Пофазно-экранированный токопровод

Союз Советскнн

Социалмст ические аув"

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

657498 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24.11.76 (21) 2422927/24-07 (5I1 М. Кл . с присоединением заявки №вЂ”

Н 02 G 5/06 (23) Приоритет—

Гкудерстеенньй немнтет

СССР ее делам нзебретеннй н етнрмтнй (53) УДК 621.316..35! (088.8) Опубликовано 15.04.79. Бюллетень .% 14

-Дата опубликования описания 16.04.79 (72) Авторы изобретения

А. С. Тер-Григорян, В. 1О. Войцкуляннс и Г. Д. Пиленко

Тбилисское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института «Гидропроект» им. С. Я. Жука и Ленинградский филиал Всесоюзного института по проектированию организаций энергетического строительства (71) Заявители (54) ПОФАЗНО ЭКР НИРОВАННЫй ТОКОПРОВОД

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использова но на нулевых выводах генераторов мощных электростанций.

В связи с увеличением единичных мощностей генераторов одной из основных и наиболее сложных проблем при проектировании токопроводов является проблема их охлаждения.

Известен пофазно экранированный токопровод, содержащий кожухи и токоведущие шины (1 . Однако такой токопровод не может быть использован для генераторов большой мощности, например свыше 800 МВт, так как рост передаваемой мощности вызывает резкое увеличение габаритов токопровода, а следовательно, его металлоемкости и требуемых строительных объемов, а также усложняет конструкцию системы вентиляции.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является пофазно экранированный токопровод, содержащий кожухи. и токоведущие шин л с водяныМ охлаждением, закрепленные в кожухах при помогци опорных изоляторов и соединенные патрубками, подсоединенными к подающим и от

2 водящим охлаждающую жидкость трубо проводам 121. Этот токопровод может передавать сравнительно больи ую мощность, однако ошиновка нулевых выводов мощных генераторов с расщепленными фазами, имевших шесть выводов вместо обычных трех, требует по крайней мере удвоения количества комплектов токопроводов, а следовательно, увеличения металлоем кости, габаритов и строительных объемов.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и уменьшение габаритов токопровода при использовании его для ошнновки нулевых выводов мощных генераторов

Ото достигается тем, что в предлагаемом, гокопровода каждая из токоведущих шин выпоЛнена расщепленной по крайней мере на две обхваченные вместе изоляционными бандажами полутрубы, между которыми установлены изоляционные распорки, причем к продольным краям полутруб жестко и герметично прикреплены V-образные пере20 городки, а подающие и отводящие охлаждающую жидкость патрубки смонтированы на полутрубах так, что охлаждаю цая жидкость проходит через каждую полутрубу пофазно.

657498

4 присоединения шлангов 20 заземлены. Внутри шин 5 установлены диафрагмы 21, которые вместе с системой соединения патрубков 16 и 17 и трубопроводов 18 и 19 обес печиваютт прохождение охлаждающей жид. кости через каждую полутрубу пофаэно (на5

4 правление потока показано стрелками).

Токопровод работает следующим образом.

В нормальном режиме каждая шина 5 обтекается половиной тока нагрузки генератора. Вследствие симметрии между отдель ными ветвями обмоток, соединенных в звезд) разность потенциалов между нулевыми точ= ками Oi и Ог отсутствует.

При возникновении витковых замыканий в ветвях обмоток статора генератора нару55 шается равенство ЭДС, индуктируемых в полуветвях одной фазы, возникает разность потенциалов между точками Oi и 0 и через трансформатор 4 тока начинает протекать уравнительный ток, на который реагирует поперечная дифференциальная защита гене. ратора.

При работе токопровода в аварийном режиме, например при сквозных коротких замыканиях на главных выводах генератора, по каждой шине 5 протекает половина тока короткого замыкания одного направления, при этом возникают динамические усилия, стремящиеся . сблизить шины одной фазы и воспринимаемые изоляционными распорзо ками 12. Динамические усилия, возникающие при коротком замыкании между шинами соседних фаз, значительно ослабляются экранирующим действием кожухов 8 и воспринимаются опорными изоляторами 10.

Изоляционные бандажи могут быть выполнены в виде обойм, например раэьемных, обхватывающих токоведущую шину с зазором, в котором установлены диэлектрические прокладки.

На фиг. l дана электрическая схема ошиновки нулевых выводов генератора; на фиг. 2описываемый токопровод, вид сбоку с частичным вырывом; на фиг. 3 — разрез по А—

А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид по стрелке

Б на фиг. 2; на фиг. 5 — узе л 1 на фиг. 2; на фиг. 6 — разрез по  — В на фиг. 4; на фиг, 7 — разрез по à — Г на фиг. 5; на фиг. 8 — схема системы водяного охлаждения, развертка, Обмотка статора 1 мощного генератора выполнена с двумя параллельными на каждую из фаз А, В, С ветвями, каждая из которых имеет отдельный нулевой вывод 2 (XiХг; Y iY ;Z Z>). Токопровод 3 соединяет соответствующие ветви обмоток в две параллельные звезды, ветви одноименных фаз которых электрически изолированы друг от друга, а нулевые точки Oi и О соединены между собой через трансформатор 4 тока поперечной дифференциальной защиты генератора.

Токопровод 3 содержит по две токоведущие шины 5, каждая из которых выполнена в виде полутруб 6, к продольным краям которых жестко и герметично прикреплены (приварены) V-образные перегородки 7.

К каждому нулевому выводу 2 присоедииена соответствующая шина 5, причем обе шины одной фазы заключены в общий кожух 8, механически соединены друг с другом

„изоляционными бандажами 9, установленными равномерно по длине токопровода, и фйксируются в кожухе опорными изоляторами 10, радиально ввинченными в опорные кольца t l кожуха, и изоляционными распорками l2, размещенными между шинами 5

Изоляционный бандаж 9 содержит цилин

--дрическую обойму 13 из металлического лис- та с загибаемыми лапками 14 по торцам.

Обойма 13 обхватывает обе полутрубы 6 с установленными между ними изоляционными распорками t2 с зазором а. В зазоре размещены прокладки 15, каждая из которых выполнена из диэлектрика и представляет собой полукольцо с конической наружной поверхностью. Прокладки 15 установлены обращенными друг к другу меньшими основаниями с натягом и зафиксированы загибом лапок 14 обоймы 13.

На концах полутруб 6 каждой фазы ив нулевых точках О> и Ог смонтированы подающие 16 и отводящие 17 охлаждающую жидкость — дистиллированную воду — патрубки, соединенные с подающим 18 и отводящим 19 трубопроводами и между собой гибкими электроизоляционными шлангами 20. Трубопроводы .18 и 19 в местах

59

so

Все тепло, которое выделяется при прохождении тока через шины, отводится охлаждающей жидкостью, проходящей по вне ренним полостям полутруб 6. Охлаждающая жидкость, в качестве которой используется дистиллированная вода, насосом 22 прогоняется через теплообменник 23 для охлаждения, а затем подается по подающему трубопроводу 18 через гибкий электроизоляционный шланг 20 и патрубок 16, установленный в нулевой точке Oi, в токопровод. Диафрагма 21 обеспечивает подачу воды в полутрубу 6 первой фазы, после чего вода перетекает во вторую полутрубу этой же фазы, а затем направляется диафрагмой 21, установленной около нулевой точки Ог, в полу. трубу второй фазы и т. д.

Таким образом обеспечивается последовательное прохождение охлаждающей воды через все шины. Из токопровода вода выходит через патрубок 17 в нулевой точке Ог и поступает через отводящий трубопровод!9 к насосу 22. Цикл повторяется.

Уменьшение количества потребной воды и повышение эффективности охлаждения полутруб обеспечиваются выполнением перегородок V-образными, так как это уменьшает

657498

Формула изобретения

А В С

S живое сечение полутрубы и одновременно повышает жесткость перегородок;

Предлагаемый пофазно экранированный токопровод -обеспечивает работу мощных генераторов, заменяя по крайнеи мере два токопровода известной конструкции, и тем самым уменьшает потребный расход металла и необходимость в строительных объемах машинного зала. Только одно снижение металлоемкости дает экономию на один генератор в среднем около 5 тыс. р.

1. Пофазно экранированный токопровод, содержащий кожухи и токоведущие шины с водяным охлаждением, закрепленные в кожухах при помощи опорных изоляторов и соединенные патрубками, подсоединенными к подающим и отводящим охлаждающую жидкость труба п ровода м, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и габаритов токопровода при использовании его для ошиновки нулевых выводов мощных генераторов каждая из токоведущих шин

d выполнена расщепленной по крайней мере на две обхваЧенные вместе изоляционными бандажами полутрубы, между которыми установлены изоляционные распорки, причем к продольным краям полутруб жестко и герметично прикреплены У-образные перегородки, а подающие и отводящие охлаждающую жидкоеть патрубки смонтированы на полутрубах так; что охлаждающая жидкость проходит через каждую полутрубу пофазно.

2. Токопровод по и. 1, атличающийся тем, что изоляционные бандажи выполнены в виде обойм, например разъемных, обхватывающих токоведущую шину с зазором, в котором установлены диэлектрические прокладки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Двоскин Л. И. Компоновки и конструкции распределительных устройств высо.кого напряжения. М.— Л., Госэнергоиздат, 1960, издание 2-е, с. 417, рис. 6, 7.

2. Патент США № 2992290, кл. 174-16

1961.

657498

Составнтель Л. Январева

Редактор А. ПеЯсоченко Техред О. Луговая Корректор С. Шекмар

Заказ,l 8 l 515 l Тнраж 856 . Подписное

UHHHffH Государственного коинтета СССР по делам нзобретеннЯ и открытиЯ

l 13035, Москва, Ж-35, Раушска я наб., д. 4/5

Филиал ППП . «Патент». г, Ужгород, ул. Проектная, 4