Токопроводы и их конструкция

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 Шин

опроводы 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.

 Скачать реферат