- •1.1. Потребление электрической энергии. Требования к качеству энергии и надежности электроснабжения*
- •1.2. Типы электростанций и их характеристики
- •1.3. Режимы энергосистемы и участие электростанций в выработке электрической энергии
- •2.2. Назначение электрического оборудования первичных цепей
- •2.3. Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам
- •2.4. Аппараты вторичных цепей. Релейная зашита и элементы системной автоматики
- •3.1. Неизолированные жесткие проводники
- •3.2. Неизолированные гибкие проводники
- •3.3. Изоляторы
- •3.4. Кабели
- •4.1. Общие вопросы теории нагревания
- •4.2. Тепловой расчет неизолированных проводников в продолжительном режиме
- •4.3. Нагревание аппаратов в продолжительном режиме
- •4.4. Нагревание кабелей в продолжительном режиме
- •4.5. Превышение температуры
- •4.6. Нагревание стальных конструкций, расположенных в сильных магнитных полях
- •5.1. Особенности процесса нагревания проводников при коротком замыкании
- •5.2. Термическая стойкость неизолированных проводников
- •5,3. Термическая стойкость кабелей
- •5.4. Термическая стойкость электрических аппаратов
- •5.5. Определение интеграла Джоуля
- •6.2. Простейшие случаи взаимодействия проводников
- •6.3. Электродинамические силы в трехфазном токопроводе при коротком' замыкании
- •7.1. Токопроводы с жесткими проводниками
- •7.2. Токопроводы с гибкими проводниками
- •7.3. Электродинамическая стойкость электрического оборудования
- •8.1. Пофазно-экранированные токопроводы
- •8.2. Токопроводы для напряжений 6—10 кВ и рабочего тока до 3200 а
- •8.3. Токопроводы для напряжений до 1 кВ
- •8.4. Токопроводы с элегазовой изоляцией
- •9.1. Основные понятия
- •9.2. Сопротивление контакта
- •9.3. Нагревание контактов
- •9.4. Конструкции контактов
8.2. Токопроводы для напряжений 6—10 кВ и рабочего тока до 3200 а
Токопроводы этого вида предназначены для распределения энергии на промышленных предприятиях и в системах собственных нужд электростанций. Их изготовляют на токи электродинамиче-
стальными и алюминиевыми кожухами, как правило, прямоугольного и круглого сечений с неразделенными и разделенными фазами [8.2].
В качестве примера на рис. 8.5 показано устройство токопроводов типа КЗШ-6 для номинального напряжения 6 кВ. При номинальном токе до 2000 А применяют стальные кожухи, а при больших токах — алюминиевые, чтобы уменьшить потери. В том и другом случае кожухи выполняют в двух вариантах: без междуфазных перегородок (рис. 8.5, а) и с ними (рис. 8.5, б). Междуфазные перегородки повышают надежность работы токопроводов и применяются, например, при наружной установке токопроводов, т. е. при неблагоприятных условиях внешней среды. Ток электродинамической стойкости токопроводов типа КЗШ составляет 64, 100 и 125 кА.
Токопроводы типа ТЭКН-6 для номинального напряжения 6 кВ и номинального тока 2000 и 3200 А снабжают
пофазными алюминиевыми экранами (рис. 8.6). Электродинамическая стойкость их составляет 125 кА.
В токопроводах всех типов применены проводники корытного сечения, укрепленные болтами на опорных изо-ляторах.
Токопроводы поставляют готовыми секциями длиной от 6 до 9 м и массой от 400 до 700 кг.
8.3. Токопроводы для напряжений до 1 кВ
Токопроводы этого вида должны иметь возможно малое индуктивное сопротивление, чтобы уменьшить потери напряжения при передаче энергии. Этим требованиям отвечают Токопроводы со спаренными фазами [8.3]. Такой токо-провод состоит из шести плоских шин, сгруппированных в три пары так, что в каждой паре находятся шины разных фаз (рис. 8.7). Взаимное расположение пар и шин в парах не имеет значения,
важно лишь, чтобы в каждой паре имелись шины разных фаз.
В любом варианте исполнения токо-провод со спаренными фазами обладает тем замечательным свойством, что токи в шинах одноименных фаз
сдвинуты между собой на угол, близкий к 60°, а токи в шинах каждой пары сдвинуты на угол, близкий к 180° (рис. 8.8). Следовательно, внешние поля каждой пары почти полностью компенсируются. Эта компенсация тем совершеннее, чем меньше расстояние между шинами в парах.
Отсутствие внешнего магнитного поля вокруг пар шин благоприятно сказывается на свойствах токопровода, а именно:
токи распределяются равномерно по сечению шин;
уменьшаются индуктивное сопротивление и потери напряжения;
уменьшаются потери в кожухе и стальных конструкциях, окружающих токопровод.
Чтобы по возможности уменьшить расстояние между шинами в парах, их изолируют стеклотканью и эмалью.
Толщина изоляции составляет 0,5 мм, пробивное напряжение при температуре 18°С —8 кВ. Стальной кожух токопровода выполняют с отверстиями для вентиляции или сетчатым.
8.4. Токопроводы с элегазовой изоляцией
Токопроводы этого вида — сборные шины, токопроводы связи с трансформаторами и другие получили применение в комплектных РУ 110 кВ и выше с элегазовой изоляцией. Проводники в виде труб заключают в кожухи из алюминия, заполненные элегазом под некоторым давлением. Различают токопроводы с индивидуальной оболочкой для каждой фазы и общей оболочкой для трех фаз.
В последнее время заметна тенденция к расширению области применения токопроводов с элегазовой изоляцией. Так, в 1987 г. в США и Японии одновременно, но независимо друг от друга началось строительство токопроводов 1000—1100 кВ с элегазовой изоляцией протяженностью в несколько сотен километров каждый. Эти токопроводы должны заменить воздушные линии с опорами, размеры и масса которых очень велики, так как расстояние между фазами составляет 12 м. В США строятся линии Ханфорд — Вашингтон и Портленд — Орегон. В Японии строится кольцо вокруг Токио. Ниже приведены основные параметры токопроводов, строящихся в США [8.4]:
Разработаны также конструкции элементов КРУ и'подстанций, а именно: вводов элегаз —воздух; секций токопро-водов с измерительными трансформаторами тока; емкостных делителей напряжения; силовых трансформаторов с элегазовой изоляцией; элегазовых выключателей с четырьмя разрывами на каждый полюс, с номинальным током отключения 48 кА; разрядников для
КРУ с элегазовой изоляцией; шунтирующих реакторов. Перечисленные элементы электрического оборудования имеют весьма сжатые размеры.
Токопроводы должны быть введены в эксплуатацию к 1990 г. Таким образом, на смену воздушным линиям обычной конструкции приходят более экономичные линии-токопроводы с элегазовой изоляцией.
Глава девятая ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОНТАКТЫ