Среди эффективных cпocoбoв cнижения затрат раcпределительных уcтрoйcтв на пoдcтанциях выделяетcя применение жеcткoй oшинoвки. Группа кoмпаний «ЭнТерра» разрабатывает и прoизвoдит кoмплекты жеcткoй oшинoвки на напряжения 35, 110 и 220 кВ для типoвых и нетипoвых cхем. Жеcткая oшинoвка c литыми шинoдержателями – это уникальное решение, обеcпечивающее выcокую cкороcть и проcтоту монтажа, возможноcть быcтрого расширения распределительного устройства на подстанциях.
Инновационная конструкция
Жесткая ошиновка представляет собой систему шин и крепежных элементов, при помощи которых выполняются электрические соединения между высоковольтным оборудованием (например, разъединителями), а также сборные шины в открытых и закрытых распределительных устройствах 35-500 кВ.
Жесткая ошиновка предназначена для выполнения электрических соединений между высоковольтными аппаратами в открытых и закрытых распределительных устройствах. Применение жесткой ошиновки позволяет уменьшить площадь землеотвода для строительства распределительного устройства (на 18%), снизить массу металлоконструкций (на 55%), уменьшить объем земляных работ (20%), потребность в гибком проводе (45%). Кроме того, снижаются трудозатраты (на 15%) и стоимость строительно-монтажных работ (26%). За счет уменьшения высоты расположения жесткой ошиновки упрощается обслуживание оборудования распределительного устройства.
Ошиновка поставляется как в составе комплектных блочно-модульных подстанций производства Группы компаний «ЭнТерра», так и отдельно, для комплектации подстанций других производителей. Основная инновация в конструкции ошиновки – использование уникальных соединительных элементов – литых шинодержателей с гибкими связями. Литые шинодержатели позволяют практически полностью отказаться от сварных соединений при монтаже ошиновки.
По словам руководителя отдела разработок ГК «ЭнТерра» Д. САВОХИНА, разработчики пошли на изготовление литых шинодержателей, т.к. это позволило сократить сроки разработки жесткой ошиновки для конкретного объекта с десяти до двух дней,
сократить сроки разработки конструкторской документации, а также существенно уменьшить сроки изготовления и монтажа. По сравнению со старым вариантом, в котором применялись сварные швы, использование литых шинодержателей в конструкции жесткой ошиновки позволило уменьшить трудоемкость монтажа вдвое.
Отказ от сварки для соединения шин между собой и с оборудованием позволил использовать в качестве материала шин трубу из сплава 1915Т (вместо сплава АМг6) с лучшей электропроводностью, более высокой механической прочностью и коррозионной стойкостью и увеличить допустимый длительный ток шин.
Еще одно важное качество ошиновки с литыми шинодержателями – техническое превосходство жесткой ошиновки с использованием литых шинодержателей над стандартным вариантом со сварными швами. Например, наибольший ток электродинамической стойкости вместо привычных 80 кА увеличен до 125 кА.
Кроме того, отказ от применения сварных соединений также позволил исключить опасность отжига металла шин и добиться повышенной надежности. При использовании литых шинодержателей, в отличие от сварного шва, обеспечивается возможность свободного перемещения шин при температурных изменениях длины шин, а также при небольших отклонениях фундаментов, возникающих при строительстве и эксплуатации.
Ошиновка, поставляемая на объект, имеет высокую степень заводской готовности. Применение литых шинодержателей и болтовых соединений позволяет производить монтаж ошиновки быстро и без применения сварочной техники, выполнять быструю замену шин, например, при расширении распределительного устройства. Шины могут быть быстро демонтированы и применены вновь на другом объекте.
Для клиента применение жесткой ошиновки с литыми шинодержателями очень удобно в плане эксплуатации. Жесткую ошиновку также отличает быстрое изготовление, скорость монтажа.
Некоторые особенности
Ошиновка представляет собой систему жестких шин трубчатого сечения, изготовленных из алюминиевого сплава 1915Т. Шины устанавливаются на высоковольтном оборудовании при помощи литых шинодержателей, изготовленных из алюминиевого сплава АК12 или аналогичного. Соединение жестких шин между собой, а также шин с контактами оборудования осуществляется сертифицированными литыми шинодержателями и гибкими контактными связями.
Нормальный ток жесткой ошиновки при номинальном напряжении в 110 кВ достигает 1000 А при сечении трубы 80х5 мм и доходит до 2000 А при сечении трубы 80х10 мм. В качестве используемого материала при изготовлении трубы применяется алюминиевый сплав 1915 Т.
Характеристика материалов гибкой связи
|
номинальный ток жесткой ошиновки, А |
ГОСТ 839-80 |
гильза ГОСТ 23469.2-79 |
|
до 1000 |
2хА 240 |
240-22-А хим. Н12-У2 |
|
до 2000 |
3хА 300 |
300-24-А хим. Н12-У2 |
Для предотвращения раскачивания шины на больших пролетах предусмотрено виброгасящее устройство. Конструкция узлов крепления жестких шин обеспечивает компенсацию смещения шин, возникающую вследствие деформации грунта, смещения блоков в процессе эксплуатации, а также при температурных изменениях длины шины, что является особенно важным для регионов со сложными климатическими условиями.
Шины перемычки крепятся к опорным шинам четырьмя скобами, по две с каждой стороны. С одной стороны узел жесткого крепления (скобы соединяют шины без зазора), с другой стороны узел свободного крепления (скобы соединяют шины с зазором 5-7 мм). Зазор обеспечивает компенсацию температурных расширений шин. Для выполнения отпаек от жесткой ошиновки в местах, где это необходимо, на шинах привариваются контактные пластины.
По желанию заказчика цветовое обозначение (маркировка) фаз шинного модуля может выполняться одним из двух способов: при помощи маркировочных колец или покраской жестких шин по всей длине. Основным способом является цветовое обозначение (маркировка) фаз маркировочными кольцами. Окраска алюминиевых шин по всей длине может оказаться необходимой для более интенсивного охлаждения (например, в ЗРУ) или защиты от химической коррозии в случае, если ошиновка предназначена для эксплуатации на объектах с высокой степенью загрязнения атмосферы.
Маркировка фаз шинного модуля при помощи маркировочных колец имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными способами нанесения лакокрасочного покрытия. Порошковое покрытие маркировочных колец долговечно, что исключает необходимость перекраски шин в течение всего срока эксплуатации. Применение колец снижает затраты на транспортировку и хранение ошиновки, т.к. отсутствует опасность повреждения лакокрасочного покрытия шин.
Маркировочное кольцо изготавливается из алюминиевой трубы длиной 50-100 мм, имеющей диаметр, равный диаметру шины. Толщина кольца не более 3 мм. Вдоль оси кольца для устранения индуцируемых токов имеется разрез шириной не более 10 мм.
Маркировочные кольца подвергаются порошковой окраске в желтый, зеленый, красный цвет, в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок». На каждой фазе ошиновки, в зависимости от ее длины, могут быть установлены несколько колец (например, два по краям и одно посередине шины).
Качество жесткой ошиновки с литыми шинодержателями подтверждено соответствующими испытаниями и расчетами. Ошиновка испытана в НИЦ ВВА (Москва) на стойкость к термическому и электродинамическому действию токов короткого замыкания, на нагрев ошиновки допустимым длительным током. Литые шинодержатели испытаны на механическую прочность в испытательном центре «УралНИИАС».
Жесткая ошиновка с литыми шинодержателями сертифицирована в составе подстанции распределительной блочно-модульной типа ПРБМ «Исеть» в системе ГОСТ Р и может применяться в составе подстанций любых производителей. Недавно в учебном центре «Энерго Территория», структурном подразделении ЗАО УК «ЭнТерра», состоялся семинар «Жесткая ошиновка ОРУ и ЗРУ», который должен был помочь проектировщикам и конструкторам избежать ошибок.
Шины перемычки крепятся к опорным шинам четырьмя скобами, по две с каждой стороны. С одной стороны узел жесткого крепления (скобы соединяют шины без зазора), с другой стороны узел свободного крепления (скобы соединяют шины с зазором 5-7 мм). Зазор обеспечивает компенсацию температурных расширений шин. Для выполнения отпаек от жесткой ошиновки в местах, где это необходимо, на шинах привариваются контактные пластины.
Маркировка фаз шинного модуля
По желанию заказчика цветовое обозначение (маркировка) фаз шинного модуля может выполняться одним из двух способов: при помощи маркировочных колец или покраской жестких шин по всей длине. Основным способом является цветовое обозначение (маркировка) фаз маркировочными кольцами. Окраска алюминиевых шин по всей длине может оказаться необходимой для более интенсивного охлаждения (например, в ЗРУ) или защиты от химической коррозии в случае, если ошиновка предназначена для эксплуатации на объектах с высокой степенью загрязнения атмосферы.
Маркировка фаз шинного модуля при помощи маркировочных колец имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными способами нанесения лакокрасочного покрытия. Порошковое покрытие маркировочных колец долговечно, что исключает необходимость перекраски шин в течение всего срока эксплуатации. Применение колец снижает затраты на транспортировку и хранение ошиновки, т.к. отсутствует опасность повреждения лакокрасочного покрытия шин.
Маркировочное кольцо изготавливается из алюминиевой трубы длиной 50-100 мм, имеющей диаметр, равный диаметру шины. Толщина кольца не более 3 мм. Вдоль оси кольца для устранения индуцируемых токов имеется разрез шириной не более 10 мм.
Маркировочные кольца подвергаются порошковой окраске в желтый, зеленый, красный цвет, в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок». На каждой фазе ошиновки, в зависимости от ее длины, могут быть установлены несколько колец (например, два по краям и одно посередине шины).
Испытания и расчеты
Качество жесткой ошиновки с литыми шинодержателями подтверждено соответствующими испытаниями и расчетами. Ошиновка испытана в НИЦ ВВА (Москва) на стойкость к термическому и электродинамическому действию токов короткого замыкания, на нагрев ошиновки допустимым длительным током. Литые шинодержатели испытаны на механическую прочность в испытательном центре «УралНИИАС».
Жесткая ошиновка с литыми шинодержателями сертифицирована в составе подстанции распределительной блочно-модульной типа ПРБМ «Исеть» в системе ГОСТ Р и может применяться в составе подстанций любых производителей. Недавно в учебном центре «Энерго Территория», структурном подразделении ЗАО УК «ЭнТерра», состоялся семинар «Жесткая ошиновка ОРУ и ЗРУ», который должен был помочь проектировщикам и конструкторам избежать ошибок.
Ольга Степанцева
