкции, обладающие малым электрическим сопротивлением, предназначенные для объединения электрических присоединений (генераторов, трансформаторов, линий) в единую систему.По своему назначению сборные шины делятся на рабочие, резервные и обходные.
Соединительные шины служат для соединения всех аппаратов одного присоединения в единую цепь.
На рисунке 5.36 упрощенно, без разъединителей, показаны элементы схем ТЭЦ, КЭС и подстанции.
Цепь генератора на ТЭЦ (рисунок 5.38,а). В пределах турбинного отделения от выводов генератора G до фасадной стены (участок АБ) токоведущие части выполняются шинным мостом из жестких голых алюминиевых шин или комплектным пофазно экранированным токопроводом (в цепях генераторов мощностью 60 МВт и выше).
Шинный мост. Жесткие шины крепятся на штыревых изоляторах, установленных на металлических или железобетонных конструкциях. Расстояния между фазами и изоляторами принимаются по расчету, обычно для установок 610 кВ расстояния между фазами составляет 0,60,8 м, между изоляторами 11,5 м.
Достоинство шинного моста простота, а при небольшой длине надежность и экономичность.
Недостатки шинного моста. С увеличением длины шинного моста увеличивается количество изоляторов, возрастает стоимость и снижается надежность, так как более вероятно перекрытие по изоляторам, особенно при их загрязнении.
На ТЭС открытые шинные мосты обычно не применяют.
На ГЭС соединение генераторов с повышающим трансформатором может выполняться шинным мостом.
Комплектный пофазно-экранированный токопровод (рисунок 5.39). Токоведущие шины каждой фазы закреплены в заземленном кожухе (экране) с помощью изоляторов. Кожух выполнен из алюминия во избежание сильного нагрева вихревыми токами, которые возникают при воздействии магнитного потока, созданного током нагрузки. Закрытое исполнение токопроводов каждой фазы обеспечивает высокую надежность, так как практически исключаются междуфазные КЗ на участке от генератора до повышающего трансформатора. Комплектные токопроводы рекомендуется применять для соединения генераторов 60 МВт и выше с трансформаторами.
а элементы схем ТЭЦ; 6 КЭС и АЭС; в подстанции
Рисунок 5.38 Типы проводников в основных электрических цепях
1 токоведущая шина; 2 изоляторы выемные;
3 кожух; 4 стальная балка
Рисунок 5.39 Пофазный экранированный токопровод
Для генераторов до 200 МВт комплектные токопроводы применяют, если блочный трансформатор удален от стены турбинного отделения не более чем на 30 м. При больших расстояниях соединение вне машинного зала выполняется гибким подвесным токопроводом. Комплектный пофазный токопровод применяется также для генераторов 60 и 100 МВт, работающих на сборные шины, в пределах турбинного отделения. Между турбинным отделением и ГРУ соединение выполняется гибким токопроводом.
Пофазно-экранированные токопроводы (рисунок 5.39) с непрерывным кожухом имеют выемные изоляторы 2, с помощью которых крепится токоведущая алюминиевая шина 1 цилиндрической формы. Кожух 3 обеспечивает безопасность обслуживания, защищает проводники и изоляторы от пыли, влаги, случайного попадания посторонних предметов, исключает возможность междуфазных замыканий в пределах токопровода. Три фазы токопровода крепят на стальной балке 4.
При КЗ экранирующее действие кожухов приводит к снижению электродинамических сил на проводники в несколько раз. Дальнейшим совершенствованием токопроводов является переход от воздушной изоляции внутри токопровода к элегазовой (см. 1, с. 430]).
На участке БВ (рисунок 5.38) между турбинным отделением и главным распределительным устройством (ГРУ) соединение выполняется шинным мостом, гибким подвесным токопроводом (рисунок 5.40) или комплектным токопроводом.
Все соединения внутри ЗРУ 6-10 кВ, включая сборные шины, выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного или коробчатого сечения. Соединение от ГРУ до выводов трансформатора связи Т1 (участок ИК) осуществляется шинным мостом, гибким подвесным токопроводом или комплектным токопроводом.
а гибкий токопровод от ГРУ до трансформатора связи
б гибкий токопровод от машинного зала до ГРУ
Рисунок 5.40 Гибкие подвесные токопроводы
Токоведущие части в РУ 35 кВ и выше обычно выполняются сталеалюминиевыми проводами АС. В некоторых конструкциях ОРУ часть или вся ошиновка может выполняться алюминиевыми трубами.
Гибкие токопроводы состоят из пучков алюминиевых проводов, равномерно распределенныхпо окружности, для чего их закрепляют в кольцах-обоймах. Кольца с токоведущими проводами крепятся к сталеалюминиевым проводам, воспринимающим механическую нагрузку. Число проводов определяется расчетом с учетом экономической плотности тока. Несущие провода подвешены на натяжных гирляндах к стене главного корпуса и к опорам. Расстояние между кольцами-обоймами принимается 1 м. Переход от гибких проводов к линейным выводам в стене главного корпуса и ГРУ выполняется с помощью специальной концевой разделки. Расстояние между фазами гибкого токопровода составляет 3 м. Гибкие токопроводы надежны в работе, просты в изготовлении и имеют небольшую стоимость. Это привело к широкому применению их на ТЭЦ.
Цепь трансформатора собственных нужд (рисунок 5.38,а). От стены ГРУ до выводов Т2, установленного вблизи ГРУ, соединение выполняется жесткими алюминиевыми шинами. Если трансформатор собственных нужд устанавливается у фасадной стены главного корпуса, то участок ГД выполняется гибким токопроводом. От трансформатора до распределительного устройства собственных нужд (участок ЕЖ) применяется кабельное соединение.
В цепях линий 6-10 кВ вся ошиновка до реактора и за ним, а также в шкафах КРУ выполнена прямоугольными алюминиевыми шинами. Непосредственно к потребителю отходят кабельные линии.
В блоке генератортрансформатор на КЭС участок АБ и отпайка к трансформатору собственных нужд ВГ (рисунок 5.38,б) выполняются комплектным пофазно экранированным токопроводом.
Для участка ЕД от Т2 до распределительного устройства собственных нужд применяется закрытый токопровод 6 кВ.
В цепи резервного трансформатора собственных нужд участок ЖЗ может быть выполнен кабелем или гибким проводом. Выбор того или другого способа соединения зависит от взаимного расположения ОРУ, главного корпуса и резервного ТЗ. Так же как на ТЭЦ, вся ошиновка в РУ 35 кВ и выше выполняется проводами АС.
На подстанциях (в открытой части) могут применяться провода АС или жесткая ошиновка алюминиевыми трубами. Соединение трансформатора с закрытым РУ 6-10 кВ или с КРУ 6-10 кВ осуществляется гибким подвесным токопроводом, шинным мостом или закрытым комплектным токопроводом. В РУ 6-10 кВ применяется жесткая ошиновка.
Сборные шины и ответвления от них к электрическим аппаратам (ошиновка) 6-10 кВ из проводников прямоугольного или коробчатого профиля крепятся на опорных фарфоровых изоляторах. Шинодержатели, с помощью которых шины закреплены на изоляторах, допускают продольное смещение шин при их удлинении вследствие нагрева. При большой длине шин устанавливаются компенсаторы из тонких полосок того же материала, что и шины. Концы шин на изоляторе имеют скользящее крепление через продольные овальные отверстия и шпильку с пружинящей шайбой. В местах присоединения к аппаратам изгибают шины или устанавливают компенсаторы, чтобы усилие, возникающее при температурных удлинениях шин, не передавалось на аппарат. Эскизы различных способов расположения шин на изоляторах показаны на рисунке 5.39. Соединение шин по длине обычно осуществляется сваркой. Присоединение алюминиевых шин к медным (латунным) зажимам аппаратов производится с помощью переходных зажимов, предотвращающих образование электролитической пары медьалюминий.
Для лучшей теплоотдачи и удобства эксплуатации шины окрашивают: при переменном токе фазу А в желтый, фазу В в зеленый и фазу С в красный цвета; при постоянном токе положительную шину в красный, отрицательную в синий цвета.