金属外壳封闭母线可分为离相封闭母线和共相封闭母线。三门核电厂发电机至工厂的高压侧为离相母线,工厂的低压侧为各中压母线。辅助到中压母线为共相封闭母线。
一、离相封闭母线。
●采用金属外壳封闭母线的优点:
1.减少接地故障,避免短路。
2.减少母线周围钢结构的发热。
3.减少相间电力。
4.母线关闭后,通常采用微正压运行,防止绝缘子结露,提高运行可靠性,为母线强制通风冷却创造条件。
5.封闭母线由工厂成套生产,施工安装简单,土建结构要求简化,运行维护工作量小。
●全连式自冷离相封闭母线的结构特点:
全连接自冷离相封闭母线主要由母线导体、外壳、绝缘子、金具、密封隔断装置、伸缩补偿装置、短路板、穿墙板、外壳支撑件、各种设备柜及与发电机、变压器等设备的连接结构组成。由于母线较长,制造商一般采用焊接或螺栓组装,与设备的连接一般采用螺栓连接。各相母线导体分别由绝缘子支撑并关闭在各自的外壳中。
当母线导体流过电流时,外壳上会产生一个相反的方向,但其值几乎等于母线导体流过电流的感应电流。因此,整个母线的外壳本身需要在电气上连接,并在 位连接。最后,三相外壳用断路板短接,形成三相外壳电路,使电流在三相外壳电路中环流。这样,外壳磁场大大降低,有效屏蔽母线电流产生的磁场
与敞开式大电流母线相比,周围钢结构的涡流和环流大大降低。
●离相封闭母线防潮防结露措施:
当发电机停机或维护时,由于离相封闭母线未通过电流,环境潮湿,空气侵入,可能会结露,导致柱绝缘子绝缘下降,导致发电机升压后绝缘电阻下降,甚至导致母线接地严重。因此,应采取以下三种方法:
1)微正压装置。用微正压装置向封闭母线输送热空气,使封闭母线保持一定压力。其作用是保持母线微正压,防止外部污浊气体侵入,保持一定温度防潮。运行一段时间后,需要解决密封老化等问题,确保建立微正压,达到长期有效的防潮目的。
2)热空气维护装置。离相封闭母线配有可调温度调节装置控制的空间加热器,以确保母线内温度高于露点。当机组停止运行时,热元件通电加热以驱动潮湿;发电机停止运行和维护时,还输送一定的热空气来驱动潮湿。该装置不需要微正压,对封闭母线的密封程度要求不高,但也带来了功耗大的缺点。
3)封闭循环模式。利用空气循环干燥装置提取封闭母线内的空气,通过空气过滤器从外部补充少量空气,干燥后送至封闭母线,逐渐降低母线内的水分,降低相对湿度,降低露点湿度,确保封闭母线不结露。
4)微正压装置和闭式循环装置可手动或自动控制。自动控制是当封闭母线内部压力不足或温度下降时,通过温度和湿度传感器收集的相关参数自动启动装置,送人干燥空气,保持封闭母线不结露。当温度升高时,微正压装置或闭式循环装置将自动停止。
●大机组离相封闭母线的技术要求。
1)应满足发电机及其辅助设备的自然环境和技术参数要求。
2)封闭母线的外壳应具有保护作用,防止人体和外部物体接触带电导体,防止大量灰尘和水气侵入外壳,污染导体和绝缘部件,降低绝缘水平。
3)封闭母线的主电路和分支电路为全连接,要求同相外壳各段电气连接良好,保持外壳电气连续性;短路板分别安装在电路的 端和末端,形成三相外壳之间的闭合电路。外壳短路板应设置可靠的接地点。当母线通过电流时,外壳感应电压不得超过24V。
4)封闭母线与设备连接处和长直段连接处,导体采用编织线铜辫或铝薄片伸缩段,外壳采用橡胶伸缩套和铝波纹管作为补偿装置,补偿导体与外壳因温度变化基础差异沉降而引起的位移,并具有隔振作用。螺栓连接的导体接触面应镀银。对于电流大于3000A的母线,紧固件采用非磁性材料,外壳与设备采用波纹管或活动套筒连接,外壳与设备外壳相互绝缘,避免母线外壳与设备外壳形成电路,使设备外壳环流过热。
5)发电机出口端子与封闭母线连接处安装隔氢装置,封闭母线侧安装排氢装置,方便氢气逃逸。封闭母线与发电机连接端应配备密封隔离套或盆式绝缘子,防止氢泄漏,封闭母线外壳,防止空气或灰尘侵入,并配备在线漏氢检测设备。
6)关闭母线的导体、接头、外壳等容易过热的部位,应设置测温装置进行监测。
7)应设置防潮防露措施,并在封闭母线内外穿墙处设置密封绝缘套管。当发电机停机或维护时,由于未通过电流或封闭母线温度发生明显变化,防止潮湿空气渗入环境。
8)封闭母线应防止共振。封闭母线支撑跨度,主母线不大于10m。
●试验:
1.绝缘试验:常温下额定电压为15kV及以上全连接离相封闭母线,分相绝缘电阻值不小于50mΩ。
2.交流耐压试验:额定电压为20KV,交流耐压试验电压为51KV。额定电压为24KV,交流耐压试验电压为53KV。
二、母线共相封闭。
●共箱封闭母线的结构特点。
三相母线位于一个金属封闭结构箱中,具有制造简单、成本低、维护方便、运行可靠等优点采用自然冷却。壳体多点接地,布置在主厂房或主厂房A排列外。缺点是布置位置大,现场安装工作量大,受外部环境条件影响大,运行维护要求高。如果维护不当,可能会受潮,影响封闭母线的绝缘水平,甚至相对或相间短路,造成严重的工厂用电事故。
●共箱封闭母线运行注意事项。
由于共相母线用于高压工厂工作变器的低压侧与高压工厂工作母线或高压工厂公共母线进线电源断路器的连接,其故障性能与连接的变压器的内部故障性能相同。一旦发生故障,故障电流将达到较高水平。在运行过程中,共相母线的绝缘和耐压水平必须保持较高水平。如果共相母线,由于人孔门较多,应密封紧密,以避免因负载而导致绝缘部件的灰或冷凝。
●试验项目
1.绝缘试验:常温下额定电压为6kV共箱封闭母线,分相绝缘电阻值不小于6mΩ。
2.交流耐压试验:额定电压为6KV,交流耐压试验电压为32KV。额定电压为15KV,交流耐压试验电压为43KV。
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