離相封閉母線是廣泛應(yīng)用于50MW 及以上發(fā)電機(jī)引出線回路及廠用分支回路的一種大電流傳輸裝置

特點(diǎn)

離相封閉母線導(dǎo)體和外殼均采用鋁板卷制焊接而封閉母線成具有以下特點(diǎn)：

1.減少接地故障避免相間短路離相封閉母線因有外殼保護(hù)可消除外界潮氣灰塵以及外物引起的接地故障母線采用分相封閉也杜絕相間短路的發(fā)生

2 消除鋼結(jié)構(gòu)發(fā)熱采用外殼屏蔽可從根本上解決鋼結(jié)構(gòu)感應(yīng)發(fā)熱的問題

3 減少相間短路電動(dòng)力由于外殼上渦流和環(huán)流的雙重屏蔽作用使相間導(dǎo)體所受的短路電動(dòng)力大為降低

4 提高運(yùn)行的安全可靠性該廠的盆式絕緣子采用SMC 壓制而成母線封閉后從而防止絕緣子結(jié)露同時(shí)采用測(cè)氫和測(cè)溫等裝置其測(cè)量信號(hào)可就地顯示或傳至DCS系統(tǒng)提高運(yùn)行的安全可靠性母線封閉后也為采用通風(fēng)冷卻創(chuàng)造了條件

5 封閉母線由工廠成套生產(chǎn)質(zhì)量有保證運(yùn)行維護(hù)工作量小施工安裝簡(jiǎn)便而且不需設(shè)置網(wǎng)欄簡(jiǎn)化了對(duì)土建的要求

6 外殼在同一相內(nèi)包括分支回路采用電氣全連式并采用多點(diǎn)接地使外殼基本處于等電位接地方式大為簡(jiǎn)化并杜絕人身觸電危險(xiǎn)

共箱封閉折疊

用途

共箱封閉母線包括不隔相共箱封閉母線、隔相共箱封閉母線及交直流勵(lì)磁共箱母線，廣泛用于100MW 以下發(fā)電機(jī)引出線與主變壓器低壓側(cè)之間或75MW 及以上機(jī)組廠用變壓器低壓側(cè)與高壓配電裝置之間的電流傳輸。共箱封閉母線也可用于發(fā)電機(jī)交直流勵(lì)磁回路、變電所用電引入母線或其它工業(yè)民用設(shè)施的電源引線。

特點(diǎn)

共箱封閉母線導(dǎo)體采用銅鋁母排或槽鋁槽銅，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，運(yùn)行維護(hù)工作量小，防護(hù)等級(jí)為IP54， 可基本消除外界潮氣灰塵以及外物引起的接地故障。外殼采用鋁板制成，防腐性能良好，并且避免了鋼制外殼所引起的附加渦流損耗，外殼電氣上全部連通并多點(diǎn)接地，杜絕人身觸電危險(xiǎn)并且不需設(shè)置網(wǎng)欄，簡(jiǎn)化了對(duì)土建的要求，根據(jù)用戶需要可在母排上套熱縮套管在箱體內(nèi)安裝加熱器及呼吸器等以加強(qiáng)絕緣。

分相封閉折疊

分相封閉母線在大型發(fā)電廠中的使用范圍為：從發(fā)電機(jī)出線端子開始，到主變壓器低壓側(cè)引出端子的主回路母線，自主回路母線引出至廠用高壓變壓器和電壓互感器、避雷器等設(shè)備柜的各分支線。

分相封閉母線主要用于大型發(fā)電機(jī)組，對(duì)200MW及以上發(fā)電機(jī)引出線回路中采用分相封閉母線的目的是：

（1）減少接地故障，避免相間短路。大容量發(fā)電機(jī)出口的短路電流很大，給斷路器的制造帶來極大困難，發(fā)電機(jī)也承*出口短路的沖擊。封閉母線因有外殼保護(hù)，可基本消除外界潮氣?；覊m以及外物引起的接地故障，提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行的連續(xù)性。母線需要分相封閉，也基本杜絕相間短路的發(fā)生。

（2）消除鋼構(gòu)發(fā)熱。敝漏的大電流母線使得周圍鋼構(gòu)和鋼筋在電磁感應(yīng)下產(chǎn)生渦流和環(huán)流，發(fā)熱溫度高、損耗大，降低構(gòu)筑物強(qiáng)度。封閉母線采用外殼屏蔽可以根本上解決鋼構(gòu)感應(yīng)發(fā)熱問題。

（3）減少相間短路電動(dòng)力。當(dāng)發(fā)生短路很大的短路電流流過母線時(shí)，由于外殼的屏蔽作用，使相間導(dǎo)體所受的短路電動(dòng)力大為降低。

（4）母線封閉后，便有可能采用微正壓運(yùn)行方式，防止絕緣子結(jié)露，提高運(yùn)行安全可靠性，為母線采用通風(fēng)冷卻方式創(chuàng)造了條件。

（5）封閉母線由工廠成套生產(chǎn)，質(zhì)量較有保證，運(yùn)行維護(hù)工作量小，施工安裝簡(jiǎn)便，而且不需設(shè)置網(wǎng)欄，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，也簡(jiǎn)化了對(duì)土建結(jié)構(gòu)的要求。

在200MW及以上發(fā)電機(jī)引出線回路中，采用分相封閉母線的優(yōu)點(diǎn)是：由于母線封閉在外殼內(nèi)，不受環(huán)境和污穢影響，防止相間短路和消除外界潮氣、灰塵引起的接地故障，同時(shí)由于外殼多點(diǎn)接地，保證人觸及時(shí)的安全；由于外殼渦流和環(huán)流的屏蔽作用，使殼內(nèi)的磁場(chǎng)大為減弱，外部短路時(shí)，母線間的電動(dòng)力大大降低；當(dāng)電流通過母線時(shí)，外殼感應(yīng)出來的環(huán)流也屏蔽了殼外磁場(chǎng)，解決了附近鋼構(gòu)的發(fā)熱問題；外殼可作為強(qiáng)制冷卻的通道，提高了母線的載流量；安裝維護(hù)工作量小。不過也有些缺點(diǎn)，主要是：由于環(huán)流和渦流的存在，外殼將產(chǎn)生損耗；有色金屬消耗量大；母線散熱條件差。

分相封閉母線按外殼電氣連接方式的不同，可分為：分段絕緣式、全連式和帶限流電抗器的全連式共三種。其中第三種在我國(guó)尚未采用。

常見問題折疊編輯本段

分析及處理折疊

1、原因分析

(1) 有資料表明，由于全連式封閉母線外殼環(huán)流的集膚效應(yīng)與鄰近效應(yīng)，三相并排布置圓管載流導(dǎo)體的中相附加電阻與三相平均附加電阻之比接近2倍，因此中相封閉母線外殼的溫升都高于邊相。

(2) 發(fā)電機(jī)封閉母線伸縮節(jié)處內(nèi)藏12片截面120mm×10mm的跨接鋁排（均勻分布），鑒于圓導(dǎo)體的集膚效損耗系數(shù)Kf=r/r0≈1(式中：r 是交流電阻，r0是直流電阻)，可認(rèn)為封閉母線外殼回路由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的環(huán)流也是均勻分布的，即正常情況下每片跨接鋁排通過的環(huán)流約為發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流的1/12。

(3) 該伸縮節(jié)處的跨接鋁排雖為內(nèi)藏式，但可初步判斷過熱處的內(nèi)藏跨接鋁排有接觸不良現(xiàn)象。根據(jù)全連式封閉母線外殼環(huán)流損耗的計(jì)算公式Pc=I2krkoKf.式中Ik為外殼環(huán)流；rko為外殼直流電阻；Kf為外殼的集膚效應(yīng)損耗系數(shù)，在厚度不大于8mm時(shí)可取為1。

顯見，隨著過熱處內(nèi)藏跨接鋁排的接觸不良，該部位的直流電阻rko將同步上升，引起該處的環(huán)流損耗Pc成正比例上升，勢(shì)必引起局部過熱。且隨著機(jī)組負(fù)荷的變化，外殼環(huán)流Ik相應(yīng)變化，環(huán)流損耗Pc與外殼環(huán)流（有效值）的平方成正比，溫升必然隨之相應(yīng)變化。

2、處理方法

2.1運(yùn)行中處理方案的似定

(1)缺陷未處理前，省中調(diào)適當(dāng)降低5號(hào)發(fā)電機(jī)有功、無功負(fù)荷，電氣運(yùn)行值班員加強(qiáng)巡檢，做好連續(xù)測(cè)溫工作，安裝一臺(tái)臨時(shí)排風(fēng)扇，外部吹風(fēng)降溫，盡量控制過熱處的溫度。

(2)伸縮節(jié)兩端軟接箱外側(cè)每側(cè)法蘭均有24顆固定螺栓，擬在每對(duì)螺栓間逐一加裝連接小鋁排，以期對(duì)內(nèi)藏式跨接鋁排實(shí)施分流，從而降低發(fā)熱。

由于封閉母線外殼是三相短路并接地的，鋁外殼上感應(yīng)的軸向電動(dòng)勢(shì)與大地間無電位差，故可在不停機(jī)的條件下實(shí)施。

2.2　停機(jī)后處理過程

(1)解體伸縮節(jié)橡膠套，經(jīng)查各跨接鋁排的固定螺栓雖無嚴(yán)重的松動(dòng)現(xiàn)象。但部分緊固螺絲有明顯的電化腐蝕造成接觸不良而導(dǎo)致過熱的痕跡，特別是過熱處所對(duì)應(yīng)的固定螺絲狀況尤甚。解開12塊跨接過渡鋁排，對(duì)過熱、電化腐蝕部位進(jìn)行打磨后涂抹增強(qiáng)導(dǎo)電性和防氧化性的電力脂，以消除接觸電阻大造成的發(fā)熱。

(2)考慮到5號(hào)發(fā)電機(jī)組已運(yùn)行多年（1981年投運(yùn)），為增強(qiáng)B相封閉母線伸縮節(jié)連接處的載流量，仍按上述處理方案，在B相伸縮節(jié)兩端軟接箱外法蘭間加裝24根截面50mm×5mm連接小鋁排，以期對(duì)12塊內(nèi)藏式跨接鋁排進(jìn)行分流，同時(shí)增大表面散熱能力、處理情況如圖1所示。

3、效果檢測(cè)

(1)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行帶200MW負(fù)荷時(shí)，用遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀測(cè)得封閉母線B相原過熱處的溫度為50℃，同法蘭其它部位的溫度也降至50℃以下。夏季高溫天氣帶210MW時(shí)，B相封閉母線伸縮節(jié)法蘭處溫度也在65℃以下，降溫效果明顯，5號(hào)發(fā)電機(jī)組圓滿完成了迎峰度夏任務(wù)。

(2)210MW負(fù)荷時(shí)，用鉗型電流表測(cè)得新加裝的B?相封閉母線伸縮節(jié)處連接小鋁排每根通過的電流均在2左右，達(dá)到了預(yù)期的分流目的。

4、結(jié)束語

通過以上200MW發(fā)電機(jī)組封閉母線伸縮節(jié)軟接箱外側(cè)法蘭局部過熱的發(fā)現(xiàn)、分析與處理，建議有大型機(jī)組的發(fā)電廠應(yīng)重視以下事項(xiàng)：

(1)遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀用于電氣專業(yè)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的巡檢是非常必要和重要的；

(2)應(yīng)將發(fā)電機(jī)的封閉母線伸縮節(jié)列入電氣專業(yè)巡檢設(shè)備，將發(fā)熱作為重要巡檢內(nèi)容；

(3)一旦發(fā)現(xiàn)伸縮節(jié)外法蘭處有超溫現(xiàn)象，在短期無停機(jī)的機(jī)會(huì)時(shí)，可采用運(yùn)行中處理方案，減少機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)；

(4)機(jī)組檢修時(shí)，應(yīng)針對(duì)發(fā)電機(jī)封閉母線運(yùn)行中溫升高的具體情況，認(rèn)真檢查并修復(fù)伸縮節(jié)處內(nèi)藏跨接鋁排的接口，以充分保障發(fā)電機(jī)組的可用性。