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封閉母線外殼局部過(guò)熱原因分析及處理時(shí)間:2009-12-02來(lái)源:本站整理 作者:電工之家
全連式離相封閉母線鋁質(zhì)外殼對(duì)母線能起到很好的密封隔離作用,，基本上消除了外界潮氣,、灰塵以外物所引起的接地和相間短路事故，同時(shí)也確保了人身的安全,，具有高度可靠性,。全連式外殼回路由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的環(huán)流（數(shù)值大約等于母線電流但方向相反），能使殼外的磁場(chǎng)大部分消失,，從而消除了殼外鋼結(jié)構(gòu)的感應(yīng)損耗發(fā)熱,。由于它所具有的優(yōu)越性，所以全連式離相封閉母線被廣泛用于8000A以上的發(fā)電機(jī)出線及其廠用分支線上,，但是使用中也應(yīng)注意其發(fā)熱問(wèn)題,。 1 問(wèn)題提出
1. 1 發(fā)現(xiàn)缺陷
2003年4月下旬，淮北發(fā)電廠電氣運(yùn)行值班員,，在5號(hào)發(fā)電機(jī)（已增容改造為220MW）帶200MW負(fù)荷運(yùn)行時(shí)對(duì)設(shè)備巡回檢查中,，用遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀測(cè)得其出線B相（中相）封閉母線可拆伸縮節(jié)軟接箱外法蘭處局部過(guò)熱，溫度高達(dá)125℃（同法蘭其它部位的溫度也較高,，且明顯地高于邊相的相對(duì)位置）,，高峰負(fù)荷后降低機(jī)組出力，該區(qū)域溫度隨著下降,，但150MW負(fù)荷時(shí)過(guò)熱處的溫度仍不低于100℃,，同法蘭其它部位的溫度也均在70℃左右，超過(guò)部頒規(guī)定,。若長(zhǎng)期過(guò)熱,，將造成橡膠伸縮節(jié)快速老化導(dǎo)致?lián)p壞，從而喪失封閉母線的密封性能,。
1.2 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) 淮北發(fā)電廠5號(hào)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(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,，聯(lián)系省中調(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
由于恰逢機(jī)組停機(jī)備用,，于是便在停機(jī)后進(jìn)行了處理,。
(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,。
3 效果檢測(cè)
(1)2003年5月初,，5號(hào)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(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。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)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(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,。
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