離相封閉母線(xiàn)是廣泛應(yīng)用于50MW 及以上發(fā)電機(jī)引出線(xiàn)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(xiàn)導(dǎo)體和外殼均采用鋁板卷制焊接而封閉母線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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)熱離相封閉母線(xiàn)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(wèn)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(xiàn)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(xiàn)封閉后也為采用通風(fēng)冷卻創(chuàng)造了條件

5 封閉母線(xiàn)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(xiàn)包括不隔相共箱封閉母線(xiàn)、隔相共箱封閉母線(xiàn)及交直流勵(lì)磁共箱母線(xiàn)，廣泛用于100MW 以下發(fā)電機(jī)引出線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)或其它工業(yè)民用設(shè)施的電源引線(xiàn)。

特點(diǎn)

共箱封閉母線(xiàn)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(hù)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(xiàn)在大型發(fā)電廠中的使用范圍為：從發(fā)電機(jī)出線(xiàn)端子開(kāi)始，到主變壓器低壓側(cè)引出端子的主回路母線(xiàn)，自主回路母線(xiàn)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(xiàn)。

分相封閉母線(xiàn)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(xiàn)回路中采用分相封閉母線(xiàn)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(lái)極大困難，發(fā)電機(jī)也承*出口短路的沖擊。封閉母線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)使得周?chē)摌?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(xiàn)采用外殼屏蔽可以根本上解決鋼構(gòu)感應(yīng)發(fā)熱問(wèn)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(guò)母線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)采用通風(fēng)冷卻方式創(chuàng)造了條件。

（5）封閉母線(xiàn)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(xiàn)回路中，采用分相封閉母線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是：由于母線(xiàn)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(xiàn)間的電動(dòng)力大大降低；當(dāng)電流通過(guò)母線(xiàn)時(shí)，外殼感應(yīng)出來(lái)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(wèn)題；外殼可作為強(qiáng)制冷卻的通道，提高了母線(xiàn)的載流量；安裝維護(hù)工作量小。不過(guò)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(xiàn)散熱條件差。

分相封閉母線(xiàn)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(jiàn)問(wèn)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(xiàn)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(xiàn)外殼的溫升都高于邊相。

(2) 發(fā)電機(jī)封閉母線(xiàn)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(xiàn)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(guò)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(guò)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(xiàn)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(jiàn)，隨著過(guò)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(guò)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(wú)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(guò)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(xiàn)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(wú)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(guò)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(wú)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(guò)熱的痕跡，特別是過(guò)熱處所對(duì)應(yīng)的固定螺絲狀況尤甚。解開(kāi)12塊跨接過(guò)渡鋁排，對(duì)過(guò)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(xiàn)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(xiàn)B相原過(guò)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(xiàn)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(mǎn)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(xiàn)伸縮節(jié)處連接小鋁排每根通過(guò)的電流均在25A左右，達(dá)到了預(yù)期的分流目的。

4、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上200MW發(fā)電機(jī)組封閉母線(xiàn)伸縮節(jié)軟接箱外側(cè)法蘭局部過(guò)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(zhuān)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(xiàn)伸縮節(jié)列入電氣專(zhuān)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(wú)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(xiàn)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。