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封闭母线:用外壳将母线封闭起来,用于单机容量在200MW以上的大型发电机组、发电机与变压器之间的连接线以及厂用电源和电压互感器等分支线
1.封闭母线的结构类型
按外壳材料分:塑料外壳母线和金属外壳母线。
按外壳与母线间的结构形式分:
不隔相式封闭母线:三相母线设在没有相间板的公共外壳内,只能防止绝缘子免受污染和外物所造成的母线短路,而不能消除发生相间短路的可能性,也不能减少相间电动力和钢构的发热。
在许多大型建筑物或是重要的建筑物中,除了正常的供配电以外,还配有柴油发电机作为应急电源。一旦电网供电的线路出问题或是建筑物内部出现火灾使市电跳闸断电时,就需要柴油发电机组发电作临时供电,以重要的工作不至于停止工作,或疏散照明指示人员疏散方向。柴油发电机所发出的电需要通过变电站的部分低压配电柜,经过低压配电柜馈送到需要应急电源的用电设备上去。而柴油发电机与变电站的低压配电柜则是由耐火电缆或耐火封闭母线连接成一体的供电系统。由于耐火电缆或耐火封闭母线除了在电网或线路出问题时作应急电源线路外,还要在出现火灾或其他灾难时作为输电线路。因此,耐火电缆或耐火封闭母线能在高温下正常输电。当环境温度达到700℃以上时,也能供电运行在1.5小时以上,而不会由于环境温度的升高造成内部绝缘降低导致线间短路的现象出现。在什么情况下应选用耐火电缆,在什么情况下应选用耐火封闭母线呢?
这主要是根据柴油发电机组到低压配电柜所需的容量和线路走向的空间来确定。
带铠电缆的结构共分六层,中间一层为铜导电线芯,铜芯外第二层为云母带绕包绝缘耐火层,第三层为交联聚乙烯绝缘层,第四层为内衬层,第五层为钢丝铠装(含六根铜丝),第六层为PVC护套。
封闭母线分两种,一种封闭母线载大,但不耐高温,只能在200℃温度下工作,一般安装在输送市电的线路上,此种母线也叫密集性封闭母线;另一种封闭母线能耐高温,一般在环境温度700~1000℃的条件下,可维持1.5个小时的输电运行,其载可达到5000A,此种封闭母线叫耐火封闭母线。
结露原因分析如下:
4号机4月1日开始进行大修及排放改造,至6月底改造结束,期间封闭母线微正压装置处于停运状态时间长达近三个月。机组停机时间较长,且正值环境较为潮湿的季节,封母内部聚集了一定量的水汽。这种水汽多以液态形式存在,且水量比较集中,没有影响到母线内部绝缘,所以在启机绝缘量测过程中,封母绝缘水平良好。
在机组启机之后,封母内导体发热,加速了封母内外空气的置换速度,大量水汽滞留在母线内,形成凝结水。且C相封闭母线处在迎风口,外界环境温度更低,母线内导体、支撑绝缘子、外壳的内表面及盘式绝缘子上更容易出现凝结水滴的现象。凝结水大量积聚在封母中的位置,即高厂变上方盆式绝缘子上表面,当凝结水积聚到一定程度,漫过盆式绝缘子上表面沟槽,导致导体与封母外壳通过绝缘子表面发生放电,所以在盆式绝缘子表面产生了放电痕迹。
对封闭母线C相内积水处理完成后,测量绝缘为2500MΩ以上。
对封闭母线A、B相内部进行检查,B相情况良好、无积水,A相在穿墙膨胀节处有轻微积水(约200),清理后测量A、B相封母绝缘均在2500MΩ以上。
对封闭母线微正压装置充入母线的气体进行湿度检测,湿度<30%,属于合格范围。
对封闭母线密封性进行检测,母线内气体压力由2kPa降至300Pa,时间约4分钟,小于规定的15分钟,说明封闭母线密封不良。
3、设备损情况
封闭母线C相高厂变升高座处盘式绝缘子损。
二、非计划停运原因分析
(1)直接原因
本起非停事件的直接原因是4号发电机机端零序电压升高至8.29V,超过整定值8V,使得发变组A、B套保护装置定子接地保护动作,直接导致发电机停机。
(2)根本原因
本起事件的根本原因是4号发电机外部封母C相高厂变上方盆式绝缘子上结露积水,逐渐漫过盆式绝缘子沟槽,使得C相导体通过积水发生放电现象。
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