Токопроводы и их конструкция

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Открытые шинные конструкции

2. Гибкие токопроводы

3. Комплектные токопроводы

3.1 Токопроводы комплектные пофазно-экранированные генераторного напряжения на 10, 20, 24, 35 кВ серий ТЭНЕ и ТЭНП

3.2 Токопроводы комплектные закрытые напряжением 6 и 10 кВ серий ТЗК-6, ТЗКР-6, ТЗК-10, ТЗКР-10, ТЗКЭП-6

3.3 Шинопроводы комплектные закрытые напряжением 0,4 и 1,2 Кв серий ШЗК-0,4; ШЗК-1,2

4. Условия выбора токопроводов

• Введение
• Основное электротехническое оборудование электрических станций и подстанций (генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы) и аппараты (выключатели, разъединители, короткозамыкатели и отделители, трансформаторы тока и напряжения, реакторы, разрядники и др.) соединяются между собой различными по конструкции токоведущими элементами, которые образуют токопроводы.
• Токопровод - это устройство, выполненное в виде пакетов шин или пучка электрических проводов в комплекте с изоляторами и конструкциями и предназначенное для передачи электрической энергии в пределах электростанции, подстанции или цеха [1].
• На промышленных предприятиях токопроводы (ТП) применяют в качестве магистральных линий от источника питания (теплоэлектроцентрали, районной подстанции) к цеховым подстанциям и отдельным мощным электроприемникам. Токопроводы высокого напряжения прокладывают в закрытых галереях, туннелях или на открытом воздухе. Наиболее выгодны экономически открытые токопроводы, особенно гибкие подвесные, если применение их возможно по климатическим условиям и характеру производства.
• В качестве токопроводов для передачи электроэнергии от генераторов, трансформаторов и распределительных устройств (РУ) на электростанциях и подстанциях применяют шинные мосты открытого исполнения, гибкие связи и комплектные токопроводы.
• 1. Открытые шинные конструкции
• Шинной конструкцией называют систему неизолированных проводов (шин), установленных на опорные изоляторы. Они получили широкое распространение для соединения генераторов с трансформаторами и РУ, для выполнения систем сборных шин распределительных устройств различного напряжения, а также для передачи значительных мощностей на расстояние до 1,5-2 км. Неизолированные проводники дешевле изолированных, обладают большей нагрузочной способностью по току, проще в монтаже и эксплуатации.
• В электроустановках напряжением до 35 кВ включительно в качестве токоведущих элементов применяют профили и трубы, по форме и размерам соответствующие ГОСТам 15175-70, 15176-70, 434-78, 18432-79, 18475-82. При этом стремятся получить наибольшую нагрузочную способность шин при возможно меньшей затрате металла, достаточной механической прочности конструкции, удобном креплении и крепеже.
• Токоведущие части шинных конструкций изготавливают из алюминия марок А8, А85, АДО, АД1, алюминиевых сплавов АМц, АМцС, АМц07, АК6, АМн, АДЗ1, АВ, Д1, 1995 и меди - ШММ, ШМТ. Трубы могут быть круглые (КР), квадратные (КВ), прямоугольные (ПР), фасонные (ФС), по форме и отожженные (М), нагартованные (Н), закаленные и естественно состаренные (Т), закаленные и искусственно состаренные (Т1), нагартованные после закалки и естественно состаренные (ТН), нагартованные после закалки и искусственно состаренные (Т1Н) по состоянию холоднодеформированные трубы.
• Круглые трубы изготавливают наружным диаметром от 6 до 150 мм и толщиной стенки S от 0,5 до 5 мм. Квадратные трубы изготавливают со стороной а от 10 до 48 мм и толщиной стенки от 1 до 5 мм. Прямоугольные трубы изготавливают с размерами а от 14 до 60 мм, b - от 10 до 40 мм. Средней толщиной стенки от 1 до 5 мм. Прессованные трубы изготовляют круглой и фасонной формы наружным диаметром от 18 до 300 мм и толщиной стенки от 1,5 до 40 мм. Фасонные трубы изготовляют по чертежам, согласованные между изготовителем и потребителем.
• Сортамент шин прямоугольного сечения из алюминия и алюминиевых сплавов определен. Шины прямоугольного сечении изготовляют на различные линейные размеры (со стороной Н от 3 до 110 мм и стороной В от 10 до 500 мм) площадью сечения от 0,3 до 258 см².
• При разработке конструкции распределительных устройств электрических станций и подстанций применяют преимущественно токоведущие части из алюминия и алюминиевых сплавов. Медные шины устанавливают в тех случаях, когда использование алюминиевых шин невозможно из-за коррозии, недостаточной гибкости и прочности и т.п.
• В цепях с большими рабочими токами применяют многополосные шины, набранные в пакет из двух и более полос на фазу [рис.1б,в] с прокладками между полосами, равными по длине стороне Н полосы. С увеличением числа полос на фазу допустимое значение тока, нагрузки возрастает не пропорционально числу полос в пакете. Снижается отвод тепла путем лучеиспускания и конвекции с внутренних поверхностей пакета. На переменном токе, кроме того, проявляется влияние эффекта близости, вызывающего перераспределение токов в проводниках (под действием переменного магнитного поля соседнего проводника). Все это усиливает неравномерность распределения тока в проводнике, в результате чего активное сопротивление его возрастает, а допустимый ток нагрузки уменьшается. При числе полос в пакете три и более эффект близости приводит к значительной неравномерности распределения тока в полосах пакета: в средних полосах ток в полтора-два раза меньше, чем в крайних. В результате этого металл в пакете используется неэффективно по сравнению с одиночными шинами. Поэтому при переменном токе лучше применять не более двух (в виде исключения трех) полос в пакете. При постоянном токе, когда эффект близости не проявляется и ток распределяется равномерно между полосами пакета, можно применять пакеты с большим числом полос.
• При больших рабочих токах чаще всего применяют трубы и четырехполосные и корытные шины. (рис. 1г - з)Главной особенностью этих шин является расположение материала по периферии сечения. Этим достигается малое проявление поверхности эффекта и эффекта близости, хорошие условия теплоотдачи с поверхности и высокая механическая прочность.
• Рис. 1. Профили и трубы электротехнического назначения
• Трубчатые шины сложнее при изготовлении и монтаже. Поэтому их применяют при изготовлении мощных токопроводов на напряжение до 35 кВ и в сетях 110 кВ и выше. В установках напряжением 110 кВ и выше трубчатые шины достаточно большого диаметра позволяют избежать коронирования, что повышает надежность электроустановок. Следует отметить, что в электроустановках 110 кВ и выше шины прямоугольного сечения не используются из-за коронирования.
• Системы сборных шин РУ представляют собой неизолированные, сравнительно массивные проводники прямоугольного, круглого и других профилей сечения. В пределах РУ все ответвления от шин присоединения к аппаратам выполняются так же голыми проводниками, образующими ошиновку. Сборные шины являются наиболее ответственной частью электроустановки, так как связывают между собой все присоединения электрического распределительного устройства.
• В помещении РУ шины монтируются на специальных полках или каркасах аппаратных ячеек. Шины укладываются на опорных фарфоровых изоляторах на ребро или плашмя и закрепляются при помощи шинодержателей. При большой длине токопровода в местах присоединения к аппаратам устанавливают шинные компенсаторы. Это снижает усилие на шину и аппарат от температурного расширения.
• Коэффициент теплоотдачи шин, закрепленных на ребро, на 10-15% выше, чем расположенных плашмя. Шины, обращенные к соседним своей узкой стороной (ребром), обладают большей механической устойчивостью. Для улучшения теплоотдачи, защиты от коррозии и удобства эксплуатации (облегчается ориентировка обозначения фаз) шины окрашиваются в разные цвета с соблюдением ГОСТа 9.104-79.
• При рабочих токах, превышающих допустимые для двухполюсных шин наибольшего сечения, более целесообразно применять трубчатые шины, дающие возможность лучше использовать проводниковый материал и повысить механическую прочность конструкции. Для обеспечения большей компактности и надежности электроустановок в ОРУ высокого напряжения (110 кВ и выше) все шире используют жесткую ошиновку, позволяющую уменьшить изоляционные расстояния между токоведущими частями и землей. Для устранения коронирования при этом применяют трубчатую ошиновку из алюминия или алюминиевого сплава вместо подвески двух и более гибких проводов в фазе с большим числом концевой аппаратуры и различных типов зажимов.
• В электроустановках высокого напряжения зарубежных стран находят применение токопроводы более сложной конструкции (с двумя эллипсами и перемычкой между ними и сборные трубчатые шины).
• 2. Гибкие токопроводы
• При выполнении систем сборных шин РУ и связей между источниками питания и распределительными устройствами напряжением 35 кВ и выше применяют, как правило, гибкие токопроводы. Они изготовляются, как и воздушные линии, из многопроволочных проводов.
• Для изоляции и крепления гибких проводов в электроустановках всех напряжений применяют подвесные, а в сетях до 35 кВ включительно - и линейные штыревые изоляторы. Многопроволочные провода могут быть выполнены из одного (меди, алюминия, алюминиевого сплава, стали) или двух металлов, например, алюминия и стали (так называемые сталеалюминиевые провода).
• Расчетные параметры многопроволочных проводов из меди, алюминия марок AT и АТп и алюминиевого сплава ABE (сечение, диаметр, электрическое сопротивление 1 км провода постоянному току при 20°С, разрывное усилие провода, масса 1 км провода и т.д.). ГОСТу 839-80 Е соответствуют следующие марки проводов: М, А, Ап, АКП, АпКП, АН, АНКП, АЖ, АЖП, АС, А_НС, АСКС, АпСКС, ДСКП, АпСКП, AСK, АпСК, Они различаются конструкцией, материалом, сроком службы (от 10 до 45 лет), областью преимущественного применения и т.п. Основные характеристики проводов приведены в обозначении их марок.
• Сталеалюминиевый провод с заполненным межпроволочным пространством стального сердечника нейтральной смазкой повышенной теплостойкости, с номинальными сечениями алюминиевой части 450 мм² и стального сердечника 56 мм²: провод АСКС 450/56.
• То же, провода из алюминиевого термообработанного сплава, с номинальным сечением 50 мм²: провод АЖ 50.
• То же, провода из алюминиевого термостойкого сплава, с заполненным межпроволочным пространством всего провода, за исключением наружной поверхности, нейтральной смазкой повышенной теплостойкости, с номинальным сечением 50 мм²: провод АЖКП 50.
• Гибкие токопроводы нашли также распространение на электрических станциях при соединении находящихся на значительном расстоянии трансформаторов связи и генераторов с системами сборных шин распределительных устройств напряжением 6-10 кВ. Такие токопроводы состоят из пучка многопроволочных проводов и равномерно распределенных по окружности крепящего кольца-обоймы. Кольца с токоведущими проводами крепятся к стальным или сталеалюминиевым проводам, воспринимающим механическую нагрузку.
• Для устранения (уменьшения) коронирования при сооружении РУ высокого напряжения (220 кВ и выше) применяют расщепление фаз, т.е. каждую фазу токопровода выполняют из двух и более гибких проводов, расположенных на определенном расстоянии между собой. В сетях 220 кВ это расстояние составляет 20-30 см, на напряжении 330-750 кВ 40 см, а на 1500 кВ - 60 см.
• Отказ от расщепления фаз путем применения при сооружении сборных шин, полого провода, скрученного из фасонных алюминиевых или медных проволок, позволяет снизить расход материала на 20-35%, упростить и удешевить конструкцию РУ высокого напряжения (500 кВ и выше).
• 3. Комплектные токопроводы
• токопровод шинная конструкция
• Комплектный токопровод - электротехническое устройство, служащее для передачи электроэнергии, защищенное сплошными металлическими оболочками, состоящее из шин, изоляторов, встраиваемых измерительных трансформаторов и других аппаратов, и поставляемое крупными блоками в собранном либо подготовленном для сборки виде.
• В цепях генераторного напряжения на электростанциях с агрегатами мощностью 100 МВт и выше (рисунок 2), где требуется высокая степень надежности, взамен гибких связей и шинных мостов открытого исполнения получили преимущественное распространение комплектные токопроводы . Особенно целесообразно применение комплектных токопроводов (КПТ) в устройствах на большие номинальные токи (до 25000 А) для цепей с незначительной протяженностью и ответвлениями (отпайками).
• В настоящее время для тепловых и атомных электростанций (рисунок 2, 3) освоен выпуск комплектных токопроводов следующих назначений:
• генераторного напряжения, предназначенного для соединения выводов генератора с повышающим трансформатором и трансформатором CH;
• собственных нужд (напряжениями 6, 10 кВ) для соединения выводов рабочих ТСН со шкафами КРУ, а также для цепей резервного питания СН;
• собственных нужд напряжением 0,4 кВ для цепей, идущих от резервного ТСН к сборкам других блоков;
• резервного возбуждения турбогенераторов, предназначенных для соединения цепей от сборок резервных возбудителей к сборкам возбудителей всех турбогенераторов станций,
• Применение КТП имеет следующие основные преимущества по сравнению с другими способами соединения элементов электротехнических устройств:
• обеспечивается более высокая степень эксплуатационной надежности и безопасности обслуживания электроустановки;
• достигается внедрение индустриальных методов сооружения и монтажа электроустановок;
• становится возможной унификация проектных решений за счет применения типовых элементов КТП. Сокращаются объемы и сроки проектирования;
• увеличивается комплектность заводской поставки и упрощаются вопросы комплектации и снабжения;
• уменьшаются потери электроэнергии;
• исключается возникновение междуфазных (рисунок 4,5) коротких замыканий, особенно опасных для турбогенераторов большой мощности (при пофазно-экранированном исполнении КТП),
• Токопроводы генераторного напряжения могут состоять из следующих составных частей:
• секции (блоки) прямолинейные;
• секции (блоки) угловые и ответвительные;
• секции с трансформаторами тока, напряжения, заземлителями и разрядниками;
• секции с проходными изоляторами;
• блоки нулевых выводов генераторов;
• блоки с трансформаторами тока нулевой последовательности;
• блоки (шкафы) или секции выключателей и разъединителей;
• узлы примыкания к генераторам, трансформаторам и аппаратам;
• узлы компенсации температурных и строительных перемещений ТП;
• узлы стыковые;
• узлы изоляции оболочек от металлоконструкций;
• установки для принудительного охлаждения.
• По способу установки изоляторов в оболочке токопроводы бывают со стационарно установленными изоляторами и с выемными изоляторами.
• По способу выполнения оболочки пофазно-экранированные токопроводы подразделяют на КТП с секционированной оболочкой и с электрически непрерывной (цельносварной) оболочкой.
• В последние годы КТП со стационарно установленными изоляторами (серии КЭТ) и секционированной оболочкой (серии ТЭК) заменяют токопроводами с выемными изоляторами и электрически непрерывной оболочкой (серии ТЭН, ТЭКН) и самонесущей конструкцией.
• Конструкции выемных изоляторов имеют два основных исполнения:
• ввертываемые в оболочку изоляторы (ТЭК-20, ТЭКП-20, ТЭКН-20)
• изоляторы с плоским фланцем, прикрепляемым к оболочке с помощью четырех болтов (у ТЭН).
• Выемная конструкция изоляторов позволяет выполнить цельносварные, электрически непрерывные оболочки, что обеспечивает возможность компенсации внешнего магнитного поля, которая достигается соединением экранов всех трех фаз КТП по его концам. Конструкции КТП с секционированными оболочками (серии КЭТ, и ТЭК) сняты с производства, но находятся в эксплуатации на многих электрических станциях страны.
• Классы напряжений генераторных токопроводов: 10, 20, 24 и 35 кВ. Номинальные токи токопроводов выбираются из следующего ряда: 1000, 1600, 2000, 3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 10000, 12500, 16000, 20000, 25000, 31500 А.
• Пример условного обозначения токопровода пофазно-экранированного комплектного, с непрерывными оболочками и естественным охлаждением, класса напряжения 20 кВ, на номинальный ток 12500 А, с током электродинамической стойкости 400 кА, исполнения У, категории размещения 3; токопровод ТЭКНЕ-20-12500-400 УЗ (Е - естественное охлаждение, П - принудительное).
• Назначенный срок службы КТП до первого среднего ремонта - 8 лет.
• Ниже рассмотрим характеристика и конструктивные особенности КТП генераторного напряжения отечественных фирм изготовителей.
• 3.1 Токопроводы комплектные пофазно-экранированные
• генераторного напряжения на 10, 20, 24, 35 кВ серий ТЭНЕ и ТЭНП
• НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
• Токопроводы пофазно-экранированные генераторного напряжения на 10, 20, 24 и 35 кВ с компенсированным внешним электромагнитным полем серий ТЭНЕ и ТЭНП на номинальные токи от 4 000 до 31 500 А предназначены для электрических соединений на электрических станциях, в цепях 3-фазного переменного тока частотой 50 Гц турбогенераторов мощностью до 1 200 МВт с силовыми повышающими трансформаторами, трансформаторами собственных нужд, преобразовательными трансформаторами и трансформаторами тиристорного возбуждения генераторов.
• Токопроводы сейсмостойкого исполнения обеспечивают работоспособность при сейсмических воздействиях до 9 баллов по шкале MSK-64 при установке токопроводов на высоте до 10 м или до 8 баллов при установке по высоте до 25 м.
• Рис.2. Схема электрических соединений энергоблоков мощностью 200 - 1000 МВт тепловых и атомных электростанций
• Токопроводы предназначены для установки на высоте до 1 000 м над уровнем моря (допускается установка на высоте более 1 000 м.
• Рис. 3. Принципиальное исполнение трассы токопровода генераторного напряжения на ГРЭС
• 1 - турбогенератор; 2 - узел подсоединения токопровода к генератору, включая блок нуля генератора; 3 - главный токопровод; 4 - компенсатор линейных расширений; 5 - токопровод ответвлений на трансформатор СН; б - трансформатор СН; 7 - узел подсоединения токопровода к силовому трансформатору; 8 - трансформатор повышающий
• Структура условного обозначения токопроводов генераторного напряжения:
• УСТРОЙСТВО ТОКОПРОВОДОВ. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ. Ввиду того, что токопроводы указанных серий монтируются в цепях генераторного напряжения на участках "Е" - "Ж" и "Л" - "М" и предназначены для передачи и распределения электроэнергии большой мощности, их исполнение отвечает самым высоким требованиям надежной эксплуатации.
• КОНСТРУКЦИЯ ТОКОПРОВОДОВ СЕРИИ ТЭНЕ-10. НАПРЯЖЕНИЕМ 10 кВ. Токопроводы серии ТЭНЕ-10 имеют пофазно-экранированное исполнение. Каждая фаза токопровода состоит из токоведущей шины 2 соответствующего сечения, кожуха-экрана 1 и изоляторов 3 (рисунок 4).
• Шина закрепляется по сечению одним изолятором специальным шинодержателем. Изоляторы крепятся к крышкам, которые, в свою очередь, закрепляются на кожухах-экранах 4 болтами.
• Шаг между изоляторами - не более 3 м.
• Рис. 4. Токопроводы типа ТЭНЕ напряжением 10 кВ. Блок прямолинейный
• 1 - кожух-экран; 2 - шина токоведущая; 3 - изолятор опорный; 4 - опора разъемная кольцевая с лапами; 5 - узел изолированного крепления; 6 - балка блока
• КОНСТРУКЦИЯ ТОКОПРОВОДОВ СЕРИЙ ТЭНЕ И ТЭНП НАПРЯЖЕНИЕМ 20, 24 И 35 кВ
• Каждая фаза токопровода в сечении состоит из алюминиевой токоведущей шины 1 соответствующего сечения и цилиндрического кожуха-экрана 2 из алюминия. Шина центрируется и закрепляется в кожухе-экране по сечению тремя изоляторами 3, расположенными под углом в 120° (рисунок 5).
• Центровка шины в экранах осуществляется поворотом изоляторов в резьбовых гнездах экранов.
• Рис. 1.4 Токопроводы типа ТЭНЕ и ТЭНП напряжением 20, 24, 35 кВ
• Блок прямолинейный
• 1 - шина токоведущая; 2 - кожух-экран; 3 - изолятор; 4 -крышка с уплотнительной прокладкой; 5 - втулка резьбовая; б - опора разъемная кольцевая; 7 - узел изолированного крепления; 8 - балка блока
• СОСТАВ И УСТРОЙСТВО ТОКОПРОВОДОВ
• В состав токопроводов серии ТЭНЕ и ТЭНП в зависимости от конфигурации трассы и встраиваемого электрооборудования входят:
• блоки (секции) прямолинейные - рисунок 4, 5(6, 7б);
• секции: фасонные (рисунок 1.6а); с трансформаторами тока; с трансформаторами напряжения; с заземлителем; с разрядником; с ограничителями перенапряжения, с проходным изолятором;
• узлы подсоединения к линейным выводам турбогенераторов;
• блок нулевых выводов генератора (рисунок 8 а);
• блок подсоединения к силовому трансформатору;
• узлы: соединения секций встык; соединения секций с компенсаторами;
• установка воздушного принудительного охлаждения (для токопроводов серии ТЭНП);
• блок под установку выключателя (рисунок 8 б) и другие элементы.
• Рис. 6. Внешний вид фазы главного токопровода типа ТЭНЕ-24-24000-560 (вид с торца по сечению)
• Диаметр: экрана - 1 362 мм; шины - 800 мм 1 - изолятор верхний; 2 - контакт пружинный; 3 - шина токоведущая; 4 - кожух-экран.
• ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ В ПОФАЗНО-ЭКРАНИРОВАННЫХ ТОКОПРОВОДАХ
• Токопроводы, в зависимости от проектного задания, могут быть укомплектованы соответствующей электроаппаратурой и оборудованием: тороидальными трансформаторами тока типов ТШ, ТШВ, ТШЛ, ТШЛО, ТПОЛ; трансформаторами напряжения ЗНОЛ, ЗНОЛП; разрядниками РВЭ, РВРД, РВМ, РВС, РВО; трехполюсными заземлителями типа ЗР в комплекте с приводом П4, блок-замком ЗБ-1 с ключом КЭЗ-1 постоянного тока 220 В и блок-контактом КСА; разъединителями типов РВПЗ-2, РВРЗ-2, РВРЗ-16, РРЧЗ-2 с соответствующими приводами; проходными изоляторами типа ИП и др.
• а) б)
• Рис. 7. а - внешний вид фасонной секции (фазы) токопровода ТЭНЕ-20 напряжением 20 кВ для турбогенератора мощностью 50, 55 МВт; б - внешний вид прямолинейной секции (фазы) токопровода ответвления ТЭНЕ-20-1600-560
• Тороидальные трансформаторы тока поставляются на монтаж встроенными в кожуха-экраны токопровода.
• Для установки секций с заземлителями и приводов к ним завод поставляет специальные шкафы управления, которые устанавливаются на площадках, предусмотренных проектным заданием.
• Экранированные токопроводы генераторного напряжения предназначены, в основном, для электрического соединения генераторов с главными трансформаторами (главная цепь), и с трансформаторами собственных нужд, возбуждения (цепь отпайки) электростанций.
• Токопроводы должны соответствовать требованиям ГОСТ 1985-74 «Токопроводы пофазно-экранированные генераторного напряжения на номинальный ток до 25000А. Общие технические условия и ТУ предприятий изготовителей».

• а) б)
• Рис. 8 а - внешний вид монтажного блока нулевых выводов генератора (один из вариантов исполнения); б - внешний вид блока под установку трехполюсного выключателя
• 1 - кожух-экран токопровода; 2 - шкаф под установку выключателя; 3 - шина токоведущая; 4 - гибкие связи для болтового подсоединения шин токопровода к выключателю; 5 -изоляторы крепления токоведущих шин вертикального участка токопровода
• Условные обозначения: трест «Гидроэлектромонтаж»
• Токопроводы Самарского завода «Электрощит»
• Токопроводы Московского завода «Электрощит»
• Примечание: Токопровод Московского завода «Электрощит» иногда условно обозначается ТЭН-300, где 300 - мощность генератора в МВт, в цепи которого установлен токопровод.
• Токопровод конструктивно выполнен в виде однофазных секций состоящих из цилиндрической, алюминиевой токоведущей шины, заключенной в цилиндрический алюминиевый экран, и установленной в нем на опорных изоляторах, закрепленных на опорных элементах.
• Максимальная длина цельносварной секции 12 м.
• В зависимости от условий транспортирования и монтажа токопроводы на электростанцию поставляются либо однофазными секциями, либо двух или трехфазными блоками.
• При необходимости перед началом монтажа может быть произведена укрупнительная сборка однофазных секций в двух или трехфазные блоки.
• опорные изоляторы устанавливаются в опорные элементы через специальные ложи.
• У токопроводов завода ЭМО (ТЭКНЕ) и Самарского завода (ГРТЕ) изоляторы, прикрепленные к пластмассовым фланцам, вворачиваются в специальные резьбовые отверстия, уплотненные пластмассовыми крышками, а у токопроводов московского завода «Электрощит» (ТЭНЕ) изоляторы крепятся к алюминиевым фланцам, которые в свою очередь при помощи болтов крепятся к патрубкам экрана. Зазор между фланцем изолятора и патрубками экрана уплотняется резиновой прокладкой.
• В верхней арматуре опорных изоляторов установлены пружинные устройства, обеспечивающие надежный контакт между токоведущей шиной и арматурой изоляторов.
• Наличие пружинных устройств позволяет производить установку без наблюдения за местом их соприкасания с шиной.
• Следует отметить, что выборка возможного зазора между изолятором и шиной у токопроводов Московского завода «Электрощит» (ТЭНЕ) осуществляется за счет регулировочных прокладок, устанавливаемых между изолятором и прикрепленным к нему алюминиевым фланцем.
• Линейные температурные расширения экранов токопроводов ГРТЕ и ТЭНЕ компенсируются специальными компенсаторами экранов, устанавливаемых, как правило, на стыке сечений с шагом не более 10-12 м; у токопроводов ТЭКНЕ компенсация осуществляется за счет наличия гофр на опорных элементах.
• Компенсаторы шин токопроводов устанавливаются с шагом не более 10-12 м, при этом у токопроводов ГРТЕ и ТЭНЕ они устанавливаются, в основном, в местах установки компенсаторов.
• Компенсационные узлы, состоящие из компенсаторов шин и экранов, могут предусматриваться для компенсации вертикальных смещений, вызванных неравномерностью осадки фундаментов, в месте прохода токопровода через стену машзала и в узлах подключения к трансформаторам.
• Токопроводы ГРТЕ устанавливаются на опорных балках, поставляемых комплектно с токопроводами; токопроводы ТЭНЕ крепятся к строительным металлоконструкциям при помощи специальных переходных пластин; токопроводы ТЭКН в зависимости от конкретных условий устанавливаются либо на балках, поставляемых комплектно с ними, либо крепятся к строительным конструкциям при помощи переходных пластин или швеллеров.
• Лапы токопроводов изолируются от опорных балок или переходных пластин и швеллеров при помощи изоляционных втулок и прокладок.
• Конструкция узлов изоляции лап токопроводов ТЭКН и ГРТЕ обеспечивается за счет наличия, между двумя изоляционными, металлической прокладки возможность измерения электрического сопротивления узла без разборки.
• У токопроводов ТЭНЕ лапы изолируются от переходной пластины при помощи одной изоляционной прокладки.
• Конструкция узла крепления лапы на балке, переходной пластине или швеллере позволяет выполнить при необходимости либо скользящее, либо анкерное крепление лапы.
• Стыковка секций производится только на прямолинейных участках токопроводов.
• Соединение токоведущих шин выполняется на сварке.
• Болтовые соединения предусмотрены только в местах присоединения к генератору, трансформаторам (силовым, с.н., возбуждения, компаундирования и др.), выключателям, разъединителям и разрядникам. Крепежные изделия контактных соединений на ток 4000 А и более изготавливаются из немагнитных материалов.
• К генераторам, трансформаторам, выключателям и разъединителям токоведущие шины присоединяются либо при помощи алюминиевых откидных компенсаторов, снабженных в месте присоединения пластинами, плакированными медью, либо при помощи съемных медных или алюминиевых компенсаторов.
• Откидные алюминиевые компенсаторы к шинам токопровода привариваются.
• При применении съемных компенсаторов к шинам привариваются контактные вилки, состоящие из заглушек или колец и контактных алюминиевых пластин, плакированных медью.
• Контактные поверхности вилок токоведущих шин главной цепи, съемных и откидных компенсаторов посеребрены.
• Толщина покрытия 9 мк.
• Компенсаторы с крепежными деталями для подсоединения токоведущих шин к выводам генераторов серии ТГВ поставляются Харьковским заводом «Электротяжмаш» комплектно с генератором.
• Контактные болтовые соединения в узлах подключения к выводам генераторов, трансформаторов всех типов, выключателей, разъединителей и разрядников доступны для осмотра и ревизии.
• Присоединение токоведущих шин к выводам генераторов и трансформаторов должно исключить передачу на фарфоровые изоляторы выводов вибраций и механических усилий за счет наличия гибких компенсаторов
• Конструкция узлов установки трансформаторов напряжения и разрядников обеспечивает возможность отсоединения от токоведущих шин для замены или при проведении высоковольтных испытаний.
• У токопроводов ТЭКНЕ и ГРТЕ трансформаторы напряжения и разрядники присоединяются к токоведущим шинам при помощи съемных компенсаторов или пластин; у токопроводов ТЭНЕ для этого служит специальный ламельный контакт, прикрепленный к токоведущей шине.
• В местах установки проходных изоляторов на экранах предусмотрены люки, обеспечивающие доступ к изоляторам
• Для компенсации внешнего магнитного поля (создан симметричной системы токов в экранах) в начале и в конце цельносварных участков между экранами смежных фаз токопровода привариваются алюминиевые токоведущие перемычки, сечение которых примерно равно сечению экрана.
• В отдельных, технических обоснованных случаях, небольшие участки токопровода могут выполняться без компенсации внешнего магнитного поля. При этом токоведущие перемычки между экранами смежных фаз не устанавливаются, а экран каждой фазы заземляется в одной точке.
• Узлы подключения к главным выводам турбогенераторов выполняются либо трехфазными шкафного типа с междуфазными перегородками, либо пофазными.
• Узлы подключения шкафного типа выполняются заводом ЭМО для турбогенераторов от 60 до 220 МВт и Самарским заводом «Электрощит» для турбогенераторов от 60 до 120 МВт.
• Дно шкафа используется в качестве токоведущей перемычки, для чего к нему привариваются экраны примыкающих секций токопровода.
• Между плитой генератора и шкафом устанавливается козырек, прикрепляемый к плите. В козырьке имеются штуцеры для подключения газоанализаторов и подачи инертного газа.
• Конструкция шкафа обеспечивает при необходимости демонтаж выводов генератора.
• При пофазном выполнении узла подключения к выводам генератора экран в месте примыкания токопровода выполняется разъемным.
• В токопроводах Московского завода «Электрощит» для возможности лучшей подгонки и недопущения передачи вибраций от генератора на экраны токопровода в узле подключения устанавливаются резиновые компенсаторы.
• Подгенераторные экраны снабжены штуцерами для газоанализаторов и подачи инертных газов и имеют отверстия для выхода водорода площадью не менее 1000 см² на фазу.
• Внутренняя полость узла подключения к главным выводам турбогенераторов отделяется от внутренней полости токопроводов ГРТЕ и ТЭНЕ проходными изоляторами, устанавливаемыми непосредственно у узла подключения.
• У токопроводов ТЭКНЕ проходные изоляторы устанавливаются в токопроводе на участке от главных выводов генератора до выключателя или трансформатора тока нулевой последовательности.
• Конструкция узлов подключения к выводам гидрогенераторов зависит от того, выведены ли шины выводов за железобетонную бочку генератора.
• В том случае, когда шины выведены за бочку генератора, узел подключения к ним выполняется пофазным. В случае, когда шины выходят только за обмотку генератора, в пределах камеры холодного воздуха устанавливается конструкция шкафного типа с ошиновкой из медных или алюминиевых прямоугольных шин. Конструкция служит переходным элементом для соединения выводов генератора с шинами токопровода. В конструкции люки для обслуживания опорных изоляторов, поддерживающих ошиновку, и контактных болтовых соединений.
• Трехфазные шкафы для подключения токопроводов к выводам турбогенераторов выполняются со съемными крышками или разборными, со съемными стенками.
• В стенках шкафов предусматриваются отверстия или жалюзи общей площадью не менее 1000 см² на фазу для выхода водорода в случае его возможного прорыва через уплотнения выводов.
• Узлы подключения к выводам главных трансформаторов, в зависимости от типа токопровода и трансформатора, могут быть шкафного типа со съемными люками или стенками, или с оболочкой в виде разъемного цилиндрического экрана.
• Узлы подключения к трансформаторам собственных нужд и возбуждения выполняются, как правило, или телескопическими экранами.
• У токопроводов ТЭНЕ в узле подключения к трансформаторам собственных нужд для удобства подгонки экранов применяются резиновые компенсаторы.
• В зависимости от схемы соединения нулевых выводов генераторов блоки нулевых выводов выполняются либо с общей для каждой фазы шиной, либо с шинами, половинки каждой фазы которых изолированы друг от друга при помощи вкладышей и изоляционных втулок.
• В блоках нулевых выводов устанавливаются трансформаторы тока, а также, при необходимости, трансформаторы напряжения и трансформаторы тока для поперечной дифференциальной защиты.
• Масляные выключатели устанавливаются, как правило, в металлических шкафах, поставляемых комплектно с токопроводом.
• Конструкции шкафов, изготавливаемых различными заводами, принципиально не отличаются друг от друга. Они обеспечивают свободный к выключателям и позволяют производить их демонтаж. Шкафы снабжены смотровыми окнами, на торцевых стенках имеются двери. Соленоидный привод может располагаться как в самом шкафу, так и вне его.
• В том случае, когда выключатель имеет принудительное воздушное охлаждение, в месте входа шин в шкаф устанавливаются проходные изоляторы.
• Подсоединение токоведущих шин токопровода к выключателю МГУ выполняется жесткими шинами; к выключателю ВГМ шины присоединяются при помощи компенсаторов.
• Воздушные выключатели устанавливаются, как правило, в строительных камерах.
• На входе и выходе из камеры в токопровод встраиваются проходные изоляторы.
• Завод ЭМО и Самарский завод «Электрощит» разъединители, встроенными в алюминиевые шкафы, причем завод ЭМО изготавливает как пофазные шкафы, так и трехфазные с междуфазными перегородками, а завод «Электрощит» - только пофазного исполнения.
• Шкафы снабжены смотровыми окнами.
• В различных компоновках, в зависимости от местных условий, экран токопровода либо приваривается к торцевым стенкам шкафа, либо изолируется от них при помощи изоляционных прокладок и втулок.
• В случае, когда экран токопровода приварен к торцевой стенке шкафа, шкаф (или рама разъединителя, если она выступает за шкаф) изолируется от поддерживающих металлоконструкций или перекрытия.
• У токопроводов со скомпенсированным внешним магнитным полем контактные пластины встраиваемых заземлителей типа ЗР-24 присоединяются специальной пластиной к экрану токопровода. У токопровода, экраны смежных фаз которого изолированы, контактные пластины соединяются специальной ошиновкой из алюминиевых шин. Ошиновка присоединяется к контуру заземления электростанции. Тяги или муфты, соединяющие валы заземлителей смежных фаз, а также тяга привода заземлителя снабжены изоляционными вкладышами.
• Цельносварные участки токопроводов заземляются в одной точке, для чего одна из токоведущих перемычек присоединяется к контуру заземления электростанции.
• Заземление разъемных или сдвижных экранов токопроводов производится гибким медным тросиком сечением не менее 25 мм² или гибкой алюминиевой связью.
• У разъемных экранов заземляется каждая половина экрана.
• Экраны однофазных изолированных секций заземляются в одной точке.
• По конструкции закрытые ТП изготовляются двух видов:
• с общей для трех фаз оболочкой, с раздельными междуфазовыми перегородками и без них;
• пофазно-экранированные.
• По форме оболочки закрытые ТП изготовляют (рисунок12): круглые (К); прямоугольные (П); многоугольные (М); экранированные пофазно (ЭП).
• Пример условного обозначения токопровода с общей для трех фаз оболочкой круглой формы с междуфазовыми разделительными перегородками на номинальное напряжение б кВ, номинальный ток 1600 А, с электродинамической стойкостью 51 кА, исполнения У, категории размещения 1: токопровод ТЗКР-6/1600-51У1.
• То же без разделительных перегородок, категории размещения 3: токопровод ТКЗ-6/1600-51УЗ.
• То же, пофазно-экранированного, на номинальное напряжение 6 кВ, номинальный ток 3200 А, с электродинамической стойкостью 128 кА, исполнения ХЛ, категории размещения 1: токопровод ТЗКЭП-6/3200-128ХЛ1.
• Токопроводы на номинальные токи до 1600 А имеют, как правило, стальные оболочки. Оболочки ТП на номинальные токи 2000 и 3200 А изготовляют из алюминия. Закрытые ТП с раздельными фазами применяют в цепях от ТСН до шкафа ввода в КРУ (рисунок 2). Для цепей резервного питания используют, как правило, токопроводы без разделения фаз. Токопроводы 6, 10 кВ поставляются на строительную площадку в виде крупных блоков длиной до 10 м. Соединения токоведущих шин комплектных токопроводов должны быть сварными.
• Разборные контактные соединения допускаются в местах присоединения к генераторам, трансформаторам, аппаратам, в том числе к трансформаторам напряжения и разрядникам, для присоединения которых допускаются штепсельные соединения. Цельносварные участки оболочек токопроводов должны быть заземлены в одной точке.
• Конструктивные особенности КТП закрытого типа 6, 10, 0.4, 1.2 кВ показаны ниже.
• 3.2 Токопроводы комплектные закрытые напряжением 6 и 10 кВ серий ТЗК-6, ТЗКР-6, ТЗК-10, ТЗКР-10, ТЗКЭП-6
• НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
• Токопроводы 6 и 10 кВ на номинальные токи до 4 000 А служат для электрического соединения на электростанциях различных по назначению трансформаторов со шкафами комплектных распределительных устройств, а также турбогенераторов с повышающими трансформаторами.
• Токопроводы могут быть применены также для других объектов энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства и др.
• Токопроводы сейсмостойкого исполнения обеспечивают работоспособность при сейсмических воздействиях до 9 баллов по шкале MSK-64 при установке токопроводов на высоте до 10 м по ГОСТ 17516.1-90 или до 8 баллов при установке по высоте до 25 м. Структура условного обозначения токопроводов напряжением 6 и 10 кВ.
• Токопроводы предназначены для установки на высоте до 1 000 м над уровнем моря (допускается установка на высоте более 1 000 м ).
• КОНСТРУКЦИЯ ТОКОПРОВОДОВ СЕРИЙ: ТЗК-6, ТЗКР-6, ТЗК-10, ТЗКР-10 НАПРЯЖЕНИЕМ 6 И 10 кВ
• Токопроводы (рисунок 9) состоят из оболочки 1, общей для трех фаз, и токоведущих шин 2 соответствующего профиля и сечения. Шины закрепляются к изоляторам 3 внутри оболочек по вершинам равностороннего треугольника посредством специальных шинодержателей. Токопроводы ТЗКР выполняются с междуфазовыми разделительными перегородками 4 из металла. Перегородки предназначены для исключения возможности перехода однополюсного замыкания на оболочку в междуполюсное короткое замыкание.
• КОНСТРУКЦИЯ ТОКОПРОВОДОВ СЕРИИ ТЗКЭП-6 НАПРЯЖЕНИЕМ 6 кВ
• Токопроводы серии ТЗКЭП-6 (рисунок 11) пофазно-экранированного исполнения. Каждая фаза токопровода состоит из алюминиевой токоведущей шины 1 соответствующего трубчатого сечения, цилиндрического кожуха-экрана 2 из алюминия и изоляторов 3. Опорные изоляторы устанавливаются на крышках, крепление каждой из которых на оболочках выполнено шестью болтами. Шина по сечению закрепляется одним изолятором посредством специального шинодержателя.
• Компенсация внешнего магнитного поля в токопроводе ТЗКЭП-6 осуществляется аналогично принятому для токопроводов серии ТЭНЕ.
• В местах присоединения токопроводов к шкафам КРУ и блокам с разъединителями роль перемычек экранов выполняют кожухи (оболочки) токопроводов.

• Рис. 9. Токопроводы типов
• ТЗК-6-1600-81, ТЗКР-6-1600-81, ТЗК-6-1600-81, ТЗКР-6-1800-81, ТЗК-6-2000-81, ТЗКР-6-2000-81, ТЗК-10-1600-81, ТЗКР-10-1600-81
• 1 - оболочка, 2 - шина токоведущая, 3 - изолятор, 4 - разде-лительная перегородка, 5 - опора кольцевая разъемная
• Рис. 10 Внешний вид прямолинейной секции токопроводов ТЗКР-10-1600-81 и ТЗКР-6-1600-81

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Рис. 11 Токопроводы типов
• ТЗКЭП-6-2000-128; ТЗКЭП-6-3150-128; ТЗКПЭП-6-4000-180 Блок прямолинейный
• 1 - шина токоведущая; 2 - кожух-экран; 3 - изолятор; 4 -опора; 5 - узел крепления кожуха к балке блока; 6 - балка
• Рис. 12 Внешний вид токопровода типа ТЗК-10-3150-128
• Рис. 13 Внешний вид угловой секции токопровода ТЗК-10-4000-170
• СОСТАВ И УСТРОЙСТВО ТОКОПРОВОДОВ
• Токопроводы поставляются на монтаж отдельными блоками или секциями длиной не более 8 м (ТЗКЭП-6 - не более 6 м), имеющими максимальную степень заводской завершенности. Все секции на месте монтажа стыкуются и свариваются между собой электросваркой в среде защитных газов.
• В зависимости от конфигурации и назначения элементы токопровода подразделяются на секции:
• - прямолинейные - рисунок 9, 10, 12; угловые (рисунок 13); с трансформаторами тока; с разрядниками; с проходными изоляторами; с транспозицией фаз; с поворотом фаз; тройниковые; подсоединения к шкафам КРУ; подсоединения к трансформаторам;
• - блоки - рисунок 11, а также узлы для соединения секций встык с шинами и с компенсаторами и другие элементы.
• ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ В ТОКОПРОВОДАХ ТЗК, ТЗКР, ТЗКЭП
• Токопроводы могут быть укомплектованы соответствующей электроаппаратурой и оборудованием: трансформаторами напряжения, трансформаторами тока, разрядниками, заземлителями, проходными изоляторами и др. Потребность в оборудовании на заказ и его количество определяет проектная организация при выдаче задания.
• 3.3 Шинопроводы комплектные закрытые напряжением 0,4 и 1,2 кВ серий ШЗК-0,4; ШЗК-1,2
• НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
• Шинопровод типа ШЗК-0,4 переменного тока напряжением 380 В на номинальный ток 1 600 А предназначен для выполнения электрического соединения трансформаторов собственных нужд мощностью до 1 000 кВА с панелями ПСН или шкафами КТПСН-0,5 на электрических станциях.
• Шинопровод типа ШЗК-1,2 постоянного тока напряжением до 1200 В, на номинальные токи 2000, 4000 и 5000 А предназначен для выполнения электрического соединения возбудителей с панелями щитов рабочего и резервного возбуждения генераторов мощностью до 1200 МВт на электрических станциях. А также для других объектов энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства и др.
• Шинопроводы сейсмостойкого исполнения обеспечивают работоспособность при сейсмических воздействиях до 9 баллов по шкале MSK-64 при установке токопроводов на высоте до 10 м или до 8 баллов при установке по высоте до 25 м.
• Шинопроводы предназначены для установки на высоте до 1 000 м над уровнем моря (допускается установка на высоте более 1 000 м).
• Шинопроводы изготавливаются в соответствии с ТУ:
• ШЗК-0,4 ТУ 3414-011-00110496-01,
• ШЗК-1,2 ТУ 3414-012-00110496-01.
• Структура условного обозначения шинопроводов напряжением 0,4 и 1,2 кВ
• КОНСТРУКЦИЯ ШИНОПРОВОДОВ СЕРИЙ ШЗК-0,4 И ШЗК-1,2
• Шинопроводы серии ШЗК закрытого исполнения.
• В шинопроводе ШЗК-0,4 три швеллерообразные шины соответствующего сечения располагаются внутри оболочки по вершинам равностороннего треугольника (рисунок 14а), а в шинопроводе ШЗК-1,2 - две швеллерообразные шины соответствующего сечения по горизонтали (рисунок 14б).
• Шины закрепляются к опорным изоляторам посредством специальных шинодержателей.
• Опорные изоляторы крепятся к крышкам, которые закрепляются на оболочках 6 болтами через резиновые уплотнительные прокладки.
• 
• а) б)
• Рис. 14 Шинопровод секция прямолинейная а - ШЗК-0,4; б - ШЗК-1,2
• 1 - шина токоведущая; 2 - оболочка (кожух); 3 - изолятор; 4 - шинодержатель; 5 - опора кольцевая, разъемная; 6 -крышка изолятора
• СОСТАВ И УСТРОЙСТВО ШИНОПРОВОДОВ
• Шинопровод поставляется на монтаж отдельными секциями длиной не более 6 м, различной конфигурации, имеющими максимальную степень заводской завершенности.
• Все секции на месте монтажа стыкуются и свариваются между собой электросваркой. В зависимости от конфигурации и назначения, элементы шинопроводов подразделяются на секции:
• - прямолинейные (рисунок 14а, б);
• - угловые;
• - ответвительные;
• - секции для подсоединения к аппаратам и др. Для соединения секций изготавливаются узлы с компенсаторами и другими элементами.
• Шинопроводы ШЗК-0,4 и ШЗК-1,2 при необходимости могут быть укомплектованы потребным электрооборудованием в соответствии с техническим заданием.
• 4. Условия выбора токопроводов
• · по номинальному напряжению
• ;
• · по номинальному току
• ;
• · по ударному току
• .
• Размещено на Allbest.ru