Трансформаторы напряжения встроенные в токопровод

Трансформаторы тока встроенные типа ТВ-ЭК-М2, для токопроводов номинальным напряжением до 35 кВ

Материалы для скачивания:

Встроенные трансформаторы тока ТВ-ЭК предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты, автоматики и управления в установках переменного тока.

Встроенные трансформаторы тока ТВ-ЭК изготавливаются с вторичными обмотками для измерения и защиты, с одним или несколькими коэффициентами трансформации (с отводами).

Трансформаторы тока типа ТВ-ЭК-М2 с литой изоляцией для внутренней установки устанавливаются внутри токопроводов и изготавливаются с количеством вторичных обмоток от одной до пяти.

Встроенные трансформаторы тока ТВ-ЭК изготавливаются в климатическом исполнении У, УХЛ или Т, категория размещения 2,3 по ГОСТ 15150-69.

Основные параметры и характеристики встраиваемых

трансформаторов тока типа ТВ-ЭК М2

п.п.	Наименование параметра	Значение параметра
1	Номинальное напряжение токопровода, кВ	от 0,66 до 35
2	Наибольшее рабочее напряжение, кВ	по ГОСТ 1516.3
3	Номинальный первичный ток, А	от 50 до 32 000
4	Номинальный вторичный ток, А	1; 5
5	Номинальная частота, Гц	50
6	Количество вторичных обмоток	1; 2; 3; 4; 5
7	Номинальный класс точности обмоток на измерения	0,2, 0,2S, 0,5, 0,5S, 1, 3
8	Номинальный класс точности обомоток на защиту	5P, 10P
9	Номинальная мощность обмоток на измерение	от 1 до 50
10	Номинальная мощность обмоток на защиту	от 1 до 50
11	Коэфициент безопасности приборов обмоток на измерение	от 3 до 50
12	Номинальная предельная кратность обмоток на защиту	от 2 до 50
13	Масса трансформаторов, кг	в зависимости от размера трансформатора и кол-ва вторичных обмоток сообщается после заполнения опросного листа

Трансформаторы тока расчитываются по индивидуальным техническим требованиям Заказчика согласно Опросного листа. Более подробную инфомрацию и возможные габаритные размеры можете найти в заводском Каталоге.

Источник

Токопроводы комплектные пофазно-экранированные генераторного напряжения 6, 10, 20, 24, 27, 35 кВ серии ТЭНЕ

Назначение

Токопроводы генераторного напряжения могут применяться и на других объектах энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства и др.

Токопроводы ТЭНЕ изготавливаются в соответствии с ТУ 3414-170-00216823-2007.

Устройство токопроводов, основные особенности конструкции

Токопроводы указанного типа устанавливаются на электростанциях и подстанциях, предназначены для распределения электроэнергии большой мощности с длительным сроком службы. Исполнение токопроводов отвечают самым высоким требованиям надежности.

Особенности конструкции закрытых токопроводов в пофазном исполнении:

• исключается возможность междуфазных коротких замыканий от попадания на шины посторонних предметов и доступ персонала к токоведущим частям токопровода
• на шинах и оболочках-экранах токопроводов устанавливается компенсатор линейных расширений для компенсации линейных изменений, вызываемых температурными изменениями
• токопроводы по всей трассе цельносварные. Исключения составляют разборные узлы подсоединения к турбогенераторам, трансформаторам и выключателям
• токопровод электродинамически устойчив
• внешнее магнитное поле токопровода скомпенсировано. Достигается это соединением оболочек-экранов перемычками и заземления соответствующих участков трассы
• разъемные электрические контактные соединения алюминий-медь выполнены с применением высоконадежных переходных контактов
• токопроводы пылезащищенные
• опорные изоляторы устойчивы к выпадению росы и инея. При необходимости узлы крепления обеспечивают возможность легкой замены изоляторов без разборки экранов
• в полости экранов токопровода исключены емкостные разряды (искрение). Для этого на изоляторах предусмотрена установка специальных стержневых контактов
• в конструкции токопровода предусмотрена возможность удаления водорода при возможных его утечках через не плотности в узлах крепления выводов генератора
• крепление оболочек-экранов к поперечным балкам – разъемное изолированное, что исключает возможность циркуляции наводимых токов по строительным конструкциям
• крепление балок к строительным конструкциям – сварное
• замер сопротивления изоляции в опорных узлах крепления между экраном и поперечными балками обеспечивается без разборки конструкции
• экранирование токопроводов существенно снижает нагрев расположенных вблизи токопроводов металлических и железобетонных строительных конструкций
• узлы соединения оболочек-экранов с генератором и трансформаторами исключает возможность наводимых токов

Конструкция токопроводов

Токопроводы ТЭНЕ имеют пофазно-экранированное исполнение. Каждая фаза состоит из токоведущей шины 1 соответствующего сечения, оболочки-экрана 2 и изоляторов 3. Шина закрепляется на изоляторе специальным шинодержателем. Изоляторы крепятся к крышкам, которые закрепляются на оболочках-экранах болтами. Шаг между изоляторами — не более 3 м.

Токопроводы ТЭНЕ напряжением 6, 10, 20 кВ

Секция прямолинейная
1 – шина токоведущая, 2 — оболочка-экран,
3 — изолятор, 4 – балка

Каждая фаза состоит из алюминиевой шины 1 и алюминиевой цилиндрической оболочки-экрана 2. Шина центрируется и закрепляется в оболочке-экране по сечению тремя изоляторами 3, расположенными под углом 120°.

Токопроводы ТЭНЕ напряжением 20, 24, 27, 35 кВ

Секция прямолинейная
1 – шина токоведущая, 2 — оболочка-экран,
3 — изолятор, 4 – балка

Состав и устройство токопроводов

Электрооборудование, применяемое в токопроводах генераторного напряжения

Основные технические характеристики 0.08 Mb

Каталог «Комплектные токопроводы и шинопроводы» 2.10 Mb

Источник

Выбор трансформаторов напряжения и тока

Вначале произведём выбор трансформаторов напряжения.

Трансформаторы напряжения в цепи генераторов устанавливаются встроенными в комплектный токопровод. В выбранные токопроводы (см. далее) встроены трансформаторы ЗНОЛ.09 [15], имеющие номинальную мощность основной вторичной обмотки 75 ВА в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счётчиков.

Таблица 27. Параметры трансформаторов напряжение

Тип	Номинальное напряжение обмоток, кВ	Номинальная мощность ВА в классах точности	Максимальная мощность ВА
первичной	вторичной основной №1
0,2	0,5
ЗНОЛ.09

Согласно [23], в цепи генераторов необходима установка следующих измерительных приборов:

Таблица 28. Измерительные приборы, подключаемые к трансформатору напряжения

Прибор	Тип	одной обмотки, ВА	Число обмоток			Число приборов	Общая
, Вт	, вар
Ваттметр	Д-335	1,5
Варметр	Д-335	1,5
Счетчик активной энергии	Меркурий 233	0,5	0,866	3,464
Вольтметр	Э-335
Вольтметр регистрирующий	Н-344
Частотомер	Э-372
Ваттметр регистрирующий	Н-344
Датчик активной мощности	Е-829	—	—
Датчик реактивной мощности	Е-830	—
Сумма:	3,464
59,1 ВА

, т.к. . Мощность трансформаторов напряжения умножаем на 3, поскольку для однофазных трансформаторов напряжения, соединенных в звезду, следует брать суммарную мощность всех трех фаз. Таким образом, данный трансформатор способен работать в классе точности 0,5.

Для соединения трансформатора напряжения с приборами примем кабель КВВГ (с медными жилами, с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке) с сечением жил 2,5мм 2 .

Выполним проверку по потерям напряжения.

.

Сопротивление проводов при длине кабеля 40 м [5], стр. 170:

.

.

Полученная потеря напряжения меньше 0,5%, что нужно для подключения счетчиков согласно ПУЭ.

Таким образом, трансформаторы напряжения ЗНОЛ.09 и кабель КВВГ сечением 2,5 мм 2 удовлетворяют всем требованиям и принимаются к установке.

Теперь произведём выбор трансформаторов тока.

В выбранный к установке комплектный токопровод (см. далее) встроены трансформаторы тока ТШВ-15-8000/5 [5].

Таблица 29. Параметры трансформаторов тока

Тип TA	, кВ	Номинальный ток, А	Номинальная нагрузка в классе точности 0,2, Ом
первичный	вторичный
ТШВ-15-8000/5

Проверку по номинальному напряжению, электродинамической и термической стойкости не проводим, так как указанные трансформаторы тока встроены в пофазно-экранированный токопровод, прошедший все эти проверки. Остается проверить трансформаторы тока по вторичной нагрузке.

Согласно [23], перечень приборов для подключения к трансформатору тока в цепи генератора будет следующим:

Таблица 30. Измерительные приборы, подключаемые к трансформатору тока

Прибор	Тип прибора	Нагрузка фаз, ВА
А	В	С
Амперметр регистрирующий	Н-344	—	—
Ваттметр	Д-335	0,5	—	0,5
Варметр	Д-335	0,5	—	0,5
Счетчик активной энергии	Меркурий 233	0,1	—	0,1
Ваттметр (щит турбины)	Д-335	0,5	—	0,5
Ваттметр регистрирующий	Н-348	—
Сумма:	11,6	11,6

Общее сопротивление приборов:

.

Допустимое сопротивление проводов:

.

Рассмотрим кабель с медными жилами длиной 40 м, схема соединения трансформаторов тока по [18] – полная звезда, поэтому .

.

Согласно [18] по механической прочности примем кабель КВВГ (с медными жилами, с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке) сечением 2,5 мм 2 . Тогда:

;

.

Как видим, полученное значение меньше номинальной вторичной нагрузки трансформатора тока (30 Ом).

Трансформаторы тока ТШВ-15-8000/5, встроенные в комплектный токопровод, проходят по всем параметрам и принимаются к установке.

Выберем трансформаторы тока в цепи отходящих линий, в цепи секционного реактора и в цепи НН автотрансформаторов связи.

Для установки в цепи секционного реактора и в цепи НН автотрансформатора связи примем шинные трансформаторы тока ТШЛ-20 того же производителя [8]. Данные трансформаторы тока рассчитаны на номинальный первичный ток 18000 А, имеют номинальное напряжение 20 кВ, вторичный ток 1 А и номинальную вторичную нагрузку 30 Ом в классе точности 0,2. Данные трансформаторы тока используются согласно [23] только для подключения амперметра (в цепи секционного реактора) или для подключения амперметра, ваттметра и варметра с двухсторонней шкалой (в цепи трансформатора связи). Очевидно, что вторичная нагрузка при этом будет значительно ниже, а номинальная вторичная нагрузка, напротив, выше, чем в предыдущих случаях установки трансформаторов тока. Таким образом, трансформатор тока ТШВ-20 пригоден к установке по условию загрузки вторичной обмотки.

Проверим выбранный трансформатор тока на термическую и электродинамическую стойкость по наиболее тяжёлым условиям:

Таблица 31. Проверка трансформаторов тока на термическую и электродинамическую стойкость

Условия проверки	Расчетные данные	Данные по трансформатору тока ТШЛ-20

Таким образом, выбранные трансформаторы тока проходят по всем условиям и пригодны для установки в цепи отходящих линий, в цепи секционного реактора и в цепи НН трансформаторов связи.

Выбор токоведущих частей

Вначале произведём выбор пофазно-экранированных токопроводов.

По известному току утяжелённого режима для генераторов 63 МВт ( А) по [15] выбираем комплектные токопроводы ТЭНЕ-20-11250-400УХЛ1 (для генераторов 63 МВт) на напряжение 20 кВ.

Проверим токопроводы на термическую и электродинамическую стойкость по наиболее тяжёлым условиям:

Таблица 32. Проверка комплектных токопроводов на термическую и электродинамическую стойкость

Условия проверки	Расчетные данные	Данные по токопроводу ТЭНЕ-20-11250-400УХЛ1

Следовательно, выбранные токопроводы могут быть установлены в цепи генераторов 63 МВт.

Теперь выберем шины генераторного распредустройства.

Сечение плоских шин согласно [18] выбирают по допустимому нагреву при максимальном токе. Наибольший ток, протекающий по шинам ГРУ, равен А. По [16], стр. 398 принимаем алюминиевые шины коробчатого сечения 2x(125х55х6,5) мм 2 , имеющие допустимый продолжительный ток .

Проверим выбранные шины на термическую стойкость при КЗ. Минимальное сечение, обеспечивающее термическую стойкость шин ( ):

.

Получили величину меньше выбранного сечения (1370 мм 2 ), следовательно, выбранные шины термически стойки.

Проверим шины на электродинамическую стойкость при КЗ.

Значение суммарного тока КЗ на шинах ГРУ равно 164 кА.

Примем расположение шин в вершинах прямоугольного треугольника в связи с более компактным их размещением в ГРУ.

Рис. 31. Шины, расположенные в вершинах треугольника

Расчёт будем вести в соответствии с указаниями [3].

Шины коробчатого сечения обладают большим моментом инерции, поэтому расчет производится без учета колебательного процесса в механической конструкции. Принимаем, что швеллеры шин соединены жестко по всей длине сварным швом, тогда момент сопротивления . При расположении шин в вершинах прямоугольного треугольника расчетная формула имеет вид:

,

l = 2 м – расстояние между изоляторами;

а = 0,8 м – расстояние между фазами.

Условие электродинамической стойкости шин:

.

Допустимое напряжение для алюминиевых шин согласно [3] составляет 90 МПа. Таким образом, шины удовлетворяют условию электродинамической стойкости.

Выберем также изоляторы для крепления на них шин ГРУ.

По [16] выбираем опорные изоляторы ИО-10-30УЗ. Минимальная разрушающая сила для выбранного изолятора , высота изолятора 154 мм.

Проверяем изоляторы на механическую прочность при КЗ.

Максимальная сила, действующая на изгиб, определяется по формуле:

.

Поправка на высоту коробчатых шин:

.

Тогда расчётная сила, действующая на изолятор:

.

Условие механической прочности изоляторов при КЗ:

;

.

.

Таким образом, опорные изоляторы ИО-10-30,00УЗ, установленные на расстоянии 2 м друг от друга, проходят по условию механической прочности при КЗ.

Теперь произведём выбор гибкого токопровода от шин ГРУ до автотрансформаторов связи.

Допустимая стрела провеса по габаритно-монтажным условиям согласно [18] равна 2,5 м.

Выбираем сечение по экономической плотности тока. Тогда .

Принимаем два несущих провода АС-500/64. Тогда сечение алюминиевых проводов должно быть равно:

.

.

Принимаем число проводов равным 7.

Таким образом, к установке принимаем токопровод 2´AC-500/64+7´А-500 диаметром 160 мм с расстоянием между фазами 3 м.

Проверяем по допустимому току:

.

Данное значение меньше тока, возникающего при отключении одного из трансформаторов связи (2·4563,432 А = 9126,864 А).

Пучок гибких неизолированных проводов имеет большую поверхность охлаждения, поэтому проверка на термическую стойкость согласно [18] не производится.

Проверяем токопровод по условиям схлестывания.

Сила взаимодействия между фазами на единицу длины токопровода:

.

Сила тяжести 1 м токопровода (с учетом массы колец 1,6 кг, массы 1 м провода АС-500/64 1,85 кг, 1 м провода А-500 1,38 кг) определяется как:

.

Принимая время действия релейной защиты 0,1 с, находим:

;

.

По [22] для значения находим . Отсюда:

.

Допустимое отклонение фазы:

,

где – наименьшее допустимое расстояние в свету между соседними фазами в момент их наибольшего сближения. Для токопроводов ГРУ согласно [18].

Схлестывания нe произойдет, так как действительное отклонение фазы в 0,99 м меньше допустимого в 1,32 м.

Проверяем гибкий токопровод по электродинамическому взаимодействию проводников одной фазы.

.

Удельная нагрузка на каждый провод А-500 от взаимодействия при КЗ:

,

где q – сечение провода, мм 2 .

Удельная нагрузка на провод А-500 от собственного веса:

.

Принимая максимальное натяжение на фазу в нормальном режиме Т_ф,max = 100·10 3 Н, определяем максимальное механическое напряжение:

Определяем допустимое расстояние между распорками внутри фазы:

,

k = 1,8 — коэффициент допустимого увеличения механического напряжения в проводе при КЗ;

s_max — максимальное напряжение в проводе при нормальном режиме, МПа;

b — коэффициент упругого удлинения материала провода (для алюминия он равен 159·10 -13 м 2 /Н);

l₁ — удельная нагрузка от собственной массы провода, МПа/м;

l_к — удельная нагрузка от сил взаимодействия при КЗ, МПа/м.

Источник