Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Оборудование >> Открытые распределительные устройства с жесткой ошиновкой

Изоляторы и шины - Открытые распределительные устройства с жесткой ошиновкой

Оглавление
Открытые распределительные устройства с жесткой ошиновкой
Классификация конструкций с жесткими шинами
Изоляторы и шины
Алюминиевые сплавы для изготовления жесткой ошиновки
Особенности изготовления и монтажа шинных конструкций
Развитие отечественных ОРУ с жесткой ошиновкой
Открытые распределительные устройства напряжением 110 кВ
Открытые распределительные устройства напряжением 220 кВ
Открытые распределительные устройства 500 кВ
ОРУ с жесткой ошиновкой Великобритании
ОРУ с жесткой ошиновкой Италии
ОРУ с жесткой ошиновкой США
ОРУ с жесткой ошиновкой Германии
Список литературы

1.3. Изоляторы и шины
Для изоляции токоведущих шин в ОРУ напряжением 110 кВ обычно используются опорно-стержневые изоляторы (рис. 1.9, а), а также изоляционные опоры, собранные из трех опорно-штыревых изоляторов ОНШ-35-2000 (рис. 1.9, б). В условиях загрязненной атмосферы для удлинения пути утечки используют колонки, состоящие из двух опорно-стержневых изоляторов с номинальным напряжением 40 и 110 кВ. В ОРУ 150—220 кВ применяют шинные опоры-колонки из двух-трех опорно-стержневых изоляторов или из четырех-пяти изоляторов ОНШ-35-2000; в ОРУ 330 кВ — из трех опорно-стержневых изоляторов напряжением 110 кВ (см. табл. Параметры шинных опор). Для увеличения прочности изоляционной конструкции используют две или три колонки изоляторов в фазе. В ряде случаев ограничиваются установкой двух спаренных изоляторов в нижнем ярусе шинной опоры.

Опорно-стержневой изолятор типа ИОС-110-600
Рис. 1.9. Опорно-стержневой изолятор типа ИОС-110-600
(а) и опорно-штыревой изолятор типа ОНШ-35-2000
(б):
1 — металлический фланец (или колпак), 2 - фарфоровое тело; 3 - цементная связка; 4 — штырь

Опорные изоляторы мультикон
Рис. 1.10. Опорные изоляторы типа мультикон на 245 кВ (а) и полый для шинной опоры напряжением 500 кВ (б):
1 — металлический фланец, 2 - цементная стяжка, 3 - фарфоровое тело; 4 - внутренняя полость, заполненная газом или жидким диэлектриком
В ОРУ 500 кВ и выше (реже 330 кВ) используют трехгранные пирамиды, собранные из изоляторов 110 кВ на треугольной раме и жестко скрепленные в средней части одним или двумя стальными поясами жесткости, а вверху — алюминиевой плитой (рис. 1.1 и шиинные опоры, г, д). Для выравнивания напряженности электрического поля с целью защиты от коронного разряда шинные опоры напряжением 330 кВ и выше снабжены экранами. Основные параметры изоляторов ОРУ 35—110 кВ приведены в табл. 1.2, а шинных опор — в табл. параметры шинных опор.
За рубежом (в Англии, Франции и других странах) выпускаются штыревые изоляторы, составленные из большого числа фарфоровых элементов, соединенных между собой цементной связкой, получивших название «мультикон» (рис. 1.10, а). На верхнюю головку изолятора крепится металлический колпак, нижней арматурой служит металлический штырь или фланец. Высота изолятора достигает 2300 мм, что позволяет применять его на номинальные напряжения 245 кВ. Диаметр многоэлементных изоляторов достигает 470 -мм при механической прочности 3500 даН (кгс). Изоляторы мультикон, собранные в одиночные колонки, используются в ОРУ напряжением до 765 кВ.
Отечественной промышленностью освоены изоляторы шинной опоры (типа ИШО) с внутренней полостью напряжением 500 кВ (рис. 1 .10, б). Высота изолятора достигает 5 м, минимальный Диаметр изоляционной части 466 мм (табл. 1.2) [15].
Таблица 1.2 Параметры опорных изоляторов ОРУ


Тип изолятора

Номинальное напряжение, кВ

Минимальная разрушающая нагрузка на изгиб, даН

Масса, кг

Размеры, мм

Я

/гфл1

Лфл2

D

ОНШ-35-2000

35

2000

41,5

400

__

__

430

ОНСУ-40/1000

40

1000

39,0

500

67

67

230

НОС-110-400

110

400

61,0

1050

85

70

220

КО-110-1500

110

1500

106,2

1100

107

107

245

КО-110-2000

110

2000

106,2

1100

107

107

245

КО-110-1250

110

1250

83,2

1100

107

94

230

ИОС-110-600

110

600

71,0

1100

94

94

225

ОНС-110-1600

110

1600

94,3

1100

107

107

230

ОНС-110-2000

110

2000

94,3

1100

107

107

230

ИШО-500-1000

500

1000

4954

506

В перспективе вместо фарфоровых изоляторов могут быть использованы конструкции из электроизоляционного бетона, основные диэлектрические и физико-механические параметры которых приведены ниже [16].
Удельное электрическое сопротивление:
объемное. 109-10" Ом-м
поверхностное ... 10м — 1013 Ом
Пробивная напряженность в слое толщиной 1 см:
импульсная при т= 1 • 10~6 с . . . 60—120 кВ/см при переменном напряжении частотой
50 Гц.. 20-60 кВ/см
Поверхностная электрическая прочность при частоте 50 Гц и длине разрядного промежутка, см:
10 ... 4—5 кВ/см
100.. 2,5—3 кВ/см
Тангенс диэлектрических потерь при
50 Гц.. 0,05—0,15
Плотность 2000—2400 кг/м3
Предел прочности:
при сжатии 40—110МПа
при растяжении.. 4—10,5 МПа
Механическая прочность электробетона (как и прочность строительных бетонов) зависит от состава бетонной смеси, способов ее уплотнения и режимов твердения. При определенных условиях термической обработки предел прочности может повыситься на 10—30%.
Жесткие шины должны обладать высокой удельной электрической проводимостью, механической прочностью, стойкостью, возможностью выполнения сварных соединений, экономичностью. В отличие от шин РУ напряжением до 35 кВ в ОРУ 110 кВ и выше к материалу шин предъявляют повышенные требования к прочности (так как при длине пролета 9—30 м они испытывают большие электродинамические, ветровые и гололедные нагрузки) и вместе с тем не столь высокие требования к электропроводимости.

Профили шин
Рис. 1.11. Профили шин

В различные годы в нашей стране и за рубежом шины изготовлялись из стали, меди, алюминия и его сплавов. Сталь имеет высокую механическую прочность, но низкую проводимость. Кроме того, она подвержена коррозии, что требует дополнительных мер защиты и соответствующих затрат. Медь обладает высокой проводимостью и механической прочностью. Однако из-за относительно большой стоимости медные шины не получили широкого распространения. Технический алюминий при хорошей проводимости и низкой стоимости имеет недостаточно высокую прочность. Лучше других материалов удовлетворяют указанным требованиям деформируемые алюминиевые сплавы, из которых в настоящее время изготовляют ошиновку ОРУ 110 кВ и выше. Основные марки и свойства сплавов приводятся в следующем параграфе.
Профили шин должны обладать технологичностью изготовления, высоким моментом сопротивления изгибу, быть удобными в монтаже, обеспечивать хороший отвод тепла, низкий уровень радиопомех и высокую напряженность электрического поля возникновения коронного разряда. Наибольшее распространение в ОРУ 110 кВ и выше получили круглые трубы (рис. 1.11, а). В редких случаях шины имеют другие формы. Например, в ФРГ предложены шины сдвоенного эллиптического профиля (рис. 1.11, б). В США, ФРГ, Швейцарии использовались профили «двойное Т» (рис. 1.11, в, г), в некоторых странах применялись швеллеры. Шины с плоскими поверхностями удобны при выполнении болтовых соединений, однако по условиям короны их применение в ОРУ напряжением выше 220 кВ нецелесообразно.
В отечественной практике нашли применение только круглые трубчатые шины диаметром до 140 мм. В Западной Европе применяются трубы диаметром до 350, а в Японии — до 500 мм. Максимальная длина трубчатых профилей из алюминиевых сплавов определяется технологией производства полуфабрикатов и составляет от 4 до 30 м. В тех случаях, когда трубы поставляются короткими (отрезками, их соединяют с помощью сварки. Поскольку в области сварного шва происходит разупрочнение материала закаленных алюминиевых сплавов, сваривать шины целесообразно в зоне наименьших ожидаемых изгибающих моментов при электродинамических, ветровых и других механических нагрузках (см. гл. 4 и 5). В редких случаях соединение труб осуществляется с помощью специальных болтовых соединений.
Концы трубчатых шин обычно закрывают крышками, препятствующими попаданию влаги, грязи р птиц внутрь трубы. Эти крышки, имеют гладкие края, что предупреждает образование короны. Часто в крышках делают отверстия для вентиляции, если в трубчатых шинах отсутствуют дренажные устройства.
Для увеличения прочности и длины пролета конструкций, а также снижения напряженности электрического поля на поверхности проводника (для устранения короны) в Англии, США и других странах [12, 17, 18] в ОРУ 400 кВ и выше используются шины в виде пространственных ферм, жестко связанных трубчатыми распорками. Длина пролета шин-ферм достигает 30 м. В Италии для увеличения длины пролета применялись поддерживающие трубчатую шину фермы-консоли, установленные на опорных изоляторах [19]. Такое решение позволило выполнить пролеты длиной до 21 м (см. § 2.5). В отечественной практике применялись составные шины из труб двух разных диаметров. Средняя часть пролета изготовлена из трубы меньшего диаметра, которая свободно входит в трубы большего диаметра, жестко закрепленные на опорных изоляторах. За счет облегчения средней части пролета обеспечиваются уменьшение прогиба и расход цветного металла. Свободное перемещение трубы средней части пролета позволяет компенсировать не только температурные деформации шин, но и погрешности установки опорных конструкций. Электрическое соединение составных шин осуществляется с помощью гибких проводов.
Жесткая ошиновка подвержена ветровым вибрациям. Для снижения амплитуды ветровых поперечных колебаний обычно используют простейшие демпфирующие устройства в виде свободно лежащих внутри шин стержней, отрезков проводов, не закрепленных или закрепленных с одной стороны, а также специальные конструкции шинодержателей и другие устройства (см. § 5.3).



 
« Отключение электрического тока в вакууме   Приемка зданий и сооружений под монтаж электрооборудования »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.