Шинные конструкции распределительных устройств
Сборные шины распределительных устройств представляют собой неизолированные, сравнительно массивные токоведущие проводники прямоугольного, круглого или профильного сечения. В пределах помещения закрытого РУ все ответвления от шин и присоединения к аппаратам выполняются также голыми проводниками, образующими ошиновку.
Сборные шины являются центральной и наиболее ответственной частью РУ, так как к ним поступает электроэнергия от всех генераторов станции (или трансформаторов подстанции) и к ним же присоединяются все отходящие линии.
В закрытых РУ до 35 кв включительно сборные шины выполняют из алюминиевых полос прямоугольного сечения. Стальные шины применяют в электроустановках малой мощности при токах нагрузки не свыше 300—400 А.
Следует отметить, что прямоугольные (плоские) проводники более экономичны, чем круглые. При равной площади сечения у прямоугольной шины боковая поверхность охлаждения больше, чем у круглой.
В помещении РУ шины монтируются на специальных шинных полках или каркасах аппаратных ячеек. Шины укладываются на опорных фарфоровых изоляторах на ребро или плашмя и закрепляются при помощи шинодержателей.
Существует много различных способов установки шин. Каждому из них присущи свои преимущества и недостатки.
Условия охлаждения шин, установленных на ребро, лучше, чем расположенных плашмя. В первом случае коэффициент теплоотдачи на 10—15% выше, чем во втором, и это учитывается при определении допускаемое токовой нагрузки (ПУЭ). Шины, обращенные к соседним своей узкой стороной (ребром), обладают большей механической устойчивостью.
Для возможности перемещения шин вдоль их осп при температурном удлинении шина в середине участка крепится жестко, а в пролете — свободно. Кроме того, при большой длине шин устанавливают компенсаторы, которые принимают на себя температурные удлинения. Две шинные полосы соединяются между собой при помощи гибкого пакета тонких медных или алюминиевых лент. Концы шинных полос имеют на опорном изоляторе не жесткое, а скользящее крепление через продольные овальные отверстия.
Для исключения температурных напряжений шины в некоторых случаях присоединяются к неподвижным аппаратам (зажимам) при помощи гибких пакетов, которые наращиваются на концах жестких шин.
Наибольшие применяемые размеры однополосных медных и алюминиевых шин составляют 120х10 мм.
При больших токовых нагрузках (для медных шин более 2650 А и для алюминиевых — 2070 А) применяют многополосные шины — пакеты из двух и реже из трех полос на фазу; нормальное расстояние между полосами в пакете принимают равным толщине одной полосы (b).
Близость полос одного и того же пакета друг к другу вызывает неравное распределение тока между ними: большая нагрузка приходится на крайние полосы пакета и меньшая — на средние. Например, в трехполосном пакете в крайних полосах протекает по 40%, а в средней — только 20% полного тока фазы. Это явление, аналогичное явлению поверхностного эффекта в одном проводнике, делает нецелесообразным применение более трех полос шин при переменном токе.
При рабочих токах, превышающих допустимые для двухполосных шин, наиболее целесообразно применять шины корытного профиля (швеллеры), дающие возможность лучше использовать проводниковый материал и получить высокую механическую прочность.
В настоящее время в мощных установках применяют пакет из двух швеллеров на фазу, который приближается по форме и kп к полому квадрату. Наибольший размер швеллера со стенкой 250 мм и толщиной 12,5 мм при двух швеллерах в пакете позволяет передавать ток 12 500 А для меди и 10 800 А — для алюминия.
Шины и вся ошиновка закрытого РУ окрашиваются эмалевыми красками в опознавательные цвета, что позволяет оперативному персоналу легко распознавать токоведущие части, относящиеся к определенным фазам и цепям.
Кроме того, окраска защищает шины от окисления и улучшает теплоотдачу с их поверхности. Увеличение допустимого тока от окраски шин составляет 15—17% для медных и 25—28% для алюминиевых шин.
Для шин различных фаз применяют следующие цвета окраски: трехфазный ток: фаза А — желтый, фаза В — зеленый, фаза С— красный; нулевые шины: при незаземленной нейтрали — белый, при заземленной нейтрали, а также заземляющие проводники — черный; постоянный ток: положительная шина — красный, отрицательная шина — синий.
Ошиновка открытых РУ может выполняться гибкими проводами или жесткими шинами. При напряжениях 35, 110 кв и выше для повышения коронного напряжения и снижения потерь на корону применяют провода только круглого сечения.
В большинстве открытых РУ ошиновка выполняется из многопроволочных сталеалюминиевых проводов такой же конструкции, как и на линиях электропередач.
Медные провода для ошиновки применяются лишь в тех случаях, когда открытое РУ расположено вблизи (около 1,5 км) берегов соленых морей или химических заводов, активные испарения которых и унос могут вызвать быструю коррозию алюминиевых проводов. В отдельных случаях в открытых РУ применяют жесткую ошиновку, которая выполняется из стальных или алюминиевых труб, укрепляемых на опорных изоляторах.
Сечения шин и других токоведущих проводников могут быть рассчитаны исходя из величины рабочих токов и допускаемых температур на основании условий нагрева.
Что касается шин, применяемых в РУ, то сечения их стандартизованы и для них составлены таблицы допустимых длительных токовых нагрузок. Поэтому в практических условиях нет необходимости вести расчет по формулам, а достаточно произвести выбор по таблицам.
Таблицы допустимых длительных токовых нагрузок на голые шины и провода рассчитаны и проверены экспериментально; при их составлении принята допустимая температура нагрева 70° С при температуре окружающего воздуха +25° С.
Такие таблицы для стандартных сечений шин и проводов из основных проводниковых материалов и определенных профилей (прямоугольный, трубчатый, швеллер, полый квадрат и др.) приведены в ПУЭ и справочниках.
Для шин прямоугольного сечения табличные токовые нагрузки составлены при установке их на ребро; поэтому при расположении шин плашмя нагрузки должны быть уменьшены на 5% для шин шириною полос до 60 мм и на 8% для шин шириною полос более 60 мм. В тех случаях, когда средняя температура окружающего воздуха отличается от стандартной (+25°С), допускаемые нагрузки шин, полученные из таблиц, должны быть пересчитаны по следующей приближенной формуле:
где IН—допускаемая нагрузка, взятая из таблиц.
Сечение проводников должно быть проверено по экономической плотности тока.
Экономическим сечением проводников или шин qЭК называют такое сечение, при котором суммарная величина ежегодных расходов, определенная по капитальным затратам и эксплуатационным расходам, оказывается наименьшей.
Экономическое сечение проводов и шин получается при делений, тока наибольшей нагрузки в нормальном режиме на электрическую плотность тока:
Полученное по экономическому условию сечение округляют до ближайшего стандартного и проверяют по длительно допускаемому току нагрузки. Следует отметить, что сборные шины РУ всех напряжений по экономической плотности тока не выбирают, так как экономические сечения при больших токах получаются равными либо меньше сечений, выбранных по нагреву.
Кроме этого, шины РУ проверяют на термическую и электродинамическую устойчивость при коротких замыканиях, а при 110 кв и выше — также на коронирование.
Таким образом, проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и аварийных режимов.
Если сечение проводника, определенное по экономическим условиям и условиям длительной нагрузки, не равно сечению, которое требуется по другим аварийным условиям (термическая и динамическая устойчивость при коротких замыканиях), то должно приниматься большее сечение, удовлетворяющее всем условиям.
Следует также отметить, что при установке шин больших сечений необходимо обеспечивать наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия для охлаждения. Это может быть достигнуто путем уменьшения числа полос в пакете и их надлежащего пространственного и взаимного расположения, рациональной конструкции пакета, применения профильных шин — корытных, полых и др.
При применении стальных шин определение величины допустимого тока производится несколько иным путем.
В стальных шинах вследствие поверхностного эффекта происходит значительное вытеснение тока к поверхности проводника глубина проникновения не превышает 1,5—1,8 мм.
Исследованиями установлено, что допустимая нагрузка стальных шин переменным током практически зависит от периметра поперечного сечения шин, а не от площади этого сечения.
На основании этих исследований принят следующий способ расчета стальных шин переменного тока:
1. Сначала определяют ток нагрузки шины (для однополосной шины не свыше 300—400 А) и находят линейную плотность тока:
где Iн — ток нагрузки, А; р — периметр поперечного сечения шины, мм.
Линейная плотность тока зависит от допустимой температуры перегрева стальной шины над температурой окружающего воздуха. Эта зависимость определяется следующим выражением:
Установлено, что при болтовых соединениях стальных шин величина Θ не должна превышать 40° С, а для сварных соединений она может быть повышена до 55° С.
Если принять температуру окружающего воздуха v0 — 35°, то линейная плотность тока при болтовых соединениях будет равна
2. По этим данным определяем величину необходимого периметра поперечного сечения шины:
По периметру шины, имея сортамент шин, можно легко подобрать нужный размер стандартных стальных полос, соблюдая условие
где h—высота шины, мм; b—толщина шины, мм.
Приведенный выше расчет стальных шин относится к однополосным шинам.
При больших токах нагрузки можно применить пакеты из нескольких стальных шин. В этом случае периметр поперечного сечения одной полосы шины, входящей в пакет, подбирается с соблюдением следующих условий:
Для упрощения расчетов можно пользоваться диаграммой зависимости периметра р поперечного сечения шины от тока нагрузки IН.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Устройство силовых трансформаторов
Силовым трансформатором называется электромагнитное устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого более высокого или более низкого напряжения при неизменной частоте. Трансформаторы выпускаются стандартных мощностей: 10, 16, 25, 40 и 63 кВ•А с увеличением каждого из этих значений в 10, 100, 1000 и 10000 раз.
Трансформаторы разделяются по способу охлаждения на масляные, сухие, с дутьевым и водомасляным охлаждением; по исполнению — для внутренней и наружной установок, герметичные и уплотненные; по числу фаз — одно- и трехфазные; по числу обмоток — двух- и трехобмоточные; по способу регулирования напряжения — под нагрузкой и при отключенном напряжении.
Сухие (без масла) трансформаторы выпускаются мощностью до 1600 кВ А и напряжением до 15, 75 кВ с естественным охлаждением. Достоинством сухих трансформаторов является их пожаробезопасность.
Для масляных трансформаторов с естественным масляным охлаждением, используемых в закрытых помещениях, обеспечивается непрерывная вентиляция для отвода нагретого и доступа холодного воздуха.
Основными параметрами трансформаторов являются: номинальные напряжения обмоток, номинальная мощность, номинальный ток и номинальная нагрузка обмоток.
Обмотки первичного и вторичного напряжения трехфазных двухобмоточных трансформаторов соединяют по схемам звезда-звезда или звезда-треугольник. В зависимости от направления намотки обмотки, последовательности соединений фазных обмоток и чередования фаз при соединении в звезду или треугольник можно получить ту или иную группу соединений. Наиболее распространенные схемы соединений обмоток трансформаторов приведены на рис. 115.
Рис. 115. Схемы соединений обмоток двухобмоточных трансформаторов:
а — звезда-звезда с выведенной нейтралью; б — звезда-треугольник; в — звезда с выведенной нейтралью-треугольник.
Силовые трансформаторы имеют обозначения, состоящие из букв и цифр. Первая буква указывает число фаз: О — однофазный и Т — трехфазный. Вторая буква указывает вид охлаждения: М — масляное естественное; Д — масляное с дутьевым охлаждением и естественной циркуляцией масла; ДЦ — масляное с дутьевым охлаждением и принудительной циркуляцией масла; MB — масляно-водяное охлаждение масла с естественной циркуляцией; Ц — масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла; С, СЗ, СТ — естественное воздушное охлаждение соответственно при открытом, закрытом и герметизированном исполнениях; у трансформаторов с заполнением негорючих диэлектриков вид охлаждения обозначается буквами Н — естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком и НД — охлаждение негорючим жидким диэлектриком с принудительным дутьем.
Третья буква указывает число обмоток (Т — трехобмоточный), четвертая — выполнение одной из обмоток с устройством регулирования напряжения под нагрузкой — РПН и обозначается буквой Н.
Мощность и высшее напряжение трансформатора указываются в обозначениях дробью. Числитель дроби указывает номинальную мощность в кВ•А, а знаменатель — высшее напряжение обмоток (ВН) в кВ.
Например, трансформатор типа ТДТН-15000/35 — трехфазный, с дутьевым охлаждением, трехобмоточный, с регулировкой напряжения под нагрузкой, мощностью 15000 кВ•А и напряжением ВН — 35 кВ.
Рис. 116. Трехфазный силовой трансформатор мощностью 1000 кВ•А с масляным охлаждением:
1 — бак; 2, 5 — нижняя и верхняя ярмовые балки; 3 — обмотка ВН; 4 — регулировочные отводы; 6 — магнитопровод; 7 —деревянные планки; 8 — отвод от обмотки ВН; 9 — переключатель; 10 — подъемная шпилька; 11 — крышка; 12 — подъемное кольцо; 13 — ввод ВН; 14 — ввод НН; 15 — выхлопная труба; 16 — расширитель; 17 — маслоуказатель; 18 — газовое реле; 19 — циркуляционные трубы; 20 — маслоспускной кран; 21 — катки.
Основой конструкции силового двухобмоточного трансформатора (рис. 116) является его активная часть, состоящая из магнитопровода 6 с расположенными на нем обмотками низшего (НН) и высшего 3 (ВН) напряжений, отводов 8 и переключателя напряжения 9. Магнитопровод 6 трансформатора набирается из листов специальной электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм. Отдельные части магнитопровода собирают в жесткую конструкцию из трех вертикальных стержней с верхним 5 и нижним 2 ярмами с помощью стяжных шпилек и прессующих ярмовых балок, образуя замкнутый контур. Между собой листы стали изолированы лаком или теплостойким покрытием на основе жидкого стекла. Ярмовыми балками из швеллеров листы стали магнитопровода плотно опрессовывают при помощи шпилек. Ярмовые балки и шпильки изолируют от активной стали магнитопровода. Активная часть трансформатора помещается в металлический бак, который предохраняет обмотки от повреждений и является резервуаром для трансформаторного масла.
Обмотки трансформаторов изготовляют из электротехнической меди или алюминия прямоугольного или круглого сечения. Чаще всего применяют цилиндрические и винтовые обмотки. Их отделяют от сердечника, друг от друга и от стенок бака цилиндрами из изолирующего материала (бакелита).
Цилиндрические обмотки выполняют из круглых или прямоугольных проводов с изоляцией из хлопчатобумажной пряжи и наматывают в один слой (однослойная), в два слоя (двухслойная) или несколько слоев (многослойная) одним или несколькими проводами по винтовой линии (рис. 117).
Рис. 117. Однослойная (а), двухслойная (б) и многослойная (в) конструкции цилиндрических обмоток силовых трансформаторов:
1 — выравнивающие кольца; 2 — коробочка из электрокартона; 3 — конец первого слоя обмотки; 4 — планка из бука; 5 — отводы для регулирования напряжения.
Начала и концы обмоток располагают на их противоположных торцах. Однослойные и двухслойные обмотки применяются в качестве обмоток низкого напряжения, а многослойные — в качестве обмоток ВН в трансформаторах мощностью до 630 кВ•А.
Цилиндрические многослойные обмотки изготовляют из круглого провода, намотанного на бумажно-бакелитовый цилиндр, плотно укладывая витки слоями и прокладывая между ними листы кабельной бумаги (рис. 117, в). При большом числе слоев между ними укладывают планки из древесины твердых пород или из нескольких слоев полосок склеенного электрокартона, образуя вертикальные каналы. Такая конструкция обеспечивает хороший отвод теплоты для охлаждения обмотки. Для увеличения механической прочности обмотку обматывают хлопчатобумажной лентой, пропитывают глифталевым лаком и запекают при температуре около 100 С.
В более мощных трансформаторах применяют непрерывные обмотки из плоских проводов без разрывов и паек при переходе из одной катушки в другую. Эти обмотки наматываются на рейки, уложенные на бумажно-бакелитовом цилиндре и образующие в своих промежутках вертикальные каналы охлаждения, а горизонтальные каналы создаются с помощью пакетов из электротехнического картона, собранных на проваренных в масле деревянных планках. Они применяются в силовых трансформаторах в качестве обмоток низшего и высшего напряжения.
Баки силовых трансформаторов изготовляют из листовой стали. Они могут быть овальной или прямоугольной форм. Баки изготовляют гладкими, а для лучшего охлаждения масла — ребристыми, трубчатыми и с радиаторами. Баки устанавливают на катки для перемещения трансформаторов в пределах помещения подстанции. Сверху бак закрывается съемной крышкой, на которой размещают вводные изоляторы, термометр, пробивной предохранитель, переключатель отводов обмотки для регулирования напряжения, расширитель, газовое реле и предохранительную трубу.
Для присоединения обмоток к токопроводящим шинам применяют фарфоровые изоляторы, через которые проходят медные стержни.
Изоляционное масло в трансформаторе используется в качестве изолирующей и охлаждающей среды. В процессе эксплуатации трансформатора масло стареет и теряет свои первоначальные изоляционные свойства за счет воздействия на него кислорода, влаги, грязи и высокой температуры.
Для измерения температуры верхних слоев масла в трансформаторах мощностью до 1000 кВ•А применяют стеклянный термометр с шкалой от -20 до +100 ºС, а в трансформаторах свыше 1000 кВ•А — термометрический сигнализатор ТС-100, который служит для контроля температуры масла и для сигнализации или отключения трансформатора при превышении температуры свыше допустимого предела.
В тех случаях, когда вторичные сети имеют изолированную от земли нейтраль, для безопасной работы применяется пробивной предохранитель, имеющий воздушные промежутки. В аварийном режиме воздушные промежутки пробиваются и обмотка низкого напряжения заземляется.
Рис. 118. Переключатели ТПСУ-9-120/11 (а), ТПСУ-9-120/10 (б) отводов обмоток для регулирования напряжения силовых трансформаторов и их схема (в):
1 — сегментный контакт; 2 — коленчатый вал; 3, 4 — бумажно-бакелитовая трубка; 5 — резиновое уплотнение; 6 — крышка трансформатора; 7 — фланец; 8 — стопорный болт; 9 — колпак; 10 — указатель положения; 11 — неподвижный контакт.
Для поддержания необходимого уровня напряжения потребителей у трансформаторов с регулировкой напряжения (рис. 119, а и б) проводят изменение коэффициента трансформации с помощью переключателей ответвлений обмоток (рис. 118). Регулирование напряжения проводится в пределах ±5 %. Трансформаторы с РПН (регулирование под нагрузкой) имеют большое число ступеней и более широкой диапазон регулирования (до 20%).
Рис. 119. Схемы трансформаторов с РПН без реверсирования (а) и с реверсированием (б):
1 — основная обмотка; 2 — регулировочная обмотка; 3 — устройство переключения; 4 — переключатель (реверсор).
Часть обмотки ВН с ответвлениями называется регулировочной обмоткой. Расширение регулировочного диапазона без увеличения числа отводов достигается применением схем с реверсированием (рис. 119, б). Переключатель-реверсор 4 позволяет присоединить регулировочную обмотку 2 к основной 1 согласно или встречно, благодаря чему диапазон регулирования удваивается. Устройство 3 PПН обычно включается со стороны нейтрали X. что позволяет выполнять их с пониженной изоляцией.
Устройство РПН состоит из контактора, разрывающего и замыкающего цепь рабочею тока; избирателя (переключателя), контакты которого размыкают и замыкают электрическую цепь без тока; реактора или резистора; приводного механизма (рис. 120).
Рис. 120. Последовательность работы переключающих устройств с РПН:
Р — реактор; К1, К2 — контакторы; РО — регулировочная обмотка; П — переключатель.
Очередность в работе контакторов и избирателей обеспечивается приводным механизмом с реверсивным пускателем. В нормальном режиме работы через реактор Р проходит ток нагрузки, а в процессе переключения ответвлений — реактор ограничивает значение тока Iцирк. Контактор, в котором при переключении возникает дуга на контактах, помещают в отдельном масляном баке. Управление устройством РПН осуществляется автоматически от реле напряжения или дистанционно диспетчером.
На маслоуказателе расширителя нанесены три контрольные черты, соответствующие уровню масла при температуре -45, +15, +40.
Рис. 121. Расположение на крышке трансформатора расширителя, газового реле и предохранительной трубы:
1 — расширитель; 2 — газовое реле; 3 — предохранительная труба.
Газовое реле (рис. 121) служит для сигнализации или отключения трансформатора в случаях внутренних повреждений. Разлагающиеся под действием высоких температур масло, дерево или изоляция выделяют газы, которые воздействуют на поплавки с контактами газового реле. В случае отказа работы газового реле в трансформаторе создается повышенное давление, которое разрушает мембрану предохранительной трубы и выбрасывает газы и масло наружу, предотвращая опасность взрыва бака. Мембрана трубы изготовляется из стекла или фольги.
Рис. 122. Схема автотрансформатора:
а — однофазного; б — трехфазного.
Автотрансформаторы представляют собой трансформаторы, у которых обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения (рис. 122). Автотрансформаторы широко используются для связи электрических сетей напряжением 150/121, 230/121. 350/121, 500/121 и 750/330 кВ. Они выполняются трехфазными или и виде групп, состоящих из трех однофазных. Автотрансформаторы низкого напряжения широко применяются для регулирования напряжения в цепях управления, автоматики, а также при испытаниях оборудования и сетей.
В мощных автотрансформаторах напряжение регулируют переключателем, как и в обычных трансформаторах.
Характеристика и особенности ошинковки трансформатора своими руками
Своими руками
В России ошиновку трансформаторов со стороны высшего напряжения чаще всего выполняют многожильным алюминиевым проводом со стальным сердечником. При этом его закрепляют на изоляторах для воздушных ЛЭП, применяя соответствующую арматуру. Но устройства, изготовленные таким образом, не отличаются компактностью. Поэтому их не всегда удается выполнить согласно габаритным ограничениям техзадания. Альтернативой этому способу является метод жесткой ошиновки. Выбор типа ошиновки зависит от рабочих параметров трансформатора и должен учитывать технико-экономическое обоснование установки.
Ошиновка трансформатора: что это такое?
Ошиновкой трансформаторной подстанции или распределительного устройства (РУ) называется конструкция, служащая для передачи электроэнергии в границах своей электрической установки. В ее состав входят проводники, изоляторы, разветвители и удерживающие их элементы, а иногда и защитные кожухи.
Шины могут быть как жесткими, так и гибкими. Это зависит от параметров и вида устройства. В жесткой шинной конструкции шинами служат отрезки металлических полос или труб. Они закрепляются на опорных изоляторах либо в шинодержателях. Гибкая ошиновка образуется при использовании многожильных проводников без оболочки, подвешенных на линейных изоляторах. Расшиновкой трансформатора называют полный или частичный демонтаж его шинной конструкции. Чаще всего она выполняется для замены или ремонта оборудования.
Для чего выполняют ошиновку трансформатора
Шинная конструкция трансформатора необходима для подачи на него высокого и снятия с него пониженного напряжения. То есть она является связующим звеном между трансформатором и кабельными вводами электрических сетей.
Какие материалы применяют
Ошиновку трансформаторов разной мощности выполняют по различным типовым проектам с применением разных материалов.
Для трансформатора малой мощности
Токопроводы ошиновки маломощных трансформаторов изготавливаю из алюминиевых шин, проводов или кабелей. Соединение их с медными крепежными элементами трансформаторных выводов делают, используя медно-алюминиевые переходники. Выводы вторичной обмотки соединяют с распредщитом многожильным алюминиевым или медным изолированным проводом, открыто проложенным по стальной полосе.
Для силового трансформатора
Ошиновку трансформаторов большей мощности делают гибким алюминиевым кабелем. Отрезки, которого соединяют прессуемыми натяжными зажимами. При этом ввод в распределительные устройства выполняется алюминиевыми шинами.
Изоляторы
Состоят из керамики высшего качества покрытой глазурью. В зависимость от области применения делятся на группы.
- Аппаратные, используемые в аппаратуре.
- Стационарные – для распределительных устройств. По назначению различают проходные и опорные изоляторы. Опорные используют для крепления жестких токопроводов. Проходные для подсоединения электрических сетей к шинным конструкциям устройств.
- Линейные – для воздушных ЛЭП.
Как правильно выполнить ошиновку своими руками
Перед началом сборки следует убедиться в исправности изоляторов и удалить заусенцы с крепежных элементов. При сборке шинного модуля нельзя деформировать токопроводы, совмещая их с точками крепления. Иначе на изоляторы или шинодержатели, используемые для их крепления, будет действовать нагрузка, значительно превышающая расчетную. В процессе сборки следует контролировать правильность соединения фазных шинопроводов и их чередования. По окончании монтажа участок входа провода в зажим и зазор между ними необходимо герметизировать несколькими слоями эмали или свинцового сурика, разведенного на олифе.
Каким критериям должна отвечать правильная ошиновка
При переменном токе устройства, превышающем 600 А элементы шинодержателей не должны образовывать замкнутого магнитного контура вокруг шины. Для чего хотя бы одна из накладок или один стягивающий их болт должны быть из немагнитного материала.
Изгиб плоской шины на ребро выполняется радиусом не меньше удвоенной ширины. Загиб на плоскость – не меньше двойной толщины.
Гибкие шины не должны быть перекручены и иметь расплетки или лопнувшие жилы.
Как проверить правильность: тестирование и испытания
Для оценки состояния шинного модуля по окончании сборки проводят несколько испытаний.
Измерение сопротивления изоляции
Сопротивление всех типов изоляционных материалов измеряют мегомметром на 2,5 тыс. В. Для измерения готовую шинную конструкцию отключают от такой аппаратуры, как трансформаторы, разрядники, токовые автоматы и от подобных им. Выводы прибора подключают к шинопроводу и к заземлению устройства. Проверяя шины одной фазы, две других следует замкнуть на «землю». При различии сопротивлений изоляции фаз более, чем в несколько раз необходимо осмотреть фазу с меньшим сопротивлением.
Испытание повышенным напряжением
Проверка проводится с отключением той же аппаратуры что и при измерении сопротивления изоляции. Оборудование для этого испытания не должно иметь выдержки времени отключения при КЗ.
Контроль соединения шин
Качество сварки шинопроводов проверяется при помощи УЗИ сканера. А при отсутствии прибора внешним осмотром сварного шва. Контроль резьбовых соединений проводят, измеряя электрическое сопротивление пятна контакта. А также выборочно проверяя момент затяжки, или разбирая соединение для осмотра.
Расшиновка и ошиновка трансформатора что это
При подозрении на перегреве шпильки трансформатора необходимо произвести замеры температуры с помощью пирометра (пример: фаза «А»-30°С, фаза «В»-27°С, «С»-95°С).
Подозрение на перегрев (горение) шпильки — это темный ее цвет по сравнению с остальными. Перегрев шпильки может вызвать:
- сгорание резиновых уплотнительных колец, в результате чего произойдет утечка трансформаторного масла;
- отгорание шпильки.
Эти причины могут привести к выходу из строя трансформатора, с последующей его заменой и ремонтом в специализированной мастерской, или его возгоранию с еще более плачевными результатами.
После подтверждения перегрева шпильки выводим в ремонт трансформатор соблюдая требования техники безопасности.
Сливаем масло из расширительного бачка. Раскручиваем со шпильки все присоединенные контакты (контактные лопатки, шины, гайки) не давая при этом провернуться самой шпильки. Аккуратно снимаем изолятор, предварительно обмотав вокруг ветошь для предотвращения растекания масла по крышке трансформатора (полностью все масло с расширительного бочка слить нельзя).
Проверяем состояние шпильки ниже крышки трансформатора (насколько видно) — чистой без нагара. Если нагар только сверху — это говорит о том что грелась контактная часть шпильки. Т.е. она была плохо затянута. В противном случае необходим ремонт трансформатора в специализированной мастерской.
Прогоняем резьбу шпильки плашкой, придерживая ее (шпильку) у основания пассатижами или газовым ключом не давая ей провернуться. Тем самым мы очищаем шпильку от нагара и восстанавливаем резьбу. Зачищаем наждачной бумагой все гайки, шайбы, контактные лопатки, присоединяемые шины, наконечники (в зависимости от ошиновки трансформатора) от нагара. При необходимости их надо заменить чтобы увеличить площадь контакта.
Произвести сборку шпильки заменив так же резиновые уплотнительные прокладки.
Залить масло в расширительный бачок.
Обязательно после включения трансформатора в работу замерить напряжение и нагрузку на шпильках со стороны НН. Нагрузка должна быть равномерной и не превышать номинал.
Расшиновка и ошиновка трансформатора что это
Ошиновку трансформаторов выполняют так, чтобы не создавались механические напряжения в фарфоре и других деталях вводов. Для ошиновки применяют алюминиевые кабели и шины, которые подсоединяют к медным шпилькам вводов трансформаторов через медно-алюмини-евые наконечники или переходные пластины. Используют также переходные пластины, изготовляемые из листового плакированного алюминия. [2]
Ошиновку трансформаторов выполняют так, чтобы не создавались механические напряжения в фарфоре и других деталях вводов. [3]
Ошиновку трансформаторов выполняют так, чтобы не создавались механические напряжения в фарфоре и других деталях вводов. В настоящее время для ошиновки трансформаторов малой мощности применяют алюминиевые шины, кабели и провода. Подсоединение их к медным шпилькам или пластинам вводов трансформаторов выполняют через медно-алюминиевые наконечники или переходные пластины. У трансформаторов малой мощности перемычки между вводами низшего напряжения и распределительным щитом обычно выполняют из проводов АПРТО или ПРТО, прокладываемых открыто на стальной полосе. [4]
Ошиновку трансформаторов выполняют так, чтобы не создавались механические напряжения в фарфоре и других деталях вводов. [6]
Ошиновку трансформаторов выполняют так, чтобы не создавались механические напряжения в фарфоре и других деталях вводов. В настоящее время для ошиновки трансформаторов малой мощности применяют алюминиевые шины, кабели и провода. Подсоединение их к медным шпилькам или пластинам вводов трансформаторов выполняют через медно-алюминкевые наконечники или переходные пластины. У трансформаторов малой мощности перемычки между вводами низшего напряжения и распределительным щитом обычно выполняют проводами АПРТО или ПРТО. При этом провода прокладывают открыто на стальной полосе. В распределительных устройствах открытого типа монтируют трансформаторы специальной конструкции с изоляторами, рассчитанными для работы на открытом воздухе. [7]
В настоящее время для ошиновки трансформаторов малой мощности применяют алюминиевые шины, кабели и провода. Подсоединение их к медным шпилькам или пластинам вводов трансформаторов выполняют через медноалюминиевые наконечники или переходные пластины. У трансформаторов малой мощности перемычки между вводами низшего напряжения и распределительным щитом обычно выполняют проводами АПРТО или ПРТО. [9]
Индуктивность цепи состоит из индуктивности обмоток и ошиновки трансформаторов и индуктивности шин постоянного тока, по которым проходит уравнительный ток. Если индуктивность в цепи невелика, то уравнительный ток может достичь больших значений и утяжелить работу выпрямителей. [11]
Проверяют уровень и цвет масла по масломерному стеклу расширителей и в маслонаполненных изоляторах, отсутствие течи масла во всех местах уплотнений, состояние ошиновки трансформатора и подводящих кабелей, отсутствие нагрева в контактах, состояние заземления. [12]
При измерении tg6 изоляции верхнего каскада обычно применяют нормальную мостовую схему ( рис. 6 а), при этом испытательный трансформатор схемы присоединяют к ошиновке трансформатора тока , а вывод Сх моста — к выводам промежуточной обмотки и экрану. Цоколь каскада при этом временно заземляется. [13]
Фазировка производится после монтажа нового трансформатора, после смены обмоток трансформатора, после перестановки трансформатора, после прокладки ( или замены) кабеля к трансформатору или ошиновки трансформатора . [15]
Расшиновка трансформатора что это
Характеристика и особенности ошинковки трансформатора своими руками
В России ошиновку трансформаторов со стороны высшего напряжения чаще всего выполняют многожильным алюминиевым проводом со стальным сердечником. При этом его закрепляют на изоляторах для воздушных ЛЭП, применяя соответствующую арматуру. Но устройства, изготовленные таким образом, не отличаются компактностью. Поэтому их не всегда удается выполнить согласно габаритным ограничениям техзадания. Альтернативой этому способу является метод жесткой ошиновки. Выбор типа ошиновки зависит от рабочих параметров трансформатора и должен учитывать технико-экономическое обоснование установки.
Ошиновка трансформатора: что это такое?
Ошиновкой трансформаторной подстанции или распределительного устройства (РУ) называется конструкция, служащая для передачи электроэнергии в границах своей электрической установки. В ее состав входят проводники, изоляторы, разветвители и удерживающие их элементы, а иногда и защитные кожухи.
Шины могут быть как жесткими, так и гибкими. Это зависит от параметров и вида устройства. В жесткой шинной конструкции шинами служат отрезки металлических полос или труб. Они закрепляются на опорных изоляторах либо в шинодержателях. Гибкая ошиновка образуется при использовании многожильных проводников без оболочки, подвешенных на линейных изоляторах. Расшиновкой трансформатора называют полный или частичный демонтаж его шинной конструкции. Чаще всего она выполняется для замены или ремонта оборудования.
Для чего выполняют ошиновку трансформатора
Шинная конструкция трансформатора необходима для подачи на него высокого и снятия с него пониженного напряжения. То есть она является связующим звеном между трансформатором и кабельными вводами электрических сетей.
Какие материалы применяют
Ошиновку трансформаторов разной мощности выполняют по различным типовым проектам с применением разных материалов.
Для трансформатора малой мощности
Токопроводы ошиновки маломощных трансформаторов изготавливаю из алюминиевых шин, проводов или кабелей. Соединение их с медными крепежными элементами трансформаторных выводов делают, используя медно-алюминиевые переходники. Выводы вторичной обмотки соединяют с распредщитом многожильным алюминиевым или медным изолированным проводом, открыто проложенным по стальной полосе.
Для силового трансформатора
Ошиновку трансформаторов большей мощности делают гибким алюминиевым кабелем. Отрезки, которого соединяют прессуемыми натяжными зажимами. При этом ввод в распределительные устройства выполняется алюминиевыми шинами.
Изоляторы
Состоят из керамики высшего качества покрытой глазурью. В зависимость от области применения делятся на группы.
Как правильно выполнить ошиновку своими руками
Перед началом сборки следует убедиться в исправности изоляторов и удалить заусенцы с крепежных элементов. При сборке шинного модуля нельзя деформировать токопроводы, совмещая их с точками крепления. Иначе на изоляторы или шинодержатели, используемые для их крепления, будет действовать нагрузка, значительно превышающая расчетную. В процессе сборки следует контролировать правильность соединения фазных шинопроводов и их чередования. По окончании монтажа участок входа провода в зажим и зазор между ними необходимо герметизировать несколькими слоями эмали или свинцового сурика, разведенного на олифе.
Каким критериям должна отвечать правильная ошиновка
При переменном токе устройства, превышающем 600 А элементы шинодержателей не должны образовывать замкнутого магнитного контура вокруг шины. Для чего хотя бы одна из накладок или один стягивающий их болт должны быть из немагнитного материала.
Изгиб плоской шины на ребро выполняется радиусом не меньше удвоенной ширины. Загиб на плоскость – не меньше двойной толщины.
Гибкие шины не должны быть перекручены и иметь расплетки или лопнувшие жилы.
Как проверить правильность: тестирование и испытания
Для оценки состояния шинного модуля по окончании сборки проводят несколько испытаний.
Измерение сопротивления изоляции
Сопротивление всех типов изоляционных материалов измеряют мегомметром на 2,5 тыс. В. Для измерения готовую шинную конструкцию отключают от такой аппаратуры, как трансформаторы, разрядники, токовые автоматы и от подобных им. Выводы прибора подключают к шинопроводу и к заземлению устройства. Проверяя шины одной фазы, две других следует замкнуть на «землю». При различии сопротивлений изоляции фаз более, чем в несколько раз необходимо осмотреть фазу с меньшим сопротивлением.
Испытание повышенным напряжением
Проверка проводится с отключением той же аппаратуры что и при измерении сопротивления изоляции. Оборудование для этого испытания не должно иметь выдержки времени отключения при КЗ.
Контроль соединения шин
Качество сварки шинопроводов проверяется при помощи УЗИ сканера. А при отсутствии прибора внешним осмотром сварного шва. Контроль резьбовых соединений проводят, измеряя электрическое сопротивление пятна контакта. А также выборочно проверяя момент затяжки, или разбирая соединение для осмотра.
Шинные конструкции распределительных устройств
Сборные шины распределительных устройств представляют собой неизолированные, сравнительно массивные токоведущие проводники прямоугольного, круглого или профильного сечения. В пределах помещения закрытого РУ все ответвления от шин и присоединения к аппаратам выполняются также голыми проводниками, образующими ошиновку.
Сборные шины являются центральной и наиболее ответственной частью РУ, так как к ним поступает электроэнергия от всех генераторов станции (или трансформаторов подстанции) и к ним же присоединяются все отходящие линии.
В закрытых РУ до 35 кв включительно сборные шины выполняют из алюминиевых полос прямоугольного сечения. Стальные шины применяют в электроустановках малой мощности при токах нагрузки не свыше 300—400 А.
Следует отметить, что прямоугольные (плоские) проводники более экономичны, чем круглые. При равной площади сечения у прямоугольной шины боковая поверхность охлаждения больше, чем у круглой.
В помещении РУ шины монтируются на специальных шинных полках или каркасах аппаратных ячеек. Шины укладываются на опорных фарфоровых изоляторах на ребро или плашмя и закрепляются при помощи шинодержателей.
Существует много различных способов установки шин. Каждому из них присущи свои преимущества и недостатки.
Условия охлаждения шин, установленных на ребро, лучше, чем расположенных плашмя. В первом случае коэффициент теплоотдачи на 10—15% выше, чем во втором, и это учитывается при определении допускаемое токовой нагрузки (ПУЭ). Шины, обращенные к соседним своей узкой стороной (ребром), обладают большей механической устойчивостью.
Для возможности перемещения шин вдоль их осп при температурном удлинении шина в середине участка крепится жестко, а в пролете — свободно. Кроме того, при большой длине шин устанавливают компенсаторы, которые принимают на себя температурные удлинения. Две шинные полосы соединяются между собой при помощи гибкого пакета тонких медных или алюминиевых лент. Концы шинных полос имеют на опорном изоляторе не жесткое, а скользящее крепление через продольные овальные отверстия.
Для исключения температурных напряжений шины в некоторых случаях присоединяются к неподвижным аппаратам (зажимам) при помощи гибких пакетов, которые наращиваются на концах жестких шин.
Наибольшие применяемые размеры однополосных медных и алюминиевых шин составляют 120х10 мм.
При больших токовых нагрузках (для медных шин более 2650 А и для алюминиевых — 2070 А) применяют многополосные шины — пакеты из двух и реже из трех полос на фазу; нормальное расстояние между полосами в пакете принимают равным толщине одной полосы (b).
Близость полос одного и того же пакета друг к другу вызывает неравное распределение тока между ними: большая нагрузка приходится на крайние полосы пакета и меньшая — на средние. Например, в трехполосном пакете в крайних полосах протекает по 40%, а в средней — только 20% полного тока фазы. Это явление, аналогичное явлению поверхностного эффекта в одном проводнике, делает нецелесообразным применение более трех полос шин при переменном токе.
При рабочих токах, превышающих допустимые для двухполосных шин, наиболее целесообразно применять шины корытного профиля (швеллеры), дающие возможность лучше использовать проводниковый материал и получить высокую механическую прочность.
В настоящее время в мощных установках применяют пакет из двух швеллеров на фазу, который приближается по форме и kп к полому квадрату. Наибольший размер швеллера со стенкой 250 мм и толщиной 12,5 мм при двух швеллерах в пакете позволяет передавать ток 12 500 А для меди и 10 800 А — для алюминия.
Шины и вся ошиновка закрытого РУ окрашиваются эмалевыми красками в опознавательные цвета, что позволяет оперативному персоналу легко распознавать токоведущие части, относящиеся к определенным фазам и цепям.
Кроме того, окраска защищает шины от окисления и улучшает теплоотдачу с их поверхности. Увеличение допустимого тока от окраски шин составляет 15—17% для медных и 25—28% для алюминиевых шин.
Для шин различных фаз применяют следующие цвета окраски: трехфазный ток: фаза А — желтый, фаза В — зеленый, фаза С— красный; нулевые шины: при незаземленной нейтрали — белый, при заземленной нейтрали, а также заземляющие проводники — черный; постоянный ток: положительная шина — красный, отрицательная шина — синий.
Ошиновка открытых РУ может выполняться гибкими проводами или жесткими шинами. При напряжениях 35, 110 кв и выше для повышения коронного напряжения и снижения потерь на корону применяют провода только круглого сечения.
В большинстве открытых РУ ошиновка выполняется из многопроволочных сталеалюминиевых проводов такой же конструкции, как и на линиях электропередач.
Медные провода для ошиновки применяются лишь в тех случаях, когда открытое РУ расположено вблизи (около 1,5 км) берегов соленых морей или химических заводов, активные испарения которых и унос могут вызвать быструю коррозию алюминиевых проводов. В отдельных случаях в открытых РУ применяют жесткую ошиновку, которая выполняется из стальных или алюминиевых труб, укрепляемых на опорных изоляторах.
Сечения шин и других токоведущих проводников могут быть рассчитаны исходя из величины рабочих токов и допускаемых температур на основании условий нагрева.
Что касается шин, применяемых в РУ, то сечения их стандартизованы и для них составлены таблицы допустимых длительных токовых нагрузок. Поэтому в практических условиях нет необходимости вести расчет по формулам, а достаточно произвести выбор по таблицам.
Такие таблицы для стандартных сечений шин и проводов из основных проводниковых материалов и определенных профилей (прямоугольный, трубчатый, швеллер, полый квадрат и др.) приведены в ПУЭ и справочниках.
Для шин прямоугольного сечения табличные токовые нагрузки составлены при установке их на ребро; поэтому при расположении шин плашмя нагрузки должны быть уменьшены на 5% для шин шириною полос до 60 мм и на 8% для шин шириною полос более 60 мм. В тех случаях, когда средняя температура окружающего воздуха отличается от стандартной (+25°С), допускаемые нагрузки шин, полученные из таблиц, должны быть пересчитаны по следующей приближенной формуле:
где IН—допускаемая нагрузка, взятая из таблиц.
Сечение проводников должно быть проверено по экономической плотности тока.
Экономическим сечением проводников или шин qЭК называют такое сечение, при котором суммарная величина ежегодных расходов, определенная по капитальным затратам и эксплуатационным расходам, оказывается наименьшей.
Экономическое сечение проводов и шин получается при делений, тока наибольшей нагрузки в нормальном режиме на электрическую плотность тока:
Полученное по экономическому условию сечение округляют до ближайшего стандартного и проверяют по длительно допускаемому току нагрузки. Следует отметить, что сборные шины РУ всех напряжений по экономической плотности тока не выбирают, так как экономические сечения при больших токах получаются равными либо меньше сечений, выбранных по нагреву.
Кроме этого, шины РУ проверяют на термическую и электродинамическую устойчивость при коротких замыканиях, а при 110 кв и выше — также на коронирование.
Таким образом, проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и аварийных режимов.
Если сечение проводника, определенное по экономическим условиям и условиям длительной нагрузки, не равно сечению, которое требуется по другим аварийным условиям (термическая и динамическая устойчивость при коротких замыканиях), то должно приниматься большее сечение, удовлетворяющее всем условиям.
Следует также отметить, что при установке шин больших сечений необходимо обеспечивать наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия для охлаждения. Это может быть достигнуто путем уменьшения числа полос в пакете и их надлежащего пространственного и взаимного расположения, рациональной конструкции пакета, применения профильных шин — корытных, полых и др.
При применении стальных шин определение величины допустимого тока производится несколько иным путем.
В стальных шинах вследствие поверхностного эффекта происходит значительное вытеснение тока к поверхности проводника глубина проникновения не превышает 1,5—1,8 мм.
Исследованиями установлено, что допустимая нагрузка стальных шин переменным током практически зависит от периметра поперечного сечения шин, а не от площади этого сечения.
На основании этих исследований принят следующий способ расчета стальных шин переменного тока:
1. Сначала определяют ток нагрузки шины (для однополосной шины не свыше 300—400 А) и находят линейную плотность тока:
где Iн — ток нагрузки, А; р — периметр поперечного сечения шины, мм.
Линейная плотность тока зависит от допустимой температуры перегрева стальной шины над температурой окружающего воздуха. Эта зависимость определяется следующим выражением:
Установлено, что при болтовых соединениях стальных шин величина Θ не должна превышать 40° С, а для сварных соединений она может быть повышена до 55° С.
Если принять температуру окружающего воздуха v0 — 35°, то линейная плотность тока при болтовых соединениях будет равна
и для сварных соединений
2. По этим данным определяем величину необходимого периметра поперечного сечения шины:
По периметру шины, имея сортамент шин, можно легко подобрать нужный размер стандартных стальных полос, соблюдая условие
где h—высота шины, мм; b—толщина шины, мм.
Приведенный выше расчет стальных шин относится к однополосным шинам.
При больших токах нагрузки можно применить пакеты из нескольких стальных шин. В этом случае периметр поперечного сечения одной полосы шины, входящей в пакет, подбирается с соблюдением следующих условий:
• для двухполосных шин
• для трехполосных шин
Для упрощения расчетов можно пользоваться диаграммой зависимости периметра р поперечного сечения шины от тока нагрузки IН.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Ошиновка.
Это совсем не про автомобильные шины, речь об электрике, о высокой электрике. О мощной электрике. Ох, как быстры её электроны, ох, как мало сопротивление её проводника.
Алюминиевые выглядят примерно так:
Гнул и делал отверстия я, дальние кракозябры варил сварщик. Это заготовки для ячеек КСО(камера сборная одностороннего обслуживания) 10кВ.
Медные шины в деле выглядят примерно так:
Анод, катод, если кто это помнит, а в эксплуатации ток на шинах будет постоянный, и это важно. Расчёт сечения проводника для постоянного и переменного тока будет разным, как бы ни банально это звучало.
Режут, гнут и пробивают шину с помощью специального оборудования. Конечно же, все действия можно выполнять подручным инструментом: болгаркой(УШМ!) отрезать, об колено загнуть, дрелью сделать отверстия. Но тогда не получится так же, как сделано на фотографиях ниже:
Или получится, но долго мучаться, а это из другой сказки.
В работе с шиной есть один большой нюанс: точность. Взять и разогнуть гнутую шину 12*120 у вас не получится, да не, конечно получится. Только результат будет печальным. Скорее всего, вы даже загибая её на угол в 90° порвёте, не говоря уж об обратной трансформации её в прямую палку.
Но не нужно унывать. Для работы с медной шиной всегда держите при себе линейку/две линейки, угольник, рулетку. Эти друзья помогут вам не только сохранить зарплату, но и заработать премию. При работе с алюминиевой шиной просто держите в запасе пару метров шины в запасе.
Нужно запомнить: всегда были, всегда есть и всегда будут обрезки шины. От ошибок не застрахован никто.
Блин, хотел загрузить видео как станок отгрызает шину и делает в ней отверстия, но похоже что для этого нужно сначала его куда-то загрузить, а потом сюда вставлять ссылку. Как-нибудь залью видео на ютуб, может быть кому-то будет интересно.
Ну расскажи как часто у Вас шины срезают\уносят в цвет мет!
Бля. сколько товару.
Последний раз делали(ПНР) подстанцию на авиостроительном заводе, в новом цехе голваники. объёмы там конечно огромные по сравнению с ванной что на фотке По электро хозяйству там предусмотрено. 3 подстанции 10/0,380 с каждой по 2 отходящей линии на 2.4 кАмера *где то или больше) и это на 380 В. +1 подстанция 10/0,380 у которой отходящий шинный мост на 1200 А возможно для собственных нужд. или для небольшого участка. или для вентиляции.
А сколько Ампер получалось на ванны после выпрямления вообще не знаю (выпрямитилями не я занимался) но думаю что ооооОЧЕНЬ много.
О, а я такие никелем покрываю (медные и стальные)
На каком заводе трудишься?
Ох и заебался я их крутить на электовозах.
Вы сможете
Пост для поддержки тех, у кого нет сил продолжать худеть дальше
Не буду много говорить.
В СССР много чего не было
Инструкция: как выйти замуж счастливо
Буфер-покер
Почему
Инструкция для верующих по поведению в приличном обществе
Равнодушие
Было это в марте. Пришел старший мастер с обходным листом. Увольняется. Спросил причину. Отвечает:
— Работаю 8 лет, работу знаю и люблю. Но по семейным обстоятельствам вынужден взять отпуск за свой счет, нужно ехать в другой город. За мамой ухаживать, я у неё один, больше некому. Но начальник цеха против, сказал чтобы увольнялся.
Не стал я ему подписывать заявление на увольнение. Позвонил в кадры, уточнил. У сотрудника есть 32 дня отпуска. Подписал ему отпуск, договорились, что после отпуска, если надо будет, возьмет отпуск без сохранения заработной платы.
Уже прощаясь с ним, заходит начальник конструкторского бюро, согласовать 2 вакансии. Вакансия на инженера- технолога, на удаленном доступе, вносить изменения в технологические карты. Обычно на эту должность идут молодые сотрудники, без опыта.
Спрашиваю старшего мастера:
— Там, куда Вы едете, работа будет?
— Это поселок, как таковой работы нет, только сезонная.
— Тех.карты будете править? Работа удаленно, зарплата не такая как здесь, но все лучше, чем ничего. 30-35 к на руки будет выходить.
Он с радостью согласился, поблагодарил. Ушел.
Вызвал к себе его руководителя, начальника цеха:
— У Вас сегодня старший мастер уволился, причину можете узнать?
— Да я не знаю, говорит, что по семейным обстоятельствам, просится на 3 месяца в отпуск.
— Вы за три месяца найдете специалиста его уровня?
— Вряд ли, сотрудник он грамотный, толковый. Такого так сразу не найдешь.
— Так почему Вы так легко подписываете заявление? Почему не подумали как найти компромисное решение?
— А что я могу? Он принес, я подписал.
Прошло 5 месяцев, сотрудник решил свои дела, с его слов, сестра приехала из Беларуси, стала с мамой жить, он вернулся на завод. Продолжил работать.
Сегодня увидел его, поздоровались.
Я подумал, как часто мы теряем ценных опытных сотрудников из за нашей занятости, торопливости, а зачастую и равнодушия. А потом тратим время, силы, нервы, чтобы подготовить нового специалиста. Но это очень длительный и трудный процесс, без гарантии положительного результата.
Соединение трансформатора с шиной
Гибкие шины. Как подключить Шинопровод к Трансформатору
Поговорим о самом сложном и трудоемком моменте в монтаже шинопровода — о подключении к трансформатору.
— стесненное пространство подключения
— много ручной работы, требующей высокой точности исполнения
Для решения такой непростой задачи нам нужны специальные гибкие шины.
1) Гибкие медные шины с «наборными пластинами». Между двумя жесткими медными шинами впаяны и опрессованы наборные гибкие пластины. Толщина каждой пластины
1 мм. Это достаточно надежный конструктив.
2) Гибкие медные шины «косички». Между двумя жесткими медными шинами впаяны и опрессованы плетеные медные проводники. Этот констуктив дает максимально высокую гибкость и высокую надежность.
Когда стоит применять 1-й тип соединения, когда 2-й ?
В идеале, решать «какой из вариантов выбрать?» нужно после того как вы смонтировали шинопровод и трансформатор. При установке трансформатора Вам нужно добиться чтобы вывода трансформатора располагались как можно точнее под выводами шинопровода. Цена «Косичек» будут немного дороже «пластинок», но они более гибкие в подключении и «прощают ошибки», пластинки же требуют точного выверенного расчета расстояний и монтажа.
«Почему так сложно ?» скажете вы — «Почему нельзя соединить трансформатор и шинопровод жесткой медной или алюминиевой перемычкой ?» Просто, дешево и удобно… 
НИКОГДА ТАК НЕ ДЕЛАЙТЕ ! Вибрация трансформатора не должна передаваться на шинопровод, она должна гасится в гибких частях «гибких шин». Как бы ни был хорошо собран шинопровод, но такой экстремальный вибро-режим негативно повлияет на его электрические и механические контактные соединения и это может привести к аварии.
Применяйте проверенные годами (десятилетиями) решения и ваше оборудование будет безотказно работать в течении многих лет.
Системы сборных шин распределительных и трансформаторных подстанций
Для передачи и распределения электрической энергии используются воздушные линии или кабели электропередачи разного уровня напряжений, причем их выбор проводится на основе анализа технических и экономических аспектов.
В целях обеспечения высокой надежности электроснабжения электрические сети могут быть в большей или меньшей мере многоконтурными. Это позволяет при выходе из строя отдельных линий передачи продолжать электроснабжение потребителей по другим линиям.
Точки сетей, в которых сходятся две или больше линий, принято называть узловыми точками. В этих узловых точках всегда устанавливаются коммутационные устройства, предназначенные для отсоединения отдельных цепей линий при авариях или проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту.
Все необходимые для этого коммутационные устройства, а также измерительная, контрольная, защитная и вспомогательная техника, размещаются в распределительной подстанции.
Если помимо этих устройств в распределительной подстанции установлены трансформаторы для изменения уровня несмотря, такая подстанция называется трансформаторной подстанцией.
Распределительные подстанции оборудованы следующими основными конструктивными элементами:
- Сборная шина ;
- Разъединитель ;
- Силовой выключатель ;
- Преобразователи тока и напряжения ;
- Разрядник для защиты от перенапряжений ;
- Заземляющий разъединитель ;
- Возможно: трансформатор .
Подстанции оснащаются узлами и компонентами с техническими характеристиками, соответствующими предъявляемым требованиям и возможным механическим и электрическим нагрузкам.
Поскольку современные подстанции управляются преимущественно в дистанционном режиме, они оборудованы дополнительными контрольными и управляющими устройствами. Кроме того, на подстанциях стоят приборы измерения и учета электроэнергии, поставляемой потребителям, а также устройства защиты от перенапряжения.
Главным элементом распределительной подстанции является сборная шина. Как правило, она имеет вид короткой воздушной линии. При очень высоких токах она прокладывается в трубе с внутренним масляным охлаждением.
Существует несколько типов компоновки сборных шин, и выбор конкретной компоновки зависит от различных факторов, таких как напряжение в системе, положение подстанции в системе, надежность электроснабжения, гибкость и стоимость.
С физической точки зрения сборная шина является узловой точкой сети. В этой точке начинаются и заканчиваются отдельные линии, которые в этом контексте носят название фидеров.
Фидеры могут включаться и выключаться с помощью выключателей. Поскольку через эти выключатели течет рабочий ток, а в случае сбоев – аварийный ток, они называются силовыми выключателями.
Современные силовые выключатели высоковольтных установок уровня до 380 кВ способны надежно и без повреждений включать-выключать токи до 80 кА. Силовые выключатели требуют регулярного технического обслуживания.
Для обеспечения безопасности таких работ силовые выключатели оборудуются так называемыми разъединителями. В отличие от силовых выключателей разъединители могут включаться-выключаться только в обесточенном состоянии, т.е. только после размыкания соответствующих силовых выключателей.
Во избежание ошибочных коммутационных операций разъединители и соответствии силовые выключатели имеют взаимную механическую блокировку.
Помимо этого, разъединители предназначены для создания видимого места разъединения, поскольку в силовых выключателях это место находится в дугогасительной камере и скрыто от глаз. По правилам техники безопасности при отсоединении участков линий электропередач должно быть видным место разъединения.
Для проведения работ по техническому обслуживанию сборных шин без прерывания электроснабжения распределительная подстанция должна быть оснащена как минимум двумя параллельными сборными шинами.
Для повышения гибкости сети создается возможность подключения отдельных фидеров к сборным шинам с помощью разъединителей. Наряду с этим для повышения свободы действий сборная шина может быть подразделена на несколько секций (так называемое продольное секционирование шины).
Благодаря этим мерам крупная электрическая сеть может разбиваться на несколько участков с гальваническим разделением, чем ограничивается величина токов при возможном коротком замыкании.
Описанные действия принято называть корректирующими коммутационными операциями, причем оптимальная конфигурация сети предварительно определяется с помощью программ распределения нагрузок и защиты от короткого замыкания.
Путем оптимизации этих операций можно полностью использовать весь потенциал сети по передаче электроэнергии без возникновения опасных эксплуатационных состояний.
Распределительные и трансформаторные подстанции подразделяются на отдельные панели, выполняющие определенные функции. Существуют панели питания, панели с отходящими фидерами и соединительные панели.
Конструкция отдельных панелей в основном унифицирована. На электрических схемах панели всегда изображаются в однополюсном виде. Это значит, что на схемах подобного рода с помощью стандартных символов изображаются только устройства, необходимые для работы установки.
Принципиальная схема фидера
По схеме, показанной на рисунке, построены как панели питания, так и панели с отходящими фидерами. Оба разъединителя предназначены для отсоединения силового выключателя вместе с измерительными трансформаторами тока и напряжения.
Если установка состоит из нескольких сборных шин, количество разъединителей сборных шин должно быть увеличено в соответствующее число раз для двух сборных шин.
Измерительные трансформаторы регистрируют соответствующие параметры, необходимые для рабочих, счетных и защитных устройств.
Для защиты линии от индуктивных и емкостных воздействий соседних линий при проведении работ по техническому обслуживанию, а также для защиты от ударов молний применяется заземляющий разъединитель. Из-за своей функции заземляющий разъединитель иногда называется рабочим заземлителем.
Для отключения более крупных участков сети в случае аварии или для проведения необходимых работ по техническому обслуживанию, как правило, используются как минимум две параллельные сборные шины.
Система с двумя сборными шинами
С помощью силового выключателя соединительной панели обе сборные шины могут быть соединены в одну узловую точку. Этот вид соединения называется поперечным соединением. Благодаря поперечному соединению, можно проводить замену сборных шин без прерывания электроснабжения.
Панели питания и панели с отходящими фидерами при необходимости могут быть подключены к разным сборным шинам, в результате чего энергоснабжение не нарушается.
Поскольку разъединители могут включаться-выключаться только в обесточенном состоянии, в соединение двух сборных шин должен быть встроен силовой выключатель. Если сборные шины соединяются между собой то сначала необходимо замкнуть оба разъединителя, и только после этого – силовой выключатель.
При соединении сборных шин нужно выполнить соответствующие действия (например, переключить ступенчатые выключатели трансформаторов) для выравнивания их потенциалов, поскольку в противном случае при соединении шин в них возникнут высокие токи неустановившегося режима.
После соединения сборных шин можно проводить любое подключение и отключение фидеров, поскольку разности потенциалов в шинах больше нет.
Нужно следить только за тем, чтобы перед размыканием одного разъединителя замыкался другой разъединитель того же фидера. В противном случае разъединитель будет находиться при размыкании под нагрузкой, что может вызвать его разрушение и даже повреждение других компонентов установки. Поэтому разъединители защищены от случайного размыкания специальными блокирующими устройствами (электрического и пневматического действия).
Для изучения основных процессов, протекающих на распределительной подстанции, можно собрать экспериментальную схему, с помощью которой можно выполнять основные коммутационные операции.
Принципиальная схема экспериментального стенда
Такой экспериментальный стенд для исследования систем сборных шин распределительных и трансформаторных подстанций (лабораторный стенд немецкой компании Lucas-Nuelle) есть в ресурсном центре «Эконтехнопарк Волма».
Скриншот SCADA for power Lab: двойная сборная шина
Анализ параметров напряжения и тока проводится с помощью программного обеспечения SCADA for power Lab (SO4001-3F). Для использования всех возможностей системы двойных сборных шин рекомендуется подключить каждую сборную шину к собственному источнику напряжения.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Характеристика и особенности ошинковки трансформатора своими руками
В России ошиновку трансформаторов со стороны высшего напряжения чаще всего выполняют многожильным алюминиевым проводом со стальным сердечником. При этом его закрепляют на изоляторах для воздушных ЛЭП, применяя соответствующую арматуру. Но устройства, изготовленные таким образом, не отличаются компактностью. Поэтому их не всегда удается выполнить согласно габаритным ограничениям техзадания. Альтернативой этому способу является метод жесткой ошиновки. Выбор типа ошиновки зависит от рабочих параметров трансформатора и должен учитывать технико-экономическое обоснование установки.
Ошиновка трансформатора: что это такое?
Ошиновкой трансформаторной подстанции или распределительного устройства (РУ) называется конструкция, служащая для передачи электроэнергии в границах своей электрической установки. В ее состав входят проводники, изоляторы, разветвители и удерживающие их элементы, а иногда и защитные кожухи.
Шины могут быть как жесткими, так и гибкими. Это зависит от параметров и вида устройства. В жесткой шинной конструкции шинами служат отрезки металлических полос или труб. Они закрепляются на опорных изоляторах либо в шинодержателях. Гибкая ошиновка образуется при использовании многожильных проводников без оболочки, подвешенных на линейных изоляторах. Расшиновкой трансформатора называют полный или частичный демонтаж его шинной конструкции. Чаще всего она выполняется для замены или ремонта оборудования.
Для чего выполняют ошиновку трансформатора
Шинная конструкция трансформатора необходима для подачи на него высокого и снятия с него пониженного напряжения. То есть она является связующим звеном между трансформатором и кабельными вводами электрических сетей.
Какие материалы применяют
Ошиновку трансформаторов разной мощности выполняют по различным типовым проектам с применением разных материалов.
Для трансформатора малой мощности
Токопроводы ошиновки маломощных трансформаторов изготавливаю из алюминиевых шин, проводов или кабелей. Соединение их с медными крепежными элементами трансформаторных выводов делают, используя медно-алюминиевые переходники. Выводы вторичной обмотки соединяют с распредщитом многожильным алюминиевым или медным изолированным проводом, открыто проложенным по стальной полосе.
Для силового трансформатора
Ошиновку трансформаторов большей мощности делают гибким алюминиевым кабелем. Отрезки, которого соединяют прессуемыми натяжными зажимами. При этом ввод в распределительные устройства выполняется алюминиевыми шинами.
Изоляторы
Состоят из керамики высшего качества покрытой глазурью. В зависимость от области применения делятся на группы.
- Аппаратные, используемые в аппаратуре.
- Стационарные – для распределительных устройств. По назначению различают проходные и опорные изоляторы. Опорные используют для крепления жестких токопроводов. Проходные для подсоединения электрических сетей к шинным конструкциям устройств.
- Линейные – для воздушных ЛЭП.
Как правильно выполнить ошиновку своими руками
Перед началом сборки следует убедиться в исправности изоляторов и удалить заусенцы с крепежных элементов. При сборке шинного модуля нельзя деформировать токопроводы, совмещая их с точками крепления. Иначе на изоляторы или шинодержатели, используемые для их крепления, будет действовать нагрузка, значительно превышающая расчетную. В процессе сборки следует контролировать правильность соединения фазных шинопроводов и их чередования. По окончании монтажа участок входа провода в зажим и зазор между ними необходимо герметизировать несколькими слоями эмали или свинцового сурика, разведенного на олифе.
Каким критериям должна отвечать правильная ошиновка
При переменном токе устройства, превышающем 600 А элементы шинодержателей не должны образовывать замкнутого магнитного контура вокруг шины. Для чего хотя бы одна из накладок или один стягивающий их болт должны быть из немагнитного материала.
Изгиб плоской шины на ребро выполняется радиусом не меньше удвоенной ширины. Загиб на плоскость – не меньше двойной толщины.
Гибкие шины не должны быть перекручены и иметь расплетки или лопнувшие жилы.
Как проверить правильность: тестирование и испытания
Для оценки состояния шинного модуля по окончании сборки проводят несколько испытаний.
Измерение сопротивления изоляции
Сопротивление всех типов изоляционных материалов измеряют мегомметром на 2,5 тыс. В. Для измерения готовую шинную конструкцию отключают от такой аппаратуры, как трансформаторы, разрядники, токовые автоматы и от подобных им. Выводы прибора подключают к шинопроводу и к заземлению устройства. Проверяя шины одной фазы, две других следует замкнуть на «землю». При различии сопротивлений изоляции фаз более, чем в несколько раз необходимо осмотреть фазу с меньшим сопротивлением.
Испытание повышенным напряжением
Проверка проводится с отключением той же аппаратуры что и при измерении сопротивления изоляции. Оборудование для этого испытания не должно иметь выдержки времени отключения при КЗ.
Контроль соединения шин
Качество сварки шинопроводов проверяется при помощи УЗИ сканера. А при отсутствии прибора внешним осмотром сварного шва. Контроль резьбовых соединений проводят, измеряя электрическое сопротивление пятна контакта. А также выборочно проверяя момент затяжки, или разбирая соединение для осмотра.
Шинные конструкции распределительных устройств
Сборные шины распределительных устройств представляют собой неизолированные, сравнительно массивные токоведущие проводники прямоугольного, круглого или профильного сечения. В пределах помещения закрытого РУ все ответвления от шин и присоединения к аппаратам выполняются также голыми проводниками, образующими ошиновку.
Сборные шины являются центральной и наиболее ответственной частью РУ, так как к ним поступает электроэнергия от всех генераторов станции (или трансформаторов подстанции) и к ним же присоединяются все отходящие линии.
В закрытых РУ до 35 кв включительно сборные шины выполняют из алюминиевых полос прямоугольного сечения. Стальные шины применяют в электроустановках малой мощности при токах нагрузки не свыше 300—400 А.
Следует отметить, что прямоугольные (плоские) проводники более экономичны, чем круглые. При равной площади сечения у прямоугольной шины боковая поверхность охлаждения больше, чем у круглой.
В помещении РУ шины монтируются на специальных шинных полках или каркасах аппаратных ячеек. Шины укладываются на опорных фарфоровых изоляторах на ребро или плашмя и закрепляются при помощи шинодержателей.
Существует много различных способов установки шин. Каждому из них присущи свои преимущества и недостатки.
Условия охлаждения шин, установленных на ребро, лучше, чем расположенных плашмя. В первом случае коэффициент теплоотдачи на 10—15% выше, чем во втором, и это учитывается при определении допускаемое токовой нагрузки (ПУЭ). Шины, обращенные к соседним своей узкой стороной (ребром), обладают большей механической устойчивостью.
Для возможности перемещения шин вдоль их осп при температурном удлинении шина в середине участка крепится жестко, а в пролете — свободно. Кроме того, при большой длине шин устанавливают компенсаторы, которые принимают на себя температурные удлинения. Две шинные полосы соединяются между собой при помощи гибкого пакета тонких медных или алюминиевых лент. Концы шинных полос имеют на опорном изоляторе не жесткое, а скользящее крепление через продольные овальные отверстия.
Для исключения температурных напряжений шины в некоторых случаях присоединяются к неподвижным аппаратам (зажимам) при помощи гибких пакетов, которые наращиваются на концах жестких шин.
Наибольшие применяемые размеры однополосных медных и алюминиевых шин составляют 120х10 мм.
При больших токовых нагрузках (для медных шин более 2650 А и для алюминиевых — 2070 А) применяют многополосные шины — пакеты из двух и реже из трех полос на фазу; нормальное расстояние между полосами в пакете принимают равным толщине одной полосы (b).
Близость полос одного и того же пакета друг к другу вызывает неравное распределение тока между ними: большая нагрузка приходится на крайние полосы пакета и меньшая — на средние. Например, в трехполосном пакете в крайних полосах протекает по 40%, а в средней — только 20% полного тока фазы. Это явление, аналогичное явлению поверхностного эффекта в одном проводнике, делает нецелесообразным применение более трех полос шин при переменном токе.
При рабочих токах, превышающих допустимые для двухполосных шин, наиболее целесообразно применять шины корытного профиля (швеллеры), дающие возможность лучше использовать проводниковый материал и получить высокую механическую прочность.
В настоящее время в мощных установках применяют пакет из двух швеллеров на фазу, который приближается по форме и kп к полому квадрату. Наибольший размер швеллера со стенкой 250 мм и толщиной 12,5 мм при двух швеллерах в пакете позволяет передавать ток 12 500 А для меди и 10 800 А — для алюминия.
Шины и вся ошиновка закрытого РУ окрашиваются эмалевыми красками в опознавательные цвета, что позволяет оперативному персоналу легко распознавать токоведущие части, относящиеся к определенным фазам и цепям.
Кроме того, окраска защищает шины от окисления и улучшает теплоотдачу с их поверхности. Увеличение допустимого тока от окраски шин составляет 15—17% для медных и 25—28% для алюминиевых шин.
Для шин различных фаз применяют следующие цвета окраски: трехфазный ток: фаза А — желтый, фаза В — зеленый, фаза С— красный; нулевые шины: при незаземленной нейтрали — белый, при заземленной нейтрали, а также заземляющие проводники — черный; постоянный ток: положительная шина — красный, отрицательная шина — синий.
Ошиновка открытых РУ может выполняться гибкими проводами или жесткими шинами. При напряжениях 35, 110 кв и выше для повышения коронного напряжения и снижения потерь на корону применяют провода только круглого сечения.
В большинстве открытых РУ ошиновка выполняется из многопроволочных сталеалюминиевых проводов такой же конструкции, как и на линиях электропередач.
Медные провода для ошиновки применяются лишь в тех случаях, когда открытое РУ расположено вблизи (около 1,5 км) берегов соленых морей или химических заводов, активные испарения которых и унос могут вызвать быструю коррозию алюминиевых проводов. В отдельных случаях в открытых РУ применяют жесткую ошиновку, которая выполняется из стальных или алюминиевых труб, укрепляемых на опорных изоляторах.
Сечения шин и других токоведущих проводников могут быть рассчитаны исходя из величины рабочих токов и допускаемых температур на основании условий нагрева.
Что касается шин, применяемых в РУ, то сечения их стандартизованы и для них составлены таблицы допустимых длительных токовых нагрузок. Поэтому в практических условиях нет необходимости вести расчет по формулам, а достаточно произвести выбор по таблицам.
Таблицы допустимых длительных токовых нагрузок на голые шины и провода рассчитаны и проверены экспериментально; при их составлении принята допустимая температура нагрева 70° С при температуре окружающего воздуха +25° С.
Такие таблицы для стандартных сечений шин и проводов из основных проводниковых материалов и определенных профилей (прямоугольный, трубчатый, швеллер, полый квадрат и др.) приведены в ПУЭ и справочниках.
Для шин прямоугольного сечения табличные токовые нагрузки составлены при установке их на ребро; поэтому при расположении шин плашмя нагрузки должны быть уменьшены на 5% для шин шириною полос до 60 мм и на 8% для шин шириною полос более 60 мм. В тех случаях, когда средняя температура окружающего воздуха отличается от стандартной (+25°С), допускаемые нагрузки шин, полученные из таблиц, должны быть пересчитаны по следующей приближенной формуле:
где IН—допускаемая нагрузка, взятая из таблиц.
Сечение проводников должно быть проверено по экономической плотности тока.
Экономическим сечением проводников или шин qЭК называют такое сечение, при котором суммарная величина ежегодных расходов, определенная по капитальным затратам и эксплуатационным расходам, оказывается наименьшей.
Экономическое сечение проводов и шин получается при делений, тока наибольшей нагрузки в нормальном режиме на электрическую плотность тока:
Полученное по экономическому условию сечение округляют до ближайшего стандартного и проверяют по длительно допускаемому току нагрузки. Следует отметить, что сборные шины РУ всех напряжений по экономической плотности тока не выбирают, так как экономические сечения при больших токах получаются равными либо меньше сечений, выбранных по нагреву.
Кроме этого, шины РУ проверяют на термическую и электродинамическую устойчивость при коротких замыканиях, а при 110 кв и выше — также на коронирование.
Таким образом, проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и аварийных режимов.
Если сечение проводника, определенное по экономическим условиям и условиям длительной нагрузки, не равно сечению, которое требуется по другим аварийным условиям (термическая и динамическая устойчивость при коротких замыканиях), то должно приниматься большее сечение, удовлетворяющее всем условиям.
Следует также отметить, что при установке шин больших сечений необходимо обеспечивать наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия для охлаждения. Это может быть достигнуто путем уменьшения числа полос в пакете и их надлежащего пространственного и взаимного расположения, рациональной конструкции пакета, применения профильных шин — корытных, полых и др.
При применении стальных шин определение величины допустимого тока производится несколько иным путем.
В стальных шинах вследствие поверхностного эффекта происходит значительное вытеснение тока к поверхности проводника глубина проникновения не превышает 1,5—1,8 мм.
Исследованиями установлено, что допустимая нагрузка стальных шин переменным током практически зависит от периметра поперечного сечения шин, а не от площади этого сечения.
На основании этих исследований принят следующий способ расчета стальных шин переменного тока:
1. Сначала определяют ток нагрузки шины (для однополосной шины не свыше 300—400 А) и находят линейную плотность тока:
где Iн — ток нагрузки, А; р — периметр поперечного сечения шины, мм.
Линейная плотность тока зависит от допустимой температуры перегрева стальной шины над температурой окружающего воздуха. Эта зависимость определяется следующим выражением:
Установлено, что при болтовых соединениях стальных шин величина Θ не должна превышать 40° С, а для сварных соединений она может быть повышена до 55° С.
Если принять температуру окружающего воздуха v0 — 35°, то линейная плотность тока при болтовых соединениях будет равна
2. По этим данным определяем величину необходимого периметра поперечного сечения шины:
По периметру шины, имея сортамент шин, можно легко подобрать нужный размер стандартных стальных полос, соблюдая условие
где h—высота шины, мм; b—толщина шины, мм.
Приведенный выше расчет стальных шин относится к однополосным шинам.
При больших токах нагрузки можно применить пакеты из нескольких стальных шин. В этом случае периметр поперечного сечения одной полосы шины, входящей в пакет, подбирается с соблюдением следующих условий:
Для упрощения расчетов можно пользоваться диаграммой зависимости периметра р поперечного сечения шины от тока нагрузки IН.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Устройство силовых трансформаторов
Силовым трансформатором называется электромагнитное устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого более высокого или более низкого напряжения при неизменной частоте. Трансформаторы выпускаются стандартных мощностей: 10, 16, 25, 40 и 63 кВ•А с увеличением каждого из этих значений в 10, 100, 1000 и 10000 раз.
Трансформаторы разделяются по способу охлаждения на масляные, сухие, с дутьевым и водомасляным охлаждением; по исполнению — для внутренней и наружной установок, герметичные и уплотненные; по числу фаз — одно- и трехфазные; по числу обмоток — двух- и трехобмоточные; по способу регулирования напряжения — под нагрузкой и при отключенном напряжении.
Сухие (без масла) трансформаторы выпускаются мощностью до 1600 кВ А и напряжением до 15, 75 кВ с естественным охлаждением. Достоинством сухих трансформаторов является их пожаробезопасность.
Для масляных трансформаторов с естественным масляным охлаждением, используемых в закрытых помещениях, обеспечивается непрерывная вентиляция для отвода нагретого и доступа холодного воздуха.
Основными параметрами трансформаторов являются: номинальные напряжения обмоток, номинальная мощность, номинальный ток и номинальная нагрузка обмоток.
Обмотки первичного и вторичного напряжения трехфазных двухобмоточных трансформаторов соединяют по схемам звезда-звезда или звезда-треугольник. В зависимости от направления намотки обмотки, последовательности соединений фазных обмоток и чередования фаз при соединении в звезду или треугольник можно получить ту или иную группу соединений. Наиболее распространенные схемы соединений обмоток трансформаторов приведены на рис. 115.
Рис. 115. Схемы соединений обмоток двухобмоточных трансформаторов:
а — звезда-звезда с выведенной нейтралью; б — звезда-треугольник; в — звезда с выведенной нейтралью-треугольник.
Силовые трансформаторы имеют обозначения, состоящие из букв и цифр. Первая буква указывает число фаз: О — однофазный и Т — трехфазный. Вторая буква указывает вид охлаждения: М — масляное естественное; Д — масляное с дутьевым охлаждением и естественной циркуляцией масла; ДЦ — масляное с дутьевым охлаждением и принудительной циркуляцией масла; MB — масляно-водяное охлаждение масла с естественной циркуляцией; Ц — масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла; С, СЗ, СТ — естественное воздушное охлаждение соответственно при открытом, закрытом и герметизированном исполнениях; у трансформаторов с заполнением негорючих диэлектриков вид охлаждения обозначается буквами Н — естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком и НД — охлаждение негорючим жидким диэлектриком с принудительным дутьем.
Третья буква указывает число обмоток (Т — трехобмоточный), четвертая — выполнение одной из обмоток с устройством регулирования напряжения под нагрузкой — РПН и обозначается буквой Н.
Мощность и высшее напряжение трансформатора указываются в обозначениях дробью. Числитель дроби указывает номинальную мощность в кВ•А, а знаменатель — высшее напряжение обмоток (ВН) в кВ.
Например, трансформатор типа ТДТН-15000/35 — трехфазный, с дутьевым охлаждением, трехобмоточный, с регулировкой напряжения под нагрузкой, мощностью 15000 кВ•А и напряжением ВН — 35 кВ.
Рис. 116. Трехфазный силовой трансформатор мощностью 1000 кВ•А с масляным охлаждением:
1 — бак; 2, 5 — нижняя и верхняя ярмовые балки; 3 — обмотка ВН; 4 — регулировочные отводы; 6 — магнитопровод; 7 —деревянные планки; 8 — отвод от обмотки ВН; 9 — переключатель; 10 — подъемная шпилька; 11 — крышка; 12 — подъемное кольцо; 13 — ввод ВН; 14 — ввод НН; 15 — выхлопная труба; 16 — расширитель; 17 — маслоуказатель; 18 — газовое реле; 19 — циркуляционные трубы; 20 — маслоспускной кран; 21 — катки.
Основой конструкции силового двухобмоточного трансформатора (рис. 116) является его активная часть, состоящая из магнитопровода 6 с расположенными на нем обмотками низшего (НН) и высшего 3 (ВН) напряжений, отводов 8 и переключателя напряжения 9. Магнитопровод 6 трансформатора набирается из листов специальной электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм. Отдельные части магнитопровода собирают в жесткую конструкцию из трех вертикальных стержней с верхним 5 и нижним 2 ярмами с помощью стяжных шпилек и прессующих ярмовых балок, образуя замкнутый контур. Между собой листы стали изолированы лаком или теплостойким покрытием на основе жидкого стекла. Ярмовыми балками из швеллеров листы стали магнитопровода плотно опрессовывают при помощи шпилек. Ярмовые балки и шпильки изолируют от активной стали магнитопровода. Активная часть трансформатора помещается в металлический бак, который предохраняет обмотки от повреждений и является резервуаром для трансформаторного масла.
Обмотки трансформаторов изготовляют из электротехнической меди или алюминия прямоугольного или круглого сечения. Чаще всего применяют цилиндрические и винтовые обмотки. Их отделяют от сердечника, друг от друга и от стенок бака цилиндрами из изолирующего материала (бакелита).
Цилиндрические обмотки выполняют из круглых или прямоугольных проводов с изоляцией из хлопчатобумажной пряжи и наматывают в один слой (однослойная), в два слоя (двухслойная) или несколько слоев (многослойная) одним или несколькими проводами по винтовой линии (рис. 117).
Рис. 117. Однослойная (а), двухслойная (б) и многослойная (в) конструкции цилиндрических обмоток силовых трансформаторов:
1 — выравнивающие кольца; 2 — коробочка из электрокартона; 3 — конец первого слоя обмотки; 4 — планка из бука; 5 — отводы для регулирования напряжения.
Начала и концы обмоток располагают на их противоположных торцах. Однослойные и двухслойные обмотки применяются в качестве обмоток низкого напряжения, а многослойные — в качестве обмоток ВН в трансформаторах мощностью до 630 кВ•А.
Цилиндрические многослойные обмотки изготовляют из круглого провода, намотанного на бумажно-бакелитовый цилиндр, плотно укладывая витки слоями и прокладывая между ними листы кабельной бумаги (рис. 117, в). При большом числе слоев между ними укладывают планки из древесины твердых пород или из нескольких слоев полосок склеенного электрокартона, образуя вертикальные каналы. Такая конструкция обеспечивает хороший отвод теплоты для охлаждения обмотки. Для увеличения механической прочности обмотку обматывают хлопчатобумажной лентой, пропитывают глифталевым лаком и запекают при температуре около 100 С.
В более мощных трансформаторах применяют непрерывные обмотки из плоских проводов без разрывов и паек при переходе из одной катушки в другую. Эти обмотки наматываются на рейки, уложенные на бумажно-бакелитовом цилиндре и образующие в своих промежутках вертикальные каналы охлаждения, а горизонтальные каналы создаются с помощью пакетов из электротехнического картона, собранных на проваренных в масле деревянных планках. Они применяются в силовых трансформаторах в качестве обмоток низшего и высшего напряжения.
Баки силовых трансформаторов изготовляют из листовой стали. Они могут быть овальной или прямоугольной форм. Баки изготовляют гладкими, а для лучшего охлаждения масла — ребристыми, трубчатыми и с радиаторами. Баки устанавливают на катки для перемещения трансформаторов в пределах помещения подстанции. Сверху бак закрывается съемной крышкой, на которой размещают вводные изоляторы, термометр, пробивной предохранитель, переключатель отводов обмотки для регулирования напряжения, расширитель, газовое реле и предохранительную трубу.
Для присоединения обмоток к токопроводящим шинам применяют фарфоровые изоляторы, через которые проходят медные стержни.
Изоляционное масло в трансформаторе используется в качестве изолирующей и охлаждающей среды. В процессе эксплуатации трансформатора масло стареет и теряет свои первоначальные изоляционные свойства за счет воздействия на него кислорода, влаги, грязи и высокой температуры.
Для измерения температуры верхних слоев масла в трансформаторах мощностью до 1000 кВ•А применяют стеклянный термометр с шкалой от -20 до +100 ºС, а в трансформаторах свыше 1000 кВ•А — термометрический сигнализатор ТС-100, который служит для контроля температуры масла и для сигнализации или отключения трансформатора при превышении температуры свыше допустимого предела.
В тех случаях, когда вторичные сети имеют изолированную от земли нейтраль, для безопасной работы применяется пробивной предохранитель, имеющий воздушные промежутки. В аварийном режиме воздушные промежутки пробиваются и обмотка низкого напряжения заземляется.
Рис. 118. Переключатели ТПСУ-9-120/11 (а), ТПСУ-9-120/10 (б) отводов обмоток для регулирования напряжения силовых трансформаторов и их схема (в):
1 — сегментный контакт; 2 — коленчатый вал; 3, 4 — бумажно-бакелитовая трубка; 5 — резиновое уплотнение; 6 — крышка трансформатора; 7 — фланец; 8 — стопорный болт; 9 — колпак; 10 — указатель положения; 11 — неподвижный контакт.
Для поддержания необходимого уровня напряжения потребителей у трансформаторов с регулировкой напряжения (рис. 119, а и б) проводят изменение коэффициента трансформации с помощью переключателей ответвлений обмоток (рис. 118). Регулирование напряжения проводится в пределах ±5 %. Трансформаторы с РПН (регулирование под нагрузкой) имеют большое число ступеней и более широкой диапазон регулирования (до 20%).
Рис. 119. Схемы трансформаторов с РПН без реверсирования (а) и с реверсированием (б):
1 — основная обмотка; 2 — регулировочная обмотка; 3 — устройство переключения; 4 — переключатель (реверсор).
Часть обмотки ВН с ответвлениями называется регулировочной обмоткой. Расширение регулировочного диапазона без увеличения числа отводов достигается применением схем с реверсированием (рис. 119, б). Переключатель-реверсор 4 позволяет присоединить регулировочную обмотку 2 к основной 1 согласно или встречно, благодаря чему диапазон регулирования удваивается. Устройство 3 PПН обычно включается со стороны нейтрали X. что позволяет выполнять их с пониженной изоляцией.
Устройство РПН состоит из контактора, разрывающего и замыкающего цепь рабочею тока; избирателя (переключателя), контакты которого размыкают и замыкают электрическую цепь без тока; реактора или резистора; приводного механизма (рис. 120).
Рис. 120. Последовательность работы переключающих устройств с РПН:
Р — реактор; К1, К2 — контакторы; РО — регулировочная обмотка; П — переключатель.
Очередность в работе контакторов и избирателей обеспечивается приводным механизмом с реверсивным пускателем. В нормальном режиме работы через реактор Р проходит ток нагрузки, а в процессе переключения ответвлений — реактор ограничивает значение тока Iцирк. Контактор, в котором при переключении возникает дуга на контактах, помещают в отдельном масляном баке. Управление устройством РПН осуществляется автоматически от реле напряжения или дистанционно диспетчером.
На маслоуказателе расширителя нанесены три контрольные черты, соответствующие уровню масла при температуре -45, +15, +40.
Рис. 121. Расположение на крышке трансформатора расширителя, газового реле и предохранительной трубы:
1 — расширитель; 2 — газовое реле; 3 — предохранительная труба.
Газовое реле (рис. 121) служит для сигнализации или отключения трансформатора в случаях внутренних повреждений. Разлагающиеся под действием высоких температур масло, дерево или изоляция выделяют газы, которые воздействуют на поплавки с контактами газового реле. В случае отказа работы газового реле в трансформаторе создается повышенное давление, которое разрушает мембрану предохранительной трубы и выбрасывает газы и масло наружу, предотвращая опасность взрыва бака. Мембрана трубы изготовляется из стекла или фольги.
Рис. 122. Схема автотрансформатора:
а — однофазного; б — трехфазного.
Автотрансформаторы представляют собой трансформаторы, у которых обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения (рис. 122). Автотрансформаторы широко используются для связи электрических сетей напряжением 150/121, 230/121. 350/121, 500/121 и 750/330 кВ. Они выполняются трехфазными или и виде групп, состоящих из трех однофазных. Автотрансформаторы низкого напряжения широко применяются для регулирования напряжения в цепях управления, автоматики, а также при испытаниях оборудования и сетей.
В мощных автотрансформаторах напряжение регулируют переключателем, как и в обычных трансформаторах.