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1、浅析国内外离相封闭母线运行与维护的区别与优劣梁洪军摘要:本文以大量的事实为依据,通过对多起封闭母线发生事故的原因做了简要的分析,并与国外的封闭母线做了比较。仅供大家参考。关键词:封闭母线 微正压保护装置 风循环保护装置 开放式微风循环保护装置 结露 一事故的发生 2008年2月29日中午12:45分,国电某发电有限责任公司#2机组发电机保护装置---三次谐波电压式定子接地保护装置发出报警信号。3月3日申请停机并对厂高变封闭母线进行检查,发现厂高变封闭母线A、B、C三相的筒壁和支持绝缘子结露非常严
2、重,且厂高变高压侧盆式绝缘子上有大量的积水,C相盆式绝缘子有明显放电痕迹。有三只支柱绝缘子表面有放电痕迹。随后将盆式绝缘子内凝结的水用毛巾及卫生纸吸出,并对C相盆式绝缘子放电部位进行处理。对主变低压侧盆式绝缘子和封闭母线支持绝缘子打开检查,将表面积水及灰尘清理。经调查分析后认为,造成此次事故的直接原因为:1由于天气温度变化造成封闭母线内空气凝露,凝露水沿桶壁流到盆式绝缘子上,将绝缘子的绝缘爬距短接,造成对地间歇性放电。2微正压装置冷凝式干燥机工作不正常,将室内湿度较大的空气补充到封闭母线内。 图1、
3、#2机封闭母线图2、#2机封闭母线厂变高压侧C相绝缘子结露痕迹厂变高压侧C相绝缘子结露痕迹2006年8~9月期间,河北某发电厂#3机组故障录波器频繁启动报警,发电机零序电压超限(8V报警,15V动作跳闸),初步怀疑C相封闭母线和出线存在绝缘薄弱点。在拆除厂变高压侧升高座盖板时,发现B、C相盖板缝隙处有少量水向外流出,彻底拆除后发现C相封闭母线内积存的水份最多,向封闭母线筒内观察,支持绝缘子表面均附着大量水滴。 从而得出结论:此次发电机零序电压超限的主要原因是发电机封闭母线B、C相受潮严重结露所致。图
4、3、河北某电厂#3机封母C相内壁图4、河北某电厂#3机封母C相内结露痕迹支持瓷瓶附着水滴的痕迹以上事故的发生并不是单个的案例,都有一定的代表性。在国产机组中,离相封闭母线发生结露、闪烙、导体过热、雨水侵入等事故的发电企业不占少数,但大多数发电企业多以临时故障处理,并没有引起管理上的足够重视。导致事故屡屡发生。而反观国外的离相封闭母线,却很少出现类似的事故。除设计理念和安装工艺上的区别外,封闭母线在运行中和停机后的保护方式也起到了至关重要的作用。二对国内外离相封闭母线设计和保护的分析 1对国内离相
5、封闭母线的分析 在我国,大部分发电企业的离相封闭母线采用的是微正压运行的保护方式,只有极少数机组采用的是母线外壳内通自然风,以自然风为冷却介质的自然冷却封闭母线,通常以125MW、200MW小容量机组为主。而大部分300MW、600MW、甚至1000MW机组采用的是微正压式封闭母线,即外壳内充以干燥、洁净的空气,使其压力保持略高于周围大气压的封闭母线。1.1国内离相封闭母线保护方式特点及隐患以微正压运行的封闭母线,对密封有着很高的要求,其目的是保证母线内空气的洁净度,杜绝母线结露、闪烙、雨水侵入
6、等隐患的发生。这种保护方式的优点在于:1.减少接地故障,避免相间短路。2.消除钢构发热。3.减少相间短路电动力。4.防止绝缘子结露,提高运行安全可靠性。5.封闭母线由工厂成套生产,质量较有保证,运行维护量小,安装简便,结构简单,同时也降低了对土建结构的要求。但这种保护方式的缺点在于:封闭母线的密封性能容易遭到破坏,一旦密封受到破坏,就会导致母线处于无保护状态中,引发各种事故。通常造成母线密封损坏的原因有:1.由于封闭母线密封的过于严密,阻碍了母线内导体热量的散发,使导体在运行中产生的热量只能以辐射和
7、对流的方式传递给外壳,再由外壳散发到空气中。有资料表明,在封闭母线运行期间,由于导流母线的集肤效应与邻近效应,三相并排布置圆管载流导体的附加电阻与封闭母线退出运行期间的电阻之比接近2倍,因此封闭母线外壳的温升都很高,尤其中相封闭母线外壳的温度最高。应及时将这种热量散发出母线,如不能将热量及时散发,这些热量会以传导的方式传递给外壳上的一些橡胶密封垫,致使橡胶垫受热老化。同时,这些热量对封闭母线导体的导电性和外壳的密封性能都造成很大的冲击。2.国内的封闭母线在设计和安装时,较多的考虑的是在静态下的密封性
8、能,大多忽视了封闭母线在投入运行后的动态运行。即机组投入运行后,由于机房的抖动,母线土建基础的下降等原因,致使封闭母线发生一定的位移和错位,其密封结构会受到不同程度的破坏;3.随着运行年限的增加,母线上的一些橡胶密封件逐渐老化,或因长期经受压力而失去弹性,无法再起到密封的要求;4.有些母线在密封工艺上存在很大的缺陷,金属和非金属之间没有可靠的过度连接工艺,而通常采用密封胶来过度连接几种不同的材质。这种方法在母线的运行之初还可以,但运行一段时间后,密封胶由于受热老化或母