1、概述
隨著變電站主變?nèi)萘康募哟�,變壓�?0千伏側(cè)母線額定電流不斷增加(超過3000A),在以往工程中采用多片矩形導(dǎo)體已不適應(yīng)工作在電流大的回路,而且矩形母線在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上都很難滿足母線發(fā)熱和電動(dòng)力的要求,由此引起附加損耗、集膚效應(yīng)系數(shù)的增大,造成載流能力的下降、電流分布不均勻。當(dāng)單臺(tái)主變?nèi)萘窟_(dá)到180MVA以上時(shí),由于變壓器低壓側(cè)的額定電流、短路電流、以及單臺(tái)主變?nèi)萘克嫉谋戎卦龃�,主�?0千伏出線側(cè)不僅有母線橋本身電動(dòng)力問題、發(fā)熱問題、還有母線橋支柱絕緣子、鋼構(gòu)架以及母線橋附近混凝土柱、基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋在交變強(qiáng)磁場(chǎng)中感應(yīng)渦流引起的發(fā)熱問題,一旦母線短路,敞露母線、支柱絕緣子、變壓器繞組都遭受損傷,影響變電站的安全運(yùn)行、供電的可靠性。為了解決上述問題,本產(chǎn)品采用絕緣母線代替矩形母線的方法來改善母線材料的有效利用率,提高母線機(jī)械強(qiáng)度,防止人身觸及帶電母線及金屬物落到母線上產(chǎn)生相間短路等,并在實(shí)際工程中得到應(yīng)用,獲得了較好的效果。為變電站的安全運(yùn)行、提高供電可靠性、降低損耗起到了積極的作用。
2、 管形絕緣母線與常規(guī)矩形母線的比較
管形絕緣母線具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1) 載流量大
管形絕緣母線為空心導(dǎo)體,表面積大,導(dǎo)體表面電流密度分布均勻,銅管導(dǎo)體為Φ100×5mm,截面積: 1491mm2,載流量4000A,電流密度:2.68(A/mm2);銅管導(dǎo)體為Φ100×10mm,截面積: 2826mm2,載流量6000A,電流密度:2.12(A/mm2)。因此,絕緣母線特別適合工作電流大的回路。
(2) 集膚效應(yīng)低、功率損失小
管形絕緣母線的集膚效應(yīng)系數(shù)低,Kf≦1,交流電阻小,因而母線的功率損失小。若采用多片矩形導(dǎo)體,隨著片數(shù)的增加,集膚效應(yīng)系數(shù)不斷加大,單位截面的有效載流量下降,片與片之間電流分布不均勻,附加損耗加大,散熱條件差。
(3) 散熱條件好、溫升低
管形絕緣母線為空心導(dǎo)體,母線內(nèi)徑風(fēng)道能自然形成熱空氣對(duì)流,(室內(nèi)和室外的氣壓差,能自然形成熱空氣對(duì)流),散熱條件好。
(4) 允許應(yīng)力[σ]大,機(jī)械強(qiáng)度高
管形絕緣母線的允許應(yīng)力為矩形母線的4倍,可承受的短路電流大,機(jī)械強(qiáng)度高,使得母線支撐跨距加大。在50KA短路電流的情況下,Φ100×5mm絕緣母線的懸空跨距達(dá)9米,利用母線托架支撐,母線的跨距可達(dá)到13米,由于母線跨距大,可直接進(jìn)入高壓室與戶內(nèi)限流電抗器或10千伏開關(guān)柜連接,減少了相應(yīng)的支柱絕緣子、母線金具、以及土建構(gòu)架基礎(chǔ)。
(5) 電氣絕緣性能強(qiáng)
管形絕緣母線采用密封屏蔽絕緣方式,外殼接地電位為零,由于電氣屏蔽具有:a.使電場(chǎng)分布均勻;b.控制電位和限制電場(chǎng);c.避免在絕緣表面產(chǎn)生局部放電;d.傳導(dǎo)泄漏電流和充電電流;e.對(duì)危險(xiǎn)的接觸電壓進(jìn)行防護(hù)等特性,故這種帶屏蔽的絕緣管形母線電場(chǎng)分布均勻,電氣絕緣性能強(qiáng)。
(6) 絕緣材料耐熱系數(shù)高
管形絕緣母線主絕緣材料采用聚四氟乙烯,可在-250℃~+250℃中工作,有優(yōu)良的電氣性能和化學(xué)穩(wěn)定性,介質(zhì)損耗小、阻燃、耐老化、使用壽命≧40年。
(7) 抗電器震動(dòng)能力強(qiáng)
直接將管形絕緣母線固定在鋼構(gòu)架上或混凝土支架上,取消穿墻套管和支柱絕緣子,具有較強(qiáng)的抗震動(dòng)能力。
(8) 不受環(huán)境干擾,可靠性高
管形絕緣母線的每相是封閉屏蔽絕緣,內(nèi)部無凝露產(chǎn)生,且消除了外界潮氣,灰塵以及外物所引起的接地和相間短路故障,運(yùn)行具有高度的可靠性。相比之下,矩形母線暴露在環(huán)境中,容易受人、動(dòng)物(如老鼠等)以及其他物體偶然接觸而發(fā)生接地和短路,不利于安全運(yùn)行。
(9) 母線架構(gòu)簡(jiǎn)明、布置清晰、安裝方便、維護(hù)工作量少。
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