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缪震昆、徐剑浩等。 2100433B
中国电力工程顾问集团公司华东电力设计院、中广核工程有限公司等。
大型发电厂离相封闭母线的全位置焊接
简要介绍了大型发电厂离相封闭母线的焊接技术,重点分析了纯铝在施工现场全位置MIG焊接遇到的质量问题以及气孔、未熔合、裂纹等焊接缺陷产生的原因,并讨论了相应的MIG全位置焊接工艺。
一、用途
共箱封闭母线包括不隔相共箱封闭母线、隔相共箱封闭母线及交直流励磁共箱母线,广泛用于100MW 以下发电机引出线与主变压器低压侧之间或75MW 及以上机组厂用变压器低压侧与高压配电装置之间的电流传输共箱封闭母线也可用于发电机交直流励磁回路,变电所所用电引入母线或其它工业民用设施的电源引线。
二、特点
共箱封闭母线导体采用铜铝母排或槽铝槽铜结构紧凑安装方便运行维护工作量小,防护等级为IP54 可基本消除外界潮气灰尘以及外物引起的接地故障.
外壳采用铝板制成,防腐性能良好,并且避免了钢制外壳所引起的附加涡流损耗,外壳电气上全部连通并多点接地,杜绝人身触电危险并且不需设置网栏简化了对土建的要求根据用户需要可在母排上套热缩套管在箱体内安装加热器及呼吸器等以加强绝缘
分相封闭母线在大型发电厂中的使用范围为:从发电机出线端子开始,到主变压器低压侧引出端子的主回路母线,自主问路母线引出至厂用高压变压器和电压互感器、避雷器等设备柜的各分支线。
分相封闭母线主要用于大型发电机组,对200MW及以上发电机引出线回路中采用分相封闭母线的目的是:
(1)减少接地故障,避免相间短路。大容量发电机出口的短路电流很大,给断路器的制造带来极大困难,发电机也承受不了出口短路的冲击。封闭母线因有外壳保护,可基本消除外界潮气。灰尘以及外物引起的接地故障,提高发电机运行的连续性。母线需要分相封闭,也基本杜绝相间短路的发生。
(2)消除钢构发热。敝漏的大电流母线使得周围钢构和钢筋在电磁感应下产生涡流和环流,发热温度高、损耗大,降低构筑物强度。封闭母线采用外壳屏蔽可以根本上解决钢构感应发热问题。
(3)减少相间短路电动力。当发生短路很大的短路电流流过母线时,由于外壳的屏蔽作用,使相间导体所受的短路电动力大为降低。
(4)母线封闭后,便有可能采用微正压运行方式,防止绝缘子结露,提高运行安全可靠性,为母线采用通风冷却方式创造了条件。
(5)封闭母线由工厂成套生产,质量较有保证,运行维护工作量小,施工安装简便,而且不需设置网栏,简化了结构,也简化了对土建结构的要求。
在200MW及以上发电机引出线回路中,采用分相封闭母线的优点是:由于母线封闭在外壳内,不受环境和污秽影响,防止相间短路和消除外界潮气、灰尘引起的接地故障,同时由于外壳多点接地,保证人触及时的安全;由于外壳涡流和环流的屏蔽作用,使壳内的磁场大为减弱,外部短路时,母线间的电动力大大降低;当电流通过母线时,外壳感应出来的环流也屏蔽了壳外磁场,解决了附近钢构的发热问题;外壳可作为强制冷却的通道,提高了母线的载流量;安装维护工作量小。不过也有些缺点,主要是:由于环流和涡流的存在,外壳将产生损耗;有色金属消耗量大;母线散热条件差 。
1) 绝缘电阻:每一段封闭母线单元绝缘电阻值应大于或等于100MΩ 2500V兆欧表)。
2) 介电强度:每一段封闭母线出厂前均经受1分钟工频干试耐压试验。
工频耐压及雷电冲击耐压数值,符合国家标准。
3) 接地系统:符合IEC364-5-54对接地系统的要求。
4) 防护等级:户内型:IP40;户外型:IP43、IP55。
5) 负载性能:在额定电流下,外壳的温升符合GB763-90《交流高压电器长期工作时的发热》标准要求。
该系列封闭母线槽采用波纹管伸缩节,安装简单,可实现水平、垂直方向两个自由度的调节,不仅能满足不同温降及热胀冷缩引起的伸缩要求,还可以对由于基础沉降所引起的误差进行补偿,解决了传统滑板式伸缩装置的防护等级差,安装麻烦,运行不可靠的缺点。为了解决变压器、发电机及配电柜运行时产生的震动对封闭母线的负面影响,在其与封闭母线连接外采用软连接或铜编织带,外壳之间加入橡胶垫来减小震动;对于封闭母线槽本体,在系统中加装减震器,对瓷平和导电排实现弹性支持,较好地避免了外壳产生的机械震动及地震波给封闭母线带来的破坏。封闭母线槽的热传递主要靠热辐射,为了很好的利用热辐射,在封闭母线外表面喷涂浅灰色油漆来减少对可见光的吸收;在封闭母线内表面喷涂黑色油漆来加强内部热量对外壳的辐射,同时防止电晕。为了避免冬天户外、户内温度变化产生的偶然凝露现象,在穿墙处设置穿墙套管,使户外与户内封闭母线完全隔离;垂直安装时,法兰在内,水平安装时,法兰在外。 为了提高封闭母线槽的允许运行温升,防止在沿海露天以及电化腐蚀严重的大气对接头的电解腐蚀,降低接触电阻,封闭母线电流大于或等于3000A接头全部采用镀银处理,使其接头允许温升提高到65K,大大高于正常工作时温升。为了使封闭母线槽的自振频率避开产生共振的频率范围(对于单条母线其共振频率范围为35~135Hz),并使作用于母线上的电动力减小,合理地确定绝缘子间的跨距,选择绝缘子的型号、规格及强度等级。为了对可拆接头进行温度监视,在变压器、发电机及配电柜与封闭母线的连接出口处设置密封式观察窗,通过示温贴片或远红外线测温装置来直接测量温度,监视母线系统的运行情况。