КАБЕЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Соединение генераторов и трансформаторов с РУ 6—10 кВ выполнялось раньше пучком кабелей, проложенных в кабельном канале или траншее. Однако такое соединение оказалось малонадежным, так как большое количество концевых кабельных муфт часто являлось причиной аварий. Чем больше мощность генератора, тем большее число кабелей необходимо для соединения, тем меньше надежность работы. Это явилось причиной замены кабельных соединений сначала шинным мостом, потом гибкой связью, а затем комплектным токопроводом.
Возможно применение кабельного соединения для мощных генераторов, но уже не обычными кабелями, а специальным, рассчитанным на большой ток нагрузки.
Поперечный разрез такого кабеля с водяным охлаждением напряжением 20 кВ показан на рис. 1. Внутри кабеля имеется канал диаметром 26 мм, образованный из твердотянутой медной полосы в виде спирали, по которому циркулирует охлаждающая вода, имеющая на входа температуру 25 °С, а на выходе 60 °С. Давление воды на входе в кабель не более 0,5 МПа. Присоединение кабеля к генератору и трансформатору осуществляется с помощью специальных концевых муфт. Кабель может быть проложен в стальных лотках на опорах или в траншее (ниже уровня промерзания грунта). В первом случае — при прокладке в лотках — после отключения генератора зимой в кабеле должна обеспечиваться циркуляция подогретой воды. Во втором случае — при прокладке в траншее — кабель у трансформатора в месте его выхода из траншеи должен быть заключен в будку с электрообогревом.
Рис. 1. Кабель с водяным охлаждением 20 кВ на ток 15 кА:
1 – канал для циркуляции воды; 2 – медная жила сечением 1200 мм2; 3 – полиэтиленовая оболочка; 4 – коллоидный графит; 5 – полупроводящая прорезиненная ткань; 6 – экран из двух слоев медной ленты; 7 – оболочка из полихлорвинилового пластика.
Присоединение к выводам генератора осуществляется коротким участком коробчатых шин, к которым присоединяются трансформаторы напряжения и заземляющие разъединители. Трансформаторы тока ТШЛ-20 устанавливаются на отметке 6,0, и через них пропускаются кабели, закрепленные на металлоконструкциях (рис. 2).
Капитальные затраты при прокладке кабеля оказываются меньше, чем в случае применения пофазноэкранированного токопровода, но потери энергии в токоведущей жиле, медном экране кабеля и окружающих металлоконструкциях значительны (в несколько раз больше, чем в пофазном токопроводе). Применение кабеля с водяным охлаждением целесообразно для пиковых или полупиковых электростанций, имеющих число часов использования Тmax=2000—3000 ч.
При установке в цепи генератора выключателя применение кабельного варианта нецелесообразно вследствие увеличения затрат из-за применения большого количества дорогостоящих концевых муфт.
Рис. 2. Соединение генератора с повышающим трансформатором кабелем с водяным охлаждением:
1 – выводы генератора; 2 – шина коробчатая; 3 – трансформаторы напряжения; 4 – заземлитель; 5 – муфта концевая; 6 – кабель с водяным охлаждением; 7 – трансформаторы тока; 8 – будка для концевых муфт и подогревателей; 9 – кабель к трансформатору с. н.; 10 – концевые муфты; 11 – присоединение к вводам повышающего трансформатора.