封闭式母线

关键词： 母线 变电站 运行 用电

封闭式母线（精选九篇）

封闭式母线 篇1

随着电力行业的发展, 用电负荷不断增加, 对电力设备安全运行和供电可靠性的要求也越来越高。变电站一次设备的安全稳定运行直接影响到工农业生产和生活用电, 确保一次设备安全运行, 及时消除各类隐患和缺陷是确保安全供电的关键所在。变电站10k V封闭式硬母线在高负荷运行中, 特别是安装长度较长的硬母线往往会受到机械振动、电磁共振、环境、温度等影响, 产生异常声音, 从而对设备带来安全隐患。为保证变电站设备的安全运行, 便于今后设备正常的运行维护, 本文以35k V某变电站10k V封闭式硬母线进线桥异音原因分析及处理为例, 探讨此类事故隐患的处理方法。

2 10k V封闭式硬母线进线桥异音原因分析及处理措施

某变电站于2009年11月份进行了主变及10k V开关设备的改造, 将原10k VI、II段开关柜更换为KYN28-12中置柜;将原2号主变 (容量为10 000k VA) 更换为20 000k VA变压器;10k V进线窗更换穿墙套管, 2号主变进线桥架铝母排更换为单层铜母排, 开关室内主变10k V进线桥架由敞开式更换为封闭式进线桥架。在改造完工并正常送电后, 当用电负荷达到8 000k VA时, 10k V进线桥出现轻微异常声音, 当满负荷20 000k VA时异常声音就十分明显。

2.1 缺陷原因分析

1) 10k V2号主变进线桥, 从2号主变到进线柜开关总长度长达12m, 其中室外部分即2号主变至穿墙套管为6米、室内部分即穿墙套管至进线柜开关为6m, 采用的是铜质硬母线, 铜的硬度大、且长度较长, 当负荷电流增大, 由电流产生的电动力就越大, 铜排因电动力产生的震动没有得到充分的释放, 容易发生震动, 从而产生异声。而原来的10k V进线桥采用铝排制作, 铝的硬度小, 有一定的延展性, 在一定程度上释放了电动力产生的震动, 对减轻异音方面起到了一定的作用, 因此, 原来运行的10k V进线桥没有发生异音现象。

2) 新安装的2号主变10k V进线桥的室内部分采用的是封闭式结构, 主变运行时产生的轻微震动经铜排传至封闭的进线桥时, 极易引起共振, 共振是指一个物理系统在特定频率下, 以最大振幅做振动的情形, 系统受到外界激励, 作强迫振动时, 若外界激励的频率接近于系统频率时, 强迫振动的振幅可能达到非常大的值。该变电站开关柜新安装硬母线的封闭结构会对这部分轻微震动起到放大的作用, 故产生较大的异声。而原来的10k V敞开式进线桥安装模式则较好的消除了共振产生的震动声音。

3) 新安装的2号主变10k V进线桥的室内部分铜排采用了螺丝固定的方式, 而没有采用金具的固定方式, 螺丝固定的方式的虽然装设简单、方便维护, 但是固定面小, 紧固程度高, 不能有效的避免硬母线因电动力而引起的震动以及如变压器等周围设备因工作振动而引起的共振, 也不能有效释放长距离硬母线因温度、振动引起的能力释放。

4) 现场施工人员没有严格按照硬母线的安装施工标准工艺要求进行施工, 导致硬母线安装完成运行时发生异常声音缺陷, 这也是造成此次缺陷的重要原因之一。

2.2 解决措施

通过上面的原因分析, 长距离硬母线因电动力引起的震动, 以及周围设备工作震动而引发的硬母线共振是进线桥发出异声的主要原因, 如何消除震动和共振现象是解决该缺陷的根本所在。通过现场研究和进一步分析, 我们发现以下措施可行:

1) 在穿墙套管的室内侧加装铜软连接可以很好的避免上述两种情况的发生, 改造情况如附图1所示。铜软连接具有以下的优点: (1) 使大电流设备之间的导电连接更方便、可靠、安全, 保护各关联设备不受外力的影响, 避免连接部位因受力过大而受损害; (2) 可以吸收大电流电器设备运行时产生的噪音以及震动。铜软联自身结构比较柔软, 有弹性裕度, 当硬母线因电动力引起的自身震动当传至铜软联时, 铜软联自身的柔软结构可以很好的释放掉着部分震动, 由于铜软连接的阻尼低, 故共振频率带低, 可以十分有效的防止周围运行设备工作而引发的硬母线的共振问题。从而大幅度降低了硬母线因自身震动和共振而导致的异音; (3) 由于软连接的特殊结构, 大大增加了与空气接触的表面积, 因此可以有效的起到连接部位辅助散热的作用。

2) 将原来的母排螺丝固定方式, 改为用金具固定的办法 (改造前后如附图2所示) , 金具固定可以加大固定的横截面积, 减少震动, 使用固定金具可以保证母线固定的同时避免了形成死点, 防止了铜排和螺丝之间硬碰硬, 可以自由伸缩, 母线在受热和震动方向有一定的裕度, 可有效减轻震动现象。同时, 利于母线的散热, 且母线不用打孔, 减少了工作量, 节约了成本。

3) 加强现场施工人员的业务知识培训和学习, 努力提高业务素质, 认真研究和执行设备安装工艺标准要求, 杜绝按照经验施工, 盲目野蛮施工的现象。

3 缺陷解决成效

1) 在10k V进线穿墙套管及进线开关柜内增设两处铜软连接后, 现场进行观察和检测, 发现在负荷到8 000k VA时, 没有出现以前时的轻微异音, 当满负荷20 000k VA时有轻微的异音。从中可以发现使用铜软连接后, 效果还是十分明显, 但是还没有完全消除硬母线声音异常现象。

2) 为了能够彻底消除异音, 在加装铜软连接的基础上, 对硬母线进线桥进一步进行改造, 将原来螺丝的固定方式全部改为金具固定方式, 当满负荷20 000k VA时, 整个硬母线进线桥没有发现异常声音。

4 结论

封闭式母线 篇2

1 对于功率为200MW 及以上的发电机引出线厂用电源和电压互感器等分支线，为避免相间短路和减少导体对邻近钢构的感应发热，宜采用全连式分相封闭母线，

2 功率为200～600MW 发电机的封闭母线，宜采用制造部门的定型产品。

3 当选用的封闭母线为非定型产品时，应进行导体和外壳发热、应力、以及绝缘子抗弯的计算，并校验固有振动频率，还应进行型式试验。

对于与封闭母线配套的隔离开关和电流互感器允许温升条件，应与封闭母线一致。

4 封闭母线的导体和外壳宜采用纯铝圆形结构，导体的固定可采用三个绝缘子或带有弹性固定结构的单个绝缘子支持方式，

导体的螺栓式接头接触面必须镀银。

封闭母线外壳采用多点接地方式(即外壳和支持点间均不绝缘)，并在外壳短路板处设置可靠的接地点。接地回路应能满足短路电流动、热稳定的要求。

5 在进行封闭母线的热平衡计算时，导体最高允许温度不宜大于+90℃，外壳最高允许温度不应大于+70℃，外壳发热计算电流可取母线的计算电流。

对具有较长垂直段的封闭母线进行热平衡计算时，尚应计及垂直段对温升的影响。

6 当母线采用单个绝缘子支持时，应进行母线应力、弹性固定结构应力和绝缘子抗弯计算，对于发电机主回路宜采用集中参数动态法计算，而对厂用分支回路宜采用分布参数动态法计算。

当采用三个绝缘子支持时，可不进行绝缘子的抗弯计算。

封闭式母线 篇3

【关键词】封闭母线 微正压装置 存在问题 对策

当前，封闭母线微正压装置可有效防止潮湿空气、外界灰尘进入封闭母线中，微正压装置通过向封闭母线提供高质量的压缩空气，并且自动调节母线压力，使外界大气压略小于封闭母线空气压力形成气封，提高封闭母线的稳定性和绝缘水平。封闭母线微正压装置在长期的运行过程中，容易出现一些问题，因此要积极采取有效措施，进一步完善和改进微正压装置。

一、封闭母线微正压装置的工作原理

由于封闭母线是封闭的，当负荷电流减少或者外界温度降低时，母线温度会不断降低，封闭母线内部的气压也随之降低，这时封闭母线会通过泄露点吸入灰尘、潮气和空气，从而影响封闭母线的安全、稳定运行。在封闭母线上配置微正压装置，保持气体干燥，防止尘污被吸入封闭母线。微正压装置可使封闭母线内的干燥气压高于外部大气压，从而防止外界环境中的盐雾、灰尘、潮气等侵入封闭母线中，使封闭母线导体、外壳和绝缘子之间始终保持干燥、洁净的工作环境，避免封闭母线发生漏氢、闪络、绝缘下降等问题。微正压装置通过高效分子筛干燥方式，利用高效分子筛的压力变化，向封闭母线提供温度低于-30摄氏度的洁净、干燥的气体。由于空气压力越大，容纳水汽能力越小，空气干燥后，将一部分干燥空气减压，通过不同的压力变化，使空气更加干燥，然后使空气流过干燥剂层，将水分吸出，实现干燥脱湿目的。封闭母线微正压装置需达到以下运行性能：第一，可在相对湿度80%以下、温度为1～40摄氏度的室内环境中使用；第二，应具有设备启动计次和自动放水功能；第三，音响和灯光显示的告警方式；第四，具有报警保护功能，如超时运行停机报警、超载停机报警等；第五，供气量10 ；第六，浮冲压力可调且处于0.1～3.0kPa。

二、封闭母线微正压装置存在的问题

通常，封闭母线微正压装置安装在靠近百叶窗位置，当空气湿度大或者阴雨天气，空气压缩机内部含水量较大，封闭母线微正压装置在长期运行过程中易出现以下问题：其一，封闭母线出现微漏问题，空气压缩机无法保压，启动频繁，导致空气压缩机多次发生热保护动作；其二，贮气罐内部生锈，微正压装置吸入锈水，使得空气滤网失效堵塞，干燥塔运行效率降低；其三，空气压缩机需人工疏水，自动疏水设计不合理，难以及时排放疏水，大量水分易进入封闭母线。

三、封闭母线微正压装置改进对策

1.装置改造

为了向封闭母线提供安全、洁净的压缩空气，经过不锈钢手动阀将仪用压缩空气通过f16mm无缝不锈钢管，然后再接入空气压缩机，按照空气压缩机支管路接入封闭母线，由于考虑到仪用空气在系统运行中会含有大量油烟气，可在封闭母线进气回路上设置两级油水过滤器，有效降低含水量和含油量。在接入仪用空气之后，将贮气罐、空气压缩机等装置停用，取消电控系统中的空气压缩机启动和停止回路，在一些特殊情况下使用备用空气压缩机。同时，为了方便空气压缩机接入，在接入新管路时，保留空气压缩机和新管路之间的接口，利用1个不锈钢阀门和接口相连。为了避免空气压缩机在连续失控工作状态下压力大幅度上涨，在空气压缩机新接入管路中安装安全阀，当空气压力超过标准值时，可快速排气，保护设备运行。空气压缩机进气入口的电磁阀通过压力变化来控制电路回路，根据封闭母线不同季节的压力定值，如冬天为0.5～2.5kPa，夏天0.5～1.5kPa，实现自动关闭和开启。

2.加强日常管理维护

为了使封闭母线微正压装置处于安全、稳定的运行状态，应加强日常的管理维护：第一，按照微正压装置的设计要求，检查装置运行的不同定值，合理设定运行值；第二，由于空气压缩机进口滤芯堵塞引起空气压缩机过电流和振动，导致空气压缩机超时运行，进气量大幅减少，因此要每月定时清理和检查空气压缩机的进口滤芯；第三，通过1、2两路放水阀定期对微正压装置定期放水，在雨季要保持每周2次，平时每周1次，降低含水量，提高吸附器和电磁阀的使用寿命；第四，检查空气压缩机的停运和加载时间，检查吸附器的接头和管道是否出现漏点问题，避免由于加载时间过长损害空气压缩机的使用性能；第五，检查封闭母线吸附器的重载时间，利用二通电磁阀来控制吸附器的投运，如果封闭母线重载时间间隔较短，会导致电磁阀频繁失电、带电，从而缩短电磁阀和吸附器的使用寿命；第六，检查吸附器A/B的切换间隔，通常应为20～40s，如果时间过长，难以及时反洗吸附器，影响吸附器的运行状态；如果时间过短，电磁阀会频繁投切，降低电磁阀的使用寿命。

3.仪用气来替代空气压缩机

封闭母线微正压装置设计要求进入封闭母线的气体应满足含油量小于15ppm，微尘直径小于0.5mm的标准，而仪用气完全符合此标准。同时，微正压空气压缩机的排气量为0.21 ，仪用气空气压缩机排气量为42.5 ，使用气量较少，不会影响主系统的运行。

四、结束语

结合封闭母线微正压装置存在的问题，采取有效对策，积极改进和优化微正压装置运行状态，可有效提高封闭母线微正压装置运行的安全性和稳定性。

参考文献：

[1] 骆桂英.封闭母线微正压装置的改进[J].华电技术，2010，03：57-58+81.

[2] 池宇.热风保养装置存在问题的分析[J].电力安全技术，2012，12：40-42.

[3] 陈建.如何提高封闭母微正压装置的利用率[J].科技致富向导，2013，26：120.

浅析封闭母线铝材焊接工艺 篇4

针对以上问题，我公司专门成立了焊接技术研发小组，焊接技术研发小组通过到四川简阳空分厂和同行业厂家考察学习和交流，不断改进焊接设备和工艺，使目前的自动焊接和手工焊接质量超过了预期效果。

公司2009年3月派遣4名焊工和4名专业技术人员远赴意大利ALFASTANDARD公司进行了为期半年的焊接技术专业培训。在后期的生产和实践过程当中我们总结出来了自己的一套适用于封闭母线和高压开关行业铝材焊接的先进技术。

首先，焊接前必须彻底清理焊道中的油污、灰尘及表面氧化物，使用稀料擦洗后再用不锈钢钢丝刷反复刷，彻底清理干净。清理后如不及时焊接，中间间隔时间应在0～4h之内，否则要重新清理。(因为在焊道表面又从新形成了氧化膜)同时为了保证焊接外观质量，要对纵焊、环焊、角焊等点焊高点进行处理后方可进行焊接工作。

纵缝焊接时一定使用长度不少于20mm的引弧板和收弧板，确保焊接质量。

导体和外壳的焊接应采用惰性气体(氩气纯度应是99.9%)保护电弧焊，分为非熔化极TIG焊和熔化极MIG焊接方式。

1 TIG焊接

(1）手工焊接时，一般采用左焊法，以便容易观察熔池及其预定的运行轨迹。

电弧长度、填丝输送频率及焊接速度取决于操作者的技艺及经验。一般应保持稳定的短弧，以便获得较大的熔池深度，防止咬边。

(2）双面焊接时，第一条打底焊道必须焊透，此时可填丝或不填丝。

随后就盖面焊接，可增大焊接热输入，保证与前层焊道及两侧壁良好融合。焊接反面封底焊缝前，必须对打底焊缝根部进行清根。封底焊缝一般成形为浅而宽，保证向两侧母材圆滑过渡。

(3）熄弧的要点是不留弧坑。

即使母材焊接性能良好，但因为焊接过程中热量积累，熄弧部位温度很高，弧坑内熔池快速凝固和全方位收缩，很容易导致弧坑裂缝。如果母材焊接性能不良，则弧坑就必裂无疑。因此收弧时必须精心操作，不可突然断弧。平稳熄弧方法有二:其一为衰减熄弧法，在超前熄弧点一段距离内，长度一般为10～20mm，通过衰减电流，或抬高电弧，或加速运行，直到最后熄弧，在此中间不要中断填丝;其二为堆高熄弧法，即抬高电弧，加速加量填丝，使熄弧处焊缝堆高，熄弧后再将其修磨。用熄弧板过渡是最好的熄弧方法。

(4）熄弧后应继续向焊枪送气5～15s，以保证工件熄弧区表面钨极不被氧化。

TIG氩弧焊工艺参数表如表1:

2 MIG焊接

(1）手工焊接时，引弧一般在引弧板上进行，引弧电流A应是正式焊接电流2倍。

焊接一般采用左焊法，以便容易观察熔池及其预定的运行轨迹。焊枪与工件及焊接方向应保持70～80度夹角，运行中间可以机动调整。焊接时喷嘴下端与工件间的距离应保持在8～22mm之间，焊丝伸出长度以喷嘴内径的一半左右为宜。

(2）全方位焊接，应采用不同的焊接参数和操作技巧。

横焊时焊枪应稍向上方运行;立焊时需采用“爬坡焊”操作技巧，做“八字步”或“月牙形”摆动，以防止铝液下坠;仰焊时应采取低电弧，小电流，减少熔池体积，实施短路过渡，争取快速移动电弧，使熔池快速冷却凝固。对于10mm以上的铝板材要采用多道焊接法，先打底焊接，再盖面焊接。每焊完一条焊道，必须清理焊道表面，熔敷焊道宁可宽而浅，焊接时可以采用焊枪摆动式，控制焊道成形及气孔逸出。

(3）熄弧时部位温度很高，弧坑内熔池快速凝固和全方位收缩，很容易导致弧坑裂缝，熄弧时最好在熄弧板上进行。

MIG氩弧焊工艺参数表如表2:

导体和外壳焊缝截面积应不小于被焊接金属截面的1.25倍。

焊缝不允许有裂纹、烧穿、焊坑、焊瘤等，未焊透长度不得超过焊缝长度的10%，深度不超过被焊金属厚度的5%。特别是共箱封闭母线外壳两端的端板和中间隔板，离相封闭母线90°拐角和T型节必须TIG焊接或盖面焊接，不能有气孔和焊道塌陷，并焊透而且美观。焊缝应经超声波或着色探伤后检查合格。

瓷瓶座法兰、观察窗、盘式绝缘子内法兰等铸铝件焊接时，应采用牌号4043焊丝，焊接电流不易太大，防止熄弧后有裂纹产生。

瓷瓶铝座焊接时，必须保证铝座中心线的夹角水平方向为90°垂直方向为120°，不要偏斜。并且里外双面焊接，Mp系列的如外壳直径太小，确实内焊接困难的除外，但必须保证外部焊道高度和内部无焊瘤。

焊接升高座和波纹管连接法兰衬圈时，端面接口纵焊缝一定采用双面焊接长度不少于120mm，再将外面焊道修磨光滑平整长度不小于80mm,以确保现场橡胶波纹管安装密封性。

短路板需要在电厂焊接的，在工厂一定要对该部分的外壳和短路板进行整修，并进行模拟装配，使周围配合间隙均匀在2mm左右，确保无误后方可进入下道工序。

升高座焊接法兰时一定对照图纸来焊接，确保法兰孔与观察窗的位置，是内法兰结构的，一定要在对应的孔外壳上方焊接M10的接地螺母。

综上所述，封闭母线铝材焊接工艺的确是不同于普通的氩弧焊接，但是在以后的生产和实践过程中，铝材焊接工艺需要更加完善，以确保封闭母线的焊接质量。

摘要：在当前封闭母线和高压开关行业,铝材作为主要材料。但是由于其焊接时极易氧化的特性,使铝材的焊接工艺和焊接方法比普通的氩弧焊难度加大。我公司经过技术研发,逐步解决了这一难题。

浅析10kV封闭母线绝缘加强处理 篇5

关键词：变压器,封闭母线,缺陷处理,绝缘材料

1 设备简介

1.1 封闭母线基本数据

表1所示为封闭母线的基本数据。

1.2 封闭母线设备介绍

笔者所在电厂的10 k V共箱封闭母线自高厂变、高公变、启备变的10 k V套管端子到10 k V高压开关配电装置进线柜母线共包括三相母线、母线可伸缩接头、绝缘子和支持金具、铝制外壳及其导电和不导电伸缩补偿器、厂用变压器过渡接头;采用电加热 (智能恒温伴热电缆60℃型) 方式, 并提供一套移动式热风保养装置。

2 10 k V封闭母线的绝缘事故

该电厂2014-07曾发生过因共箱母线绝缘损坏造成接地故障, 最终导致机组跳闸事故。事故原因:2014-02, 在对某机组高厂变低压侧共箱母线检修期间, 检修外委承包商作业人员在更换B分支共箱母线检查口盖板内侧局部破损密封条时, 因密封条回装工艺不正确, 造成补粘的密封条错位脱落, 搭接在A相母线与外壳内壁之间, 形成搭接桥, 投运后, 经过长时间的运行, 绝缘下降, 导致A相接地故障。

3 故障处理方法

3.1 支撑绝缘子绝缘加强处理

为了提高支撑绝缘子防污闪能力, 对共箱封母所有绝缘子喷涂了PRTV涂料。该涂料已被用于500 k V和220 k V升压站设备上。投运后, 绝缘子运行效果良好。由此可见, 该方案成熟、可靠。

3.2 母线绝缘加强处理

采用母排及裸露导体绝缘涂料喷涂处理方案。具体操作时, 采用阻燃导热型硅橡胶绝缘涂料对母线作全绝缘处理。该涂料具有良好的绝缘性、包覆性、耐老化性和导热性。实践表明, 该方案在电网中应用较广。

3.3 箱体密封及绝缘加强处理

箱体进水多发生于垂直部分的检查孔盖板密封处和箱体连接部位。为了提高箱体整体绝缘水平, 在喷涂母线和绝缘子时, 将箱体的四壁喷涂了防污闪涂料, 如图1所示。

3.4 母线穿墙处、进盘柜处的绝缘处理

原封母穿墙处为环氧树脂板, 进盘柜处为金属隔板, 当结露或有其他外因存在时, 容易造成短路事故。为消除隐患, 将金属隔板更换为憎水性更强的DMC隔板, 并将穿墙套管更换为DMC绝缘子, 以提高整体绝缘水平, 具体如图2所示。

3.5 伴热电缆绝缘加强处理

因对母线、箱体、支撑绝缘子都作了绝缘加强处理, 共箱封母起到了防尘、防潮、防水作用, 伴热电缆已无存在的必要。为了防止伴热电缆在短路或烧损时影响共箱封母的安全运行, 大修中应拆除所有的伴热电缆, 如图3所示。

4 处理后的效果

将封母下面的所有密封条更换, 且上述绝缘加固处理全部完成后, 按照试验规程要求, 对封母进行淋水试验和交流耐压试验。结果显示全部合格, 通过了整体验收。

为了防止母线喷涂阻燃导热型硅橡胶绝缘涂料后, 会因散热问题影响母线运行, 我们进行了红外成像测温, 表2所示为测量结果。从温度对比数据看, 母线喷涂后温度有所上升, 但远小于其运行温度限值, 不影响母线安全运行。

5 结论

综上所述, 通过对10 k V封闭母线作绝缘加强处理, 不仅保证了封闭母线的绝缘强度, 也提高了封闭母线的绝缘可靠性, 消除了由于绝缘强度降低而发生短路放炮的隐患, 避免了因电气设备绝缘故障导致机组跳闸事故的发生, 从而保证了发电机组的安全、稳定运行。

参考文献

封闭式母线 篇6

封闭母线接头处主要采用螺栓固定连接。如果螺栓未拧紧, 或者即使拧紧, 经过运行后热胀冷缩引起导电体的蠕动, 也会使螺栓松动引起接触处氧化, 导致其接触电阻增大温升上升, 出现局部熔焊或产生火花甚至电弧放电, 殃及周围绝缘材料, 最终造成电气设备损坏。目前在低压配电系统中广泛采用的剩余电流保护、短路保护及过电流保护等, 无法反映由于母线本身接触不良等原因引起的小电流高温度的异常或故障状况。因此, 准确了解封闭母线接头内外温度分布, 对监测及保护封闭母线接头正常运行具有重要意义。

目前国内外关于封闭母线温度场的研究主要针对封闭母线直线段, 关于封闭母线接头处温度场的研究还不多见。笔者以封闭母线接头为研究对象, 结合热量传递的三种基本方式——导热、对流及辐射建立了封闭母线接头温度场数学模型, 通过实验验证了所建立模型的正确性, 基于建立的温度场数学模型提出了温度保护方法, 为消除高层建筑采用封闭母线供电时由于接头处过热而带来的火灾隐患提出一种新的防火思路。

1 封闭母线接头结构模型

根据传热学理论分析, 封闭母线接头的表面温度是内部母排热量和介质损耗通过导热的方式经过各层紧密接触的隔相绝缘材料传到接头的外表面, 并在已知外壳发射率、对流换热系数和周围环境温度的边界条件下形成的。在分析封闭母线接头温度场分布的过程中, 作出如下基本假设:

(1) 传热过程达到热平衡时温度不随时间变化, 温度场是稳态的; (2) 封闭母线接头内部的各种材料的结构特性不随温度发生变化; (3) 封闭母线接头为长方体, 截面为矩形; (4) 封闭母线接头处的长度和宽度都远大于接头处导体的厚度 (笔者研究的CCKX8系列封闭母线接头尺寸如表1与表2所示) , 因而接头处长度和宽度的边缘向四周的散热对接头内的温度分布影响较小, 可以把接头内部各点的温度看作仅是厚度的函数, 即只考虑接头处导体温度沿厚度方向的分布。

经过上述简化, 封闭母线接头的温度场分布转化为含有内热源的一维径向稳态导热问题。封闭母线接头采用螺栓连接时结构示意图, 如图1所示。

由图1中A-A剖面得到图2所示的封闭母线接头处截面图, 即接头处温度分布的一维模型示意图。

表1与表2列出了定量分析封闭母线接头模型的主要参数。

2 封闭母线接头温度场方程

2.1 导热微分方程

如图2所示封闭母线接头处一维稳态导热模型, 只考虑封闭母线接头处内部铜排导体与隔相绝缘材料沿高 (厚) 度方向即图2所示的S1到S2方向的导热, 建立导热微分方程, 见式 (1) :

undefined (1)

式中:t为温度, ℃;λ为导热系数, W/ (m·℃) ;s为内热源, 由电流强度大小来确定, W/m3。

2.2 边界条件

2.2.1 温度场边界方程

在边界处考虑封闭母线接头外壳对周围环境的对流换热量Qc和辐射换热量Qr, 分别为式 (2) 、式 (3) :

Qc=hf (tb-te) (2)

Qr=ξ δ (t4b-t4e) (3)

式中:hf 为对流换热系数, W/ (m2·℃) ;tb为边界处温度, ℃;δ为斯忒藩波尔兹曼常量, 5.67×10-8 W/ (m2·K4) ;ξ为接头外壳表面发射率, 取0.82。

2.2.2 外壳对流散热系数

分析母线槽外部空间的自然对流问题, 需要已知母线槽外壳的对流散热系数或热流密度作为边界条件。母线槽外壳周围的对流散热属于大空间自然对流换热问题, 其换热系数满足式 (4) 所示准则方程 :

Nu=C (Gr·Pr) n (4)

式中:Nu 、Gr 和Pr分别代表努谢尔数、格拉晓夫数和普朗特尔数。

格拉晓夫数Gr见式 (5) :

undefined (5)

式中:g为重力加速度, m/s2;β为流体的容积膨胀系数, 1/℃ ;Δt为流体与壁面的温差, 恒取正值, ℃;l为定形尺寸, 对矩形母线槽为宽和高的平均值, ℃;v为流体的运动粘度, m/s2。

普朗特尔数为Pr=υ/α, α为流体的导热系数。在温度变化不太大时, Pr约为0.7。对于矩形母线槽系统, 当对流形态为层流时 (Gr的范围决定) , 参数C和n作如下选择:侧面, C=0.59, n=0.25。

当取环境温度为31 ℃、母线槽外壳的最高允许温度为70 ℃时, 经查表计算母线槽侧面的对流换热系数为6.37 W/ (m2·℃) 。

3 温度场方程求解与实验

3.1 温度场方程求解

将式 (1) ～式 (3) 联立可得一组方程组, 由图2可知在边界处S1与S2侧辐射散热与对流散热边界方程式一样, 不能通过直接解法由代数方程式得到解析解。故通过迭代运算利用有限容积法求解接头处内外温度分布。

3.1.1 方程离散化

有限容积法就是将计算区域划分为一系列不重复的控制体积, 并使每个网格点周围有一个控制体积;将待解的微分方程对每一个控制体积积分, 得出一组离散方程。其中的未知数是网格点上的因变量的数值。利用有限容积法对式 (1) 进行积分可以得到式 (6) :

undefined (6)

对式 (6) 进行离散化处理, 如图3所示计算区域中任意控制体积内相邻节点的网格关系, 并建立离散化方程, 化简得到式 (7) :

undefined (7)

式中:Ae、Aw为与面积有关的因子, 取1;λe, λw为控制容积界面上的当量导热系数。

3.1.2 三对角阵算法

由于式 (7) 中每个节点的代数方程中最多包含三个节点的未知值, 把离散方程组写成矩阵的形式, 其系数矩阵是一个三对角阵。将式 (2) 、 (3) 与 (7) 联立可以得到一组方程组, 采用三对角阵迭代算法求解此方程组。三对角阵迭代算法的流程图, 如图4所示。

3.2 温度分布实验

按照图1所示的接头模型结构、图2所示的一维模型, 结合表1和表2中所列的尺寸参数和材料属性, 分别利用FLUKE 434电能质量分析仪在配电柜中测量流入封闭母线的电流, 及ThermaCAM E30热像仪测量封闭母线接头外侧表面S1与S2侧的温度。表3给出了封闭母线接头外侧面S1与S2的实测温度与计算温度。

3.3 实验结果分析

从表3中的数据可以看出, 实测值与利用模型计算S1与S2侧的温度值相对误差不超过3%, S1侧绝对误差最大0.95 ℃, S2侧绝对误差最大0.88 ℃。图5用曲线表示出了S1与S2侧计算温度值与实测温度值随着时间的变化情况。造成计算温度值比实测温度值稍大的主要原因是分析封闭母线接头处温升时只考虑内部温度沿厚度方向即图2所示S1到S2侧的温度分布, 即接头温度仅是厚度的函数, 未考虑接头处温度场沿宽度方向的边界条件对温升的影响;其次, 所建立的模型为内热源即电流强度不变的情况, 而实际所测量的电流强度值在不断变化, 将所测量到的电流强度值代入所建立的稳态模型, 计算出的温度值是电流强度稳定达到热平衡状态下的温度值, 会比实际测量值稍微偏大。

可见, 所建立的模型能够准确地模拟封闭母线接头温度变化情况, 从而验证了所建立的封闭母线接头处温度分布模型的正确性。

利用该模型也可以分析流过接头处各相电流对封闭母线接头温度分布的影响。例如, 根据该一维模型监测封闭母线内部各相导体的温度随电流强度变化得情况, 当封闭母线接头处流过的A、B、C相电流强度均为1 000 A、1 600 A、2 000 A, 三相平衡时N相电流强度为0, 环境温度31 ℃, 封闭母线外壳辐射率0.82时, 接头处由S1到S2侧的温度分布如图6所示。可以看出, 当流过封闭母线的电流平衡时, B相温度最高并且靠近相线侧的外壳温度比靠近中性线侧的外壳温度要高。

4 温度保护方法

目前在低压配电系统中, 广泛采用的剩余电流保护、短路保护及过电流保护, 都是以电流或电流的热效应为基础的, 无法反映由于母线本身接触不良等原因引起的小电流高温度 (其温度尚未达到母线最高允许温度) 的异常或故障状况。基于此, 利用已建立的温度场数学模型, 提出温度保护方法, 流程如图7所示。

(1) 由温度传感器的采样值θ0与接头外壳表面规定的最高温度70℃进行比较, 当θ0≥70 ℃时动作于跳闸;同时由配电柜中电流互感器的电流采样值得到流过封闭母线接头的电流I0, 利用温度场模型计算出外壳表面温度θw与内部最高温度θn。

(2) θw、θn与规定的外壳最高温度70℃及接头处内部最高温度105 ℃进行比较, 当θw≥70 ℃或θn≥105 ℃时, 经过一个t时间的延迟;若t>t0 (t0不小于断路器短路短延时时间) 则动作于跳闸, 否则重新采样。

(3) 在θ0、θw与θn均没有大于规定温度的情况下, θ0>θw时说明接头内部存在虚接或接触电阻过大的情况, θ0≥kθw时动作于报警, 其中k≥1。

5 结 论

根据对三相四线封闭母线接头温度场的分析, 得出如下结论:

(1) 在构建封闭母线接头简化结构模型的基础上建立了封闭母线接头温度场数学模型, 通过实验验证了所建立模型的正确性。利用建立的模型通过监测流过封闭母线的电流确定封闭母线接头处温度分布具有一定的理论价值与实际意义。

(2) 流过封闭母线接头处的电流强度大小对接头处内外温度分布贡献很大, 当流过的三相电流平衡时, 其中B相导体的温度最高;靠近相线的外壳侧温度比靠近中性线侧的外壳温度要高。

(3) 在封闭母线的实际运行过程中, 较小的电流可能导致较高的母线接头运行温度, 而其温度又尚未达到最高允许温度。笔者在建立封闭母线接头温度场数学模型的基础上提出了温度保护方法, 能够有效弥补目前保护方法的不足, 为消除高层建筑采用封闭母线供电时由于接头处过热带来的火灾隐患提出了一种新的防火思路。

参考文献

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[7]杨世铭, 陶文铨.传热学[M].北京:高等教育出版社, 1998.

[8]陶文铨.数值传热学[M].西安:西安交通大学出版社, 2001.

[9]雍静.供配电系统[M].北京:机械工业出版社, 2004.

封闭式母线 篇7

发电机出口大电流母线的周围存在着强大的交变磁场,故位于其中的钢铁等磁性材料会由于涡流损耗而发热。为解决上述问题,文献[1]要求,容量在100MW及以上的发电机引出线采用全连型离相封闭母线,母线外壳的屏蔽作用能改善钢构发热情况。全连型离相封闭母线以母线导体为一次侧,母线外壳为二次侧,类似一台1∶1的空气芯变压器,当导体通电时,外壳中会流过很大的环流,这个巨大的环流通过它本身产生与导体内部相反的磁场,因而具有去磁作用,实现了屏蔽功能,减轻了周围钢构的发热现象。

但全连型离相封闭母线不同的外壳接地方式会 影响环流分布,从而影响感应电压大小,进而导致一定的安 全问题。为解决这个问题,国内火电 工程一般 采用多点 接地方式。近 年来,涉外工程不断增加,外方一般要求全连型离相封闭母线 采用单点接地方式。关于此接地方式的研究较少,故本文对全连型离相封闭母线单点接地方式从环流损耗与感应电压两方面进行较为全面的计算分析,是非常有意义的。

1计算公式模型

1.1外壳阻抗计算公式

对全连型离相封闭母线,外壳损耗由环流损耗和涡流损耗组成。对不设限流电抗器的全连型外壳,涡流损耗 很小,可忽略不计,只计算外壳的环流损耗[2,3]。

一般来说,单位长度外壳的阻抗值可表示为:

其中,R为外壳运行平 均温度tK时单位长 度的直流 电阻(Ω/m),计算公式见式(2);X为外壳单位长度的电抗(Ω/m)。对全连型离相封闭母线而言,电抗值X由外壳自感Ls(H/m)、外壳与导体互感Lm(H/m)以及外壳 间互感Lg(H/m)组成。为简化计算,忽略外壳间互感(因为外壳间互感由于相间导体与外壳的抵消作用可 忽略不计),可得X计算公式(3)。文献[4]提供了Ls、Lm的具体计算公式,见式(4)、(5)。

式中,ρ20为温度在20℃时导体材料的电阻率(Ω·mm2/m),铝导体ρ20=0.0295Ω·mm2/m;α为导体 的电阻温 度系数(1/℃),对铝材料而言,α=0.004;tK为母线外壳计算运行平均温度(℃);FK为外壳横截面积(m2)。

式中,ω为频率(r/s)。

式中,h为外壳对地高度(m);Rf为外壳半径(m);Rd为三相导线几何均距(m)。

1.2环流损耗计算公式

环流损耗包括有功损耗与无功损耗 两部分,实际运行 中,主要关注有功损耗经济性,故本文只对有功损耗进行计 算,见式(6):

式中,W为每相母线外壳中单位长度环流有功损耗(W);I为母线外壳中环流大小(A),当母线总长L≤20m时,I=0.95Im,L≥20m时,I=Im(Im为母线导 体电流);Kf为外壳集 肤效应系数。

Kf可用式(7)计算:

1.3感应电压计算公式

外壳总压降由电阻性压降与电抗性压降两部分组成,见式(8):

式中,Ue为单位长度母线外壳感应电压(kV)。

2工程计算实例

下面以某300MW容量机组为例,频率50Hz,发电机出口电压20kV,出口电流Im=10189A,选用全连型离相封闭母线单点接地方式,铝外壳半径Rf=1.05m,外壳厚度δK=0.008m,三相导线间距Rd=1.4m,为简化计算,忽略厂用电负荷,假设发电机满负荷发电且出口电流与主变低压侧间电流相等,封闭母线长40m,tK=62.1℃,h=1m。

单点接地全连封母只在一侧短路板处设置接地点,接地线电阻忽略不计,可得外壳简化模型如图1所示。

每相单位长度的功率损耗由式(6)计算:

W =101892×1.3156×10-6×1.0084=137.727 W/m

可得单相封母环流功率损耗为5.51kW,则三相封母总环流损耗可近似计算得16.53kW。

由式(8)可计算出正常工作情况下单位长度外壳感应电压|Ue|=0.0134V,总长度内外壳感应电压为0.537V。

此电压满足人身安全要求。但如果外壳长度增加,则外壳感应电压会增大,有可能超过人身安全要求,需要谨慎选择 这种接地方式。当发生故障,比如三相短路时,短路电流 一般是正常电流的10~30倍,则此时外壳感应电压会升高,有可能会超过DL/T5222—2005《导体和电 器选择设 计技术规 程》第7.4.5条“当母线通过短路 电流时,外壳的感 应电压应 不超过24V”的要求。

综上所述,该工程母线外壳有一定功率 损耗,从安全性 角度而言,感应电压计算值低于安全值,可采用单点接地方式。

3结语

本文针对涉外工程中要求的全连型离相封闭母 线外壳单点接地方式中存在的环流损耗及感应电压问题,给出了详细的数学建模及计算过程。通过工程实例计算可以看出,从经济性角度而言,外壳环流引起部分功率损耗,此损耗在计算厂用 电率时应考虑在内;从安全性角度而言,需要计算感应电压,如果计算值低于安全值,则可采用单点接地方式,反之,可建议业主采用多点接地方式。

摘要：大中型火力发电机组全连型离相封闭母线,国内普遍采用多点接地方式,但涉外工程一般要求采用单点接地方式。关于单点接地方式引起的环流损耗以及外壳感应电压,目前国内研究较少。鉴于此,现从经济性和安全性角度出发,分析了单点接地方式下的环流损耗与感应电压问题,给出了较为系统的计算建模方法,为今后涉外工程设计工作提供了一定的计算基础。

封闭式母线 篇8

关键词：封闭母线,焊接,密封

1 封闭母线泄漏的原因分析

大唐哈尔滨第一热电有限公司2×300MW新建工程的封闭母线为全连式离相封闭母线, 其主母线外壳为Φ1050×8、铝导体为Φ500×12mm;厂用分支回路封闭母线外壳为Φ700×5、铝导体为Φ150×10mm;PL、PA柜分支全连式封闭母线为Φ700×5、铝导体为Φ150×10;由北京电力设备总厂生产。我公司负责#1机部分封闭母线焊接。主母线全长约40.5米/三相, 厂用分支母线长约30.8米/三相, 投运条件为封闭母线内充干燥压缩空气, 并能长期保持微正压, 达1500Pa/cm2, 充气装置由封闭母线厂配套供给, 封闭母线的焊接采用氩弧焊接, 1台机组有30多个焊口。根据封闭母线的结构及以往工程的工作经验, 得出导致封闭母线泄漏的原因, 主要有以下几个方面。

1.1 封闭母线自身结构的缺陷

每段封闭母线由外壳、导体、绝缘子3部分组成, 外壳与导体通过绝缘子将位置相对固定, 为达到封闭母线良好密封, 绝缘子底座与底座铝盖板两者之间接触面紧密, 并在两接触面间加圆环形橡胶垫圈。大唐哈尔滨第一热电有限公司2×300MW新建工程的封闭母线的具体结构是:封闭母线的导体, 在同一断面上用三个支持绝缘子支撑, 每个绝缘子之间相差120°, 绝缘子的装设便于拆卸和更换。如图1所示。封闭母线一段一段地连接起来, 成为整套封闭母线。由于支柱绝缘子多, 绝缘子弹性块活动性较大, 加上长距离的运输震动造成封闭母线结构松动, 引起绝缘子固定螺丝处的泄漏概率增大。

1.2 封闭母线的焊接质量差

由于封闭母线大部分的连接是通过焊接 (包括制造厂的连接) , 而封闭母线的外壳为纯铝材, 铝板容易氧化, 在铝板表面生成一层氧化膜, 且氧化膜的比重较大, 不易浮出熔液而形成焊缝夹渣;另外, 液态铝可溶解大量氢气, 固态铝几乎不溶解氢, 因此, 熔化的焊缝金属快速冷却与凝固时, 氢气来不及析出, 容易在焊缝中聚集形成气孔;焊接环境潮湿等因素也会影响焊接处的密封性能。因此焊前应清除焊口的污物及氧化膜, 填充焊线的焊丝纯度不得低于L2 (不低于99.5%) 。当环境温度低于10℃时, 为保证焊线质量, 应有焊前加温及焊时保温的措施, 焊线的总截面应不小于被焊导体总截面的1.25倍。

1.3 其他原因

此外, 由于充气管路连接不严密, 即封闭母线微正压装置充气管路间的连接, 封闭母线与设备连接口的盘式绝缘子密封不严以及与封闭母线的接口处的连接, 也存在一定程度的泄漏。

对以上几种引起封闭母线泄漏的原因进行分析, 并通过对几台机组封闭母线泄漏情况的数据进行统计后发现, 由于装配不严引起的泄漏占65%左右, 而焊接质量不好引起的泄漏约占30%。其它原因约占5%。

2 封闭母线泄漏的解决方法

2.1 确保装配质量

封闭母线经过长途运输, 会造成各式各样的变形。封闭母线开箱后, 应首先对封闭母线进行检查, 对于未变形的母线直接进行检漏, 对其中变形的封闭母线, 按质量要求对其进行校正, 合格后再进行分段检漏。

封闭母线进行检漏的具体方法为:试验前, 用薄橡胶布制成2个袋, 袋口略小于封闭母线外径, 其中1只袋在底部引出1根T型管子, 引出的一端装1只压力表, 另一端装进气阀及进气管。试验时, 将2个袋套在封闭母线的两端, 并用钢抱箍将袋口与封闭母线扎紧, 然后将压力为12.5 mbar压缩空气吹入封闭母线, 并关闭进气阀, 记录时间开始试验。压力从12.5 mbar降到5 mbar的时间应大于9min。

通过多次试验证实支柱绝缘子的固定螺丝是引起泄漏的主要原因, 如图2所示, 绝缘子固定在圆形盖板上, 圆形盖板通过固定螺丝与封闭母线外壳相连接, 圆形盖板与外壳之间有一只“0”形密封圈, 空气通过螺孔与螺丝之间的缝隙泄漏出去。对封闭母线检漏时作过统计, 绝缘子固定螺丝处就有很多处不同程度的漏气。

为此, 在螺丝与盖板之间增加了一只“0”形密封圈, 使螺孔与大气隔绝, 有效地阻止了空气的外泄, 在此之前, 也曾采取过更换加厚的密封圈和加添密封胶等措施, 但效果都不理想。另外, 在波纹管片之间的密封结构处也添加了环氧树脂, 以杜绝泄漏。

2.2 提高焊接质量

铝极易氧化, 只能采用惰性气体保护电弧焊。为保证焊接质量, 母线焊接工作必须由经过考试合格的氩弧焊工担任, 且焊接前还作焊样, 并经射线检验合格后才能正式对母线进行焊接。焊接前技术人员应根据不同的部位, 施焊电流的大小, 焊接环境的要求等作出详细的技术要求, 明确技术要点、难点和质量目标, 并将焊接质量与奖励挂钩, 实行奖优罚劣制度。对焊接环境应事先做好各方面的防护措施, 保证焊接条件。通过以上方法有效地提高了焊接质量, 达到了预期效果。

3 实际施工中达到的效果

根据大唐哈尔滨第一热电有限公司与封闭母线厂的技术协议, 当投入微正压充气装置时, 外壳的空气泄漏率不超过每小时外壳容积的2-6%。根据多个现场施工经验及封闭母线厂家代表经验, 总结出当微正压系统完成充气并停止运行后开始记时, 直至再次启动间隔时间达到20分钟即可满足要求。

因大唐哈尔滨第一热电有限公司2×300MW新建工程#1机组封闭母线正在施工过程中, 因此采用上述方法达到的效果暂时无法预测。

4 结语

从以上分析可以看出, 封闭母线的泄漏与厂家对产品的设计、施工过程有密切关系。根据封闭母线的结构, 厂方应改善设计, 努力使其更合理, 例如, 导体支柱绝缘子固定螺丝处加“0”形密封圈, 或制造时作些修改, 使固定螺丝不与封闭母线气室直接接触等。施工单位则应做到以下几点: (1) 施工人员应端正态度, 明确质量要求; (2) 技术人员应分析封闭母线的结构, 找出可能发生封闭母线泄漏的原因, 制定相应的措施, 提出详细的技术要求; (3) 质量检验人员应把好过程控制这一关, 不给封闭母线泄漏留隐患

参考文献

[1]《封闭母线出厂技术文件》.北京电力设备总厂.

[2]马生芳.《封闭母线密封性不良的原因分析与处理》.

封闭式母线 篇9

一、停机检查

今年5月公司利用#5机组大修机会, 会同制造厂家对#5发电机封闭母线进行了详细检查和维护。在彻底拆开封闭母线盖板后发现封筒内壁有受潮迹象, 支持瓷瓶有轻微结露现象。

二、原因分析

经过认真分析, 认为引起发电机封闭母线内部结露受潮导致绝缘电阻降低的主要原因包括:

2.1封闭母线密封性下降

封闭母线绝缘是由绝缘子及密封隔断装置构成。封闭母线随着长期运行, 支持瓷瓶、观察孔、盖板等处密封条老化, 导致封闭母线密封性下降, 给其绝缘电阻带来三方面不利影响。

1) 出现结露现象。结露是指空气中的水分遇冷凝成小水滴。封闭母线运行过程中, 由于发电机负载电流变化, 其内部导体发热程度也随之变化不同, 温度自然也不同。根据空气动力学原理, 不同温度, 空气的饱和水蒸气密度不同。温度升高, 封母内部空气的饱和水蒸气密度变大, 由于密封性不佳, 会继续吸收封母外部周围空气中的水分, 成为饱和空气。

但是随着发电机负荷降低, 电流减小, 封母内部温度降低, 空气的饱和水蒸气密度变小, 内部过量水分被析出, 形成结露水, 严重影响封闭母线绝缘。去年下半年, #5机组三次谐波电压式定子接地保护装置 (3ω) 出现2次报警, 当时检查发电机中性点、TV及其他地方均未发现异常, 实际上应该就是封母内部结露严重引起发电机定子绝缘降低至限值而报警。

2) 潮气易侵入。封闭母线运行过程中内部温度较高, 潮气会从封闭母线的各个密封不好的地方进入封闭母线内部, 机组在运行期间潮气会逐步蒸发掉, 当机组停运后潮气蒸发速度慢, 造成封母绝缘能力降低。

3) 内部形成污秽层。由于密封性差, 空气中的杂质包括一些粉尘进入封闭母线后会稳定的吸附在母线导体、支撑绝缘子、密封隔断装置或外壳的内表面, 或是吸附在封闭母线密封不严处, 形成污秽层。由于封母内部空气狭小, 平时无法处理, 一旦受潮气影响, 污秽层中的可溶性盐类被水份溶解, 形成导电水膜, 加剧绝缘子表面的绝缘电阻下降, 泄漏电流增大, 可能产生局部爬行放电。当绝缘子的电阻下降到不能承受导体运行电压时, 在污秽层的表面就要发生闪烙, 封闭母线闪烙的可能性大为增加。

2.2封母维护工作缺失及空气循环干燥装置的长期停用

我公司#5、#6发电机采用的是镇江华东电力设备制造厂的QLFM-20/8000型封闭母线, 自2005年初投产以来, 历次机组检修均未重视其密封情况, 未进行有效维护, 仅通过高压试验数据来判断其状况。同时, 封闭母线配套采用的GZ45型封母空气循环干燥装置, 虽然与一般微正压装置相比, 对封闭母线的密封要求不是很高, 但是, 同样由于维护工作的忽视和缺失, 造成其处于长期停用检修状态, 没有发挥出应有的干燥除湿作用。这是造成封闭母线结露的主要原因之一。

三、防范措施

3.1提高发电机封闭母线的密封性

为防止发电机封母再次受潮, 大修中, 我们联系制造厂家, 到厂指导, 同时制定详细的检修作业指导书, 认真检查封母密封情况, 将封闭母线上所有的密封垫予以统一更换, 包括密封盘套 (盘式绝缘子) 、母线支撑绝缘子底座的密封胶垫、窥视窗密封胶垫。并将整个封闭母线进行擦拭清扫, 工作完成后进行检漏试验, 确保密封性符合要求。

3, 2修复并正确使用空气循环干燥装置

我公司采用GZ45型封母空气循环干燥装置。该装置应用强迫风冷封闭母线密闭空气循环的工作原理和再生除湿工作原理, 采用大流量空气闭式循环干燥方式, 使用大流量风机把离相封闭母线壳内空气整体闭式循环到离相封闭母线壳外干燥装置中进行干燥再生处理后再送回离相封闭母线外壳内部, 密闭循环, 往复使用。装置用分子筛作吸附剂, 吸湿能力强, 使用寿命长。

装置动力部分采用质量可靠的罗茨风机, 它能比较迅速地循环干燥封闭母线中的空气。电气部分采用智能化强劲的PLC控制, 实时监测、显示母线内部的相对湿度, 并根据精密湿度监控器采集的母线内空气参数, 与设定的相对湿度值进行比较。

当测量值大于设定值上限时, 由PLC控制装置自动投入运行, 运行满一个周期后再次检测母线内空气相对湿度是否低于设定值下限, 如果低于下限, 则退出运行;否则继续运行一个周期, 直至母线内空气参数值低于设定值下限则停机。期间, 装置启动再生筒内的加热器并通过设定温度上下限值, 实时控制热电阻的投入和停止。

这样, 离相封闭母线壳内空气相对湿度始终保持在设定值以下, 使离相封闭母线绝缘水平得到有效保护。

由于对封母维护工作的忽视, 其封母空气循环干燥装置维护也未得到重视, 装置长期处于失效停用状态。这次, 公司在维护封母的同时, 对配套的空气循环干燥装置也进行了大修, 更换了装置内部罗茨风机、空气滤清器和分子筛, 制定了定期维护制度, 确保其能正常投用。

过去, 有人认为, 封闭母线一旦运行起来后, 依靠本身产生的热量, 会将封闭母线内的一些固体绝缘件加热, 从而可以提高封闭母线的整体绝缘, 而不需要依靠干燥装置。所以过去我公司机组停运期间, 才启运空气循环干燥装置。其实这种观点偏面的, 这是因为封闭母线一旦运行起来以后, 封闭母线的导体和外壳都会产生大量的热量, 母线内部的空气也会被随之加热, 封闭母线内部空气被加热后, 由于密封性不严, 就会吸收封闭母线外部的水分, 使自己尽量达到饱和, 所以, 封闭母线内部热空气的相对湿度要远比封闭母线外部空气的湿度大得多, 当导体的负载电流减小时, 增大的温差就会使空气中的饱和水成为过量水析出, 所以, 空气循环干燥装置无论机组在开机或停机的情况下, 都应24小时不间断投放使用, 以真正实现干燥除湿功能, 防止封闭母线受潮结露。

今年6月, 我公司对#6发电机封闭母线也进行了同样的检查和维护。目前, 从最近#5、#6机分别调停后再启动时的情况看, 发电机定子绝缘已处于正常范围。

四、结束语

发电机封闭母线绝缘降低, 易造成发电机定子接地保护报警甚至动作跳闸, 此类事故已在其他电厂多次出现, 给安全生产带来严重隐患。因此加强封闭母线密封性, 正确使用空气循环干燥装置, 有效提高离相封闭母线绝缘水平, 对于保证机组长期全稳定运行具有现实的积极意义。

摘要：本文针对我公司#5、#6机组封闭母线绝缘降低现象, 进行了分析, 提出了处理建议。