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摘要:6kV共箱母线支撑结构作为共箱母线附件,一旦发生故障将直接影响变压器正常运行,从而影响机组安全稳定运行,在此结合6kV共箱母线支撑结构设计存在的问题进行优化处理。
关键词:共箱母线;环氧树脂板;DMC支撑绝缘子;伴热带 接地
一、前言
贵州粤黔电力有限责任公司厂址位于贵州省西南部盘县以南约43km的响水镇辖区,厂址海拔高程1424.30米,年平均相对湿度:79%;年最小相对湿度:2%;年平均气温:15.8℃。
我厂6kV室外共箱圆形铝母线采用三相环氧树脂绝缘将三相母线短接支撑,从投入运行至今已运行10年,它是高厂变、启备变、脱硫变分别对主厂房和脱硫6kV电源供电的母线,该母线如果故障(相对地或相间短路),会造成该母线所供电的主厂房或脱硫区域无电,严重者会造成跳机或大量设备损坏事故。在此期间由于绝缘板受潮后带电母线爬电距离缩短而发生接地已发生5次。
二、共箱母线设计存在的问题分析
6kV共箱母线,因安装原因1、2号机与3、4号机的结构不一样,1、2号机为扁平铜排加支持瓷瓶的安装方式,3、4号机6kV共箱母线由于铜排费用大幅大增加,在满足发变组额定载荷的情况下,将铜排改为管型铝母线,母线采用环氧树脂板短接支撑。
1、2号机6kV共箱母线分相铜排采用独立绝缘子支撑,从投入至今运行可靠,未发生接地故障;3、4号机共箱母线由于采用环氧树脂板将母线短接支撑,在下雨或室外温差变化较大时,若共箱母线长时间运行产生电磁振动后,焊接部位出现焊缝,雨水通过焊缝进入共箱母线或共箱母线结雾后,绝缘夹板被水浸湿或长期受潮,绝缘下降,共箱母线与箱体爬电距离缩短,最终将导致母线相对地短路或相间短路,不但造成该6kV跳闸失电,严重者可导致跳机、母线烧坏、设备大量损坏事故。2014年4月,我厂34A启备变,因绝缘夹块受潮,母线对地短路,造成34A启备变6kV开关跳闸;2015年4月,我厂3B高厂变,因共箱母线焊缝开焊进水,造成6kV3B段零序保护动作,6301B开关跳闸而跳机。其主要原因有:
(1)箱体密封不严,且经过较长时间运行后,焊口会出现开焊,潮气进入箱体内部;
(2)共箱母线顶部盖板密封胶条使用时间长、出现老化,盖板运行中产生电磁振动后,盖板固定连接螺栓松动产生缝隙,潮气进入共箱母线内部导致绝缘板绝缘降低,从而引起管母对地放电或产生相间短路,使6kV电源继电保护动作,造成相应6kV系统失压和管母损坏事故,甚至引起机组非计划停运。同类故障问题已在我厂屡次发生,如:
a、2012年08月19日07时20分,由于支撑绝缘板结雾后受潮,母线绝缘降低,导致34B启备变运行中跳闸。
b、2013年4月, 34B启备变因支撑绝缘受潮,母线对地放电短路,造成34B启备变失电。
c、2015年4月, 3B高厂变因管母箱体焊缝开焊进水,造成6kV3B段零序保护动作,6301B开关跳闸并导致3号机组解列停运。
d、2015年4月21日21:51,由于3B高厂变低压侧6kV室内共箱母线箱体有焊缝,潮气从此处进入后导致绝缘板绝缘降低,而造成3号机组停运。
e、 2015年11月21日,2015年11月21日11点40分,34A启备变在运行中差动保护动作,220kV 213开关、6kV3A段备用电源进线开关6302A、6kV4A段备用电源进线开关6402A均跳闸,34A启备变失电停运。
三、共箱母线优化处理方案
3.1取消原环氧树脂板(将3A、3B、4A、4B高厂变;34A、34B启备变6kV共箱管母线支撑绝缘及其它绝缘固件更换为DMC绝缘支撑结构)。
3.2 更换3A、3B、4A、4B高厂变及34A、34B启备变低压侧6kV共箱管母线盖板密封条、更换盖板扣件固定螺栓。
3.3将仪用压缩空气引入3A、3B、4A、4B高厂变、34A、34B启备变管母箱体,压缩空气管道总长约为300米,确保管母线在运行中箱体内部具有微正压,防止管母绝缘受潮。
3.4用φ32×2.5无缝钢管作为母管,用φ25×3无缝钢管作为分支母管将仪用压缩空气引入3A、3B(3A、3B高厂变共用一根母管)高厂变、4A、4B(4A、4B高厂变共用一根母管)高厂变、34A、34B(34A、34B启备变共用一根母管)启备变管母箱体内,压缩空气从变压器6kV侧软连接处母线箱体排水口位置引入。
(1) 3A、3B高厂变6kV母线箱体仪用压缩空气管道安装走向:3B开式泵上部仪用气母管→主机房A排柱墙外→电缆沟→3A、3B高厂变。
(2)4A、4B高廠变6kV母线箱体仪用压缩空气管道安装走向:4B开式泵上部仪用气母管→主机房A排柱墙外→电缆沟→4A、4B高厂变。
(3)34A、44B启备变6kV母线箱体仪用压缩空气管道安装走向:4B凝汽器真空泵上部仪用气母管→主机房A排柱墙外→电缆沟→34A、34B高厂变。
(4)压缩空气管道在电缆沟内须沿沟壁固定。
(5)进入各变压器6kV母线箱体的压缩空气母管及分支管道均装设一个总阀及分支阀门,以满足设备运行及检修维护需要。总阀门后装设过滤器,防止压缩空气中的水分及杂物进入母线箱体。
(6)所有压缩空气管道焊接及法兰连接应无漏气现象,并涂刷蓝色防锈漆。
3.5原母线总体结构不变,只是改变支撑绝缘结构,由三相共用改为相间完全独立,相间空气绝缘,只有相对地可能产生污闪放电,相间不存在污闪放电的可能。采用大爬距、防污型、全工况DMC绝缘子作为支撑。
3.6安装大爬距绝缘子及固定导体上下夹件,采用同样DMC同样材料,下夹件与绝缘子一体化设计,模压一次成型。上下夹件结合采用榫卯结构,杜绝感应放电,严禁绝缘子、夹件与导体刚性固定,抵消导体因热胀冷缩产生应力。
3.7绝缘子所有固定金属件、螺栓采用不导磁金属,有效减少电磁感应,其中螺栓采用圆角,严防尖角放电,并用绝缘胶帽扣住。
3.8管母箱体盖(检修孔)板校正修复及密封垫更换(高弹三元乙丙密封垫)。
3.9共箱母线箱体盖板校正后无变形损坏,防腐漆色与原装漆色一致,涂刷均匀,箱体外表面无脱层、掉落现象。
3.10 3号机和4号机汽机电子设备间风机室至室外6kV共箱母线桥架的便利通道采用全金属结构,通道焊接、安装固定可靠。通道长度约3米,宽度0.7米,两侧扶手高度1.0米,通道全长两侧脚沿高度0.120米,通道架构涂刷灰色方锈漆。
参考文献:
[1] 《设备图纸资料》[S]
[2] 《电缆常用材料手册》[S]
[3] 《电气安装手册》[S]
作者简介:
敖江平(1975-),男,贵州粤黔电力有限责任公司生产技术部电气专责,大专,助理工程师,技师。从1996年7月毕业至今主要从事电气一次设备检修及运行维护工作,电气专业归口管理。
关键词:共箱母线;环氧树脂板;DMC支撑绝缘子;伴热带 接地
一、前言
贵州粤黔电力有限责任公司厂址位于贵州省西南部盘县以南约43km的响水镇辖区,厂址海拔高程1424.30米,年平均相对湿度:79%;年最小相对湿度:2%;年平均气温:15.8℃。
我厂6kV室外共箱圆形铝母线采用三相环氧树脂绝缘将三相母线短接支撑,从投入运行至今已运行10年,它是高厂变、启备变、脱硫变分别对主厂房和脱硫6kV电源供电的母线,该母线如果故障(相对地或相间短路),会造成该母线所供电的主厂房或脱硫区域无电,严重者会造成跳机或大量设备损坏事故。在此期间由于绝缘板受潮后带电母线爬电距离缩短而发生接地已发生5次。
二、共箱母线设计存在的问题分析
6kV共箱母线,因安装原因1、2号机与3、4号机的结构不一样,1、2号机为扁平铜排加支持瓷瓶的安装方式,3、4号机6kV共箱母线由于铜排费用大幅大增加,在满足发变组额定载荷的情况下,将铜排改为管型铝母线,母线采用环氧树脂板短接支撑。
1、2号机6kV共箱母线分相铜排采用独立绝缘子支撑,从投入至今运行可靠,未发生接地故障;3、4号机共箱母线由于采用环氧树脂板将母线短接支撑,在下雨或室外温差变化较大时,若共箱母线长时间运行产生电磁振动后,焊接部位出现焊缝,雨水通过焊缝进入共箱母线或共箱母线结雾后,绝缘夹板被水浸湿或长期受潮,绝缘下降,共箱母线与箱体爬电距离缩短,最终将导致母线相对地短路或相间短路,不但造成该6kV跳闸失电,严重者可导致跳机、母线烧坏、设备大量损坏事故。2014年4月,我厂34A启备变,因绝缘夹块受潮,母线对地短路,造成34A启备变6kV开关跳闸;2015年4月,我厂3B高厂变,因共箱母线焊缝开焊进水,造成6kV3B段零序保护动作,6301B开关跳闸而跳机。其主要原因有:
(1)箱体密封不严,且经过较长时间运行后,焊口会出现开焊,潮气进入箱体内部;
(2)共箱母线顶部盖板密封胶条使用时间长、出现老化,盖板运行中产生电磁振动后,盖板固定连接螺栓松动产生缝隙,潮气进入共箱母线内部导致绝缘板绝缘降低,从而引起管母对地放电或产生相间短路,使6kV电源继电保护动作,造成相应6kV系统失压和管母损坏事故,甚至引起机组非计划停运。同类故障问题已在我厂屡次发生,如:
a、2012年08月19日07时20分,由于支撑绝缘板结雾后受潮,母线绝缘降低,导致34B启备变运行中跳闸。
b、2013年4月, 34B启备变因支撑绝缘受潮,母线对地放电短路,造成34B启备变失电。
c、2015年4月, 3B高厂变因管母箱体焊缝开焊进水,造成6kV3B段零序保护动作,6301B开关跳闸并导致3号机组解列停运。
d、2015年4月21日21:51,由于3B高厂变低压侧6kV室内共箱母线箱体有焊缝,潮气从此处进入后导致绝缘板绝缘降低,而造成3号机组停运。
e、 2015年11月21日,2015年11月21日11点40分,34A启备变在运行中差动保护动作,220kV 213开关、6kV3A段备用电源进线开关6302A、6kV4A段备用电源进线开关6402A均跳闸,34A启备变失电停运。
三、共箱母线优化处理方案
3.1取消原环氧树脂板(将3A、3B、4A、4B高厂变;34A、34B启备变6kV共箱管母线支撑绝缘及其它绝缘固件更换为DMC绝缘支撑结构)。
3.2 更换3A、3B、4A、4B高厂变及34A、34B启备变低压侧6kV共箱管母线盖板密封条、更换盖板扣件固定螺栓。
3.3将仪用压缩空气引入3A、3B、4A、4B高厂变、34A、34B启备变管母箱体,压缩空气管道总长约为300米,确保管母线在运行中箱体内部具有微正压,防止管母绝缘受潮。
3.4用φ32×2.5无缝钢管作为母管,用φ25×3无缝钢管作为分支母管将仪用压缩空气引入3A、3B(3A、3B高厂变共用一根母管)高厂变、4A、4B(4A、4B高厂变共用一根母管)高厂变、34A、34B(34A、34B启备变共用一根母管)启备变管母箱体内,压缩空气从变压器6kV侧软连接处母线箱体排水口位置引入。
(1) 3A、3B高厂变6kV母线箱体仪用压缩空气管道安装走向:3B开式泵上部仪用气母管→主机房A排柱墙外→电缆沟→3A、3B高厂变。
(2)4A、4B高廠变6kV母线箱体仪用压缩空气管道安装走向:4B开式泵上部仪用气母管→主机房A排柱墙外→电缆沟→4A、4B高厂变。
(3)34A、44B启备变6kV母线箱体仪用压缩空气管道安装走向:4B凝汽器真空泵上部仪用气母管→主机房A排柱墙外→电缆沟→34A、34B高厂变。
(4)压缩空气管道在电缆沟内须沿沟壁固定。
(5)进入各变压器6kV母线箱体的压缩空气母管及分支管道均装设一个总阀及分支阀门,以满足设备运行及检修维护需要。总阀门后装设过滤器,防止压缩空气中的水分及杂物进入母线箱体。
(6)所有压缩空气管道焊接及法兰连接应无漏气现象,并涂刷蓝色防锈漆。
3.5原母线总体结构不变,只是改变支撑绝缘结构,由三相共用改为相间完全独立,相间空气绝缘,只有相对地可能产生污闪放电,相间不存在污闪放电的可能。采用大爬距、防污型、全工况DMC绝缘子作为支撑。
3.6安装大爬距绝缘子及固定导体上下夹件,采用同样DMC同样材料,下夹件与绝缘子一体化设计,模压一次成型。上下夹件结合采用榫卯结构,杜绝感应放电,严禁绝缘子、夹件与导体刚性固定,抵消导体因热胀冷缩产生应力。
3.7绝缘子所有固定金属件、螺栓采用不导磁金属,有效减少电磁感应,其中螺栓采用圆角,严防尖角放电,并用绝缘胶帽扣住。
3.8管母箱体盖(检修孔)板校正修复及密封垫更换(高弹三元乙丙密封垫)。
3.9共箱母线箱体盖板校正后无变形损坏,防腐漆色与原装漆色一致,涂刷均匀,箱体外表面无脱层、掉落现象。
3.10 3号机和4号机汽机电子设备间风机室至室外6kV共箱母线桥架的便利通道采用全金属结构,通道焊接、安装固定可靠。通道长度约3米,宽度0.7米,两侧扶手高度1.0米,通道全长两侧脚沿高度0.120米,通道架构涂刷灰色方锈漆。
参考文献:
[1] 《设备图纸资料》[S]
[2] 《电缆常用材料手册》[S]
[3] 《电气安装手册》[S]
作者简介:
敖江平(1975-),男,贵州粤黔电力有限责任公司生产技术部电气专责,大专,助理工程师,技师。从1996年7月毕业至今主要从事电气一次设备检修及运行维护工作,电气专业归口管理。