Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

фазно экранированных токопроводах междуфазное к. з. возможно лишь при двойном замыкании на землю, что практически мало вероятно. За счет потерь энергии от индуцированных токов в кожухах и вблизи расположен­ ных металлических частей К л доходит до двух, причем наибольшие потери получаются в кожухе средней фазы. При сквозном к. з. шина и кожух отталкиваются друг от друга, благодаря чему изоляторы разгружаются от меха­ нической нагрузки.

Рис. 9-23. График температур проводов гибкого токопровода 6 (А-600) на фазу.

В промышленных установках комплектные экраниро­ ванные токопроводы применяются на выводах мощных^ трансформаторов до распределительного устройства 6— 10 кВ и в преобразовательных подстанциях на участке между регулировочным трансформатором и главным транс­ форматором выпрямителя. Последнее имеет целью пре­ дотвратить междуфазные к. з. для динамически неустой­ чивого автотрансформатора.

Токопроводы КЭТ на токи до 10 кА имеют естественное охлаждение, а при более высоких токах — принудитель­ ное воздушное. Они маркируются по назначению, напри­ мер КЭТ 300/20 — для генератора 300 МВт, напряжение 20 кВ, ток 12 кА, при напряжении генератора 17,5 кВ; выпускаются заводом «Электрощит»,

348

Узел Д

Рис. 9-24. Малогабаритный гибкий токопровод 6—10 кВ с внутрифазовой транспозицией.

Рис. 9-25. Три фазы комплектного экранированного токо­ провода КЭТ-200/20 для генератора 200 МВт, 9 кА, 20 кВ. -

ш

Рис. 9-26. Комплектный симметричный токопровод КСТ.

а — общий вид; б — вывод от трансформатора в ЗРУ 10 кВ; 1 — секция под­ хода к трансформатору; 2 — нормальная секция длиной 1 500 мм; 3 — ввод­

ная секция с проходными изоляторами; 4 — подгоночная секция.

350

Необходимость применения более компактных токопроводов с индустриальным монтажом привела к разра­ ботке комплектных симметричных трехфазных токоироводов типа КСТ (рис. 9-26), в которых фазы расположены по вершинам треугольника на опорных изоляторах в об­ щем кожухе. Запорожский электроаппаратный завод выпускает такие токопроводы на 1 600 и 2 500 А с индук­ тивным сопротивлением X —- 0,08 Ом/км, т. е. как у ка­ белей. Токопроводы выпускаются в виде различных сек­ ций — прямых, угловых и т. д., позволяющих преодоле­ вать сложные трассы.

Основной недостаток комплектных трехфазных токопроводов КСТ — высокая стоимость. Стремление удешевить

токопровод. Кабель полу­ чается в 6—8 раз дешевле трехфазного комплектного

токопровода, однако монтаж его сложен из-за большого радиуса изгиба.

В США идея использования кабелей на большие токи привела к системе cable-duct (кабельный токопровод). В этой системе однофазные кабели на напряжение выше 1 000 В укладываются по треугольнику в прямые секции с интервалом для изгибов. Такая заготовка складывается в несколько раз и транспортируется на место монтажа (рис. 9-27). Интервалы между секциями позволяют вы­ полнять повороты по трассе. После прокладки токопровода все интервалы на прямых и угловых участках закрываются стандартными кожухами. Подобные системы разрабаты­ ваются и в СССР, однако применение их пока ограничи­ вается токами до 1 600—2 500 кА.

351

Ö-7. РАСЧЕТ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ I 000 В ПО РАБОЧИМ И АВАРИЙНЫМ РЕЖИМАМ

Двойные линии, как правило, находятся в работе, что целесообразно с точки зрения уменьшения потерь в сети

ив отношении надежности сети, так что нагрузка каждой линии в нормальном режиме уменьшается в 2 раза. Для рабочего режима сечение выбирается по экономической плотности тока при половинной нагрузке.

При выходе из строя одной кабельной линии остав­ шаяся линия несет полную нагрузку и должна быть рас­ считана по допустимому нагреву с учетом допустимой перегрузки. Согласно ПУЭ при нормальной нагрузке 80 % допустимого тока на время ликвидации аварии кабели допускают перегрузку до 130% в течение до 6 ч в сутки

ив продолжение не более пяти суток. Кроме того, кабель­ ные сети и токопроводы должны проверяться на термиче­ скую устойчивость при токах к. з., а токопроводы — на динамическую устойчивость. Из трех полученных по рас­ четам сечений — по экономической плотности тока J 3, нагреву и устойчивости току к. з. — принимается наи­ большее, как удовлетворяющее всем условиям.

Расчетным током для питания цеховых трансформато­ ров, преобразователей, двигателей и трансформаторов электропечей является их номинальный ток, независимо от фактической загрузки, по принципу равнопрочности. Для РП расчетный ток определяется, как указано в гл. 5. Расчет удобнее вести по табл. 9-1.

Таблица 9-1

Практика расчетов показывает, что для питания РП при больших нагрузках решающее значение имеют ава­ рийный режим и расчет по нагреву. Для мелких потре­

352

бителей сечение может быть задано экономической плот­ ностью тока или термической устойчивостью токам к. з.

Динамическая устойчивость токопроводов зависит от типа изоляторов и расстояния между ними вдоль токо­ провода. Расчет по потере напряжения особенно важен

при протяженных токопроводах и производится по фор­ муле

Данные R и X приводятся в справочниках или опре­ деляются расчетом.

9-8. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОТ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ

Коррозией металлов называется разрушение их по­ верхности под влиянием химического или электрохимиче­ ского воздействия окружающей среды. Металлические сооружения в земле подвергаются почвенной коррозии, вызываемой электрохимическим воздействием грунта, и электроэрозии под действием блуждающих токов. Хими­

трический ток.

Для измерения электродных потенциалов применяются неполяризующиеся электроды сравнения: водородный, медносульфатный или свинцовый. В технике электрической защиты преимущественно пользуются медносульфатным электродом сравнения. По отношению к нему металлы

Если в зелие лежит стальная труба, то ее листая по­ верхность имеет отрицательный потенциал — 0,76 13. При попадании в верхний слой металла постороннего вещества (шлак и др.) образуется элемент с более высоким потенциалом. В результате возникает гальваническая пара с разностью потенциалов; при влажной почве, являю­ щейся электролитом, появится ток, идущий от высшего потенциала (анод) к низшему (катод). Анодом будет слу­ жить место примеси, а катодом — вся чистая поверхность металла. Выход тока из металла через электролит по за­ кону Фарадея сопровоящается переносом в электролит (разрушением) металла. При электрохимическом экви­ валенте железа 1,04 г/А-ч за год при токе 1 А будет поте­ ряно 1,04-8 760 = 9110,2 г, или 9,1 кг железа.

Блуждающие токи создаются при работе электриче­ ского рельсового транспорта (трамвай, электрическая железная дорога, метрополитен), когда повышенное со­ противление рельсов на стыках вызывает ответвление по­ стоянного тока в соседние металлические предметы с вы­ сокой проводимостью. Блуждающие токи могут достигать величины десятков и сотен ампер с ответвлением на сотни метров и вызывать опасные разрушения. Действительно, в местах выхода блуждающих токов (анод), возвращаю­ щихся к источнику питания, имеет место интенсивное разрушение металла, приводящее к авариям с кабелями, пожарам и взрывам нефте- и газопроводов и т. п. В промпредприятиях блуждающие токи возникают в установ­ ках электролиза за счет утечки токов через изоляцию ванн.

Кроме описанных видов коррозии, в странах с тропи­ ческим климатом существует вызываемая микробами био­ коррозия, которая требует специальной защиты ядохими­ катами (для изделий в тропическом исполнении).

Для защиты от почвенной коррозии и электрокоррозии

применяются следующие мероприятия.

Защитные покрытия. Для металлических трубопро­ водов — противокоррозионная изоляция — битумные по­ крытия, полимерные покрытия (липкие пленки, полиэ­ тилено-песчаная изоляция); покрытие эмалью этиноль; цементные и цементно-битумные покрытия; для силовых

кабелей — поливинилхлоридные оболочки. Электрическая защита. Принцип электрической защиты

состоит в том, чтобы исключить выход тока из защищае­ мого сооружения в электролит-почву и дать ему выход че­

354