一
前言
母線是指在成套開關(guān)柜中用來作為連接柜間以及柜內(nèi)各電氣設(shè)備進(jìn)行匯集、分配和傳送電能的導(dǎo)體。在發(fā)生短路故障時(shí)要承受短路電流造成的發(fā)熱和電動力作用,是作為高、低壓成套電器中重要的一次元件。
二
母線的類型、顏色、布置及其載流量影響因素
2.1開關(guān)柜用母線按其橫截面分為:矩形、圓形(或雙D形)和槽形母線三種; 當(dāng)母線的橫截面積相同時(shí),矩形母線的周長要比圓形母線大,其散熱效果好,冷卻條件好。而且,在一定允許溫度下,矩形母線所通過的電流要比圓形母線大,圓形母線的集膚效應(yīng)較強(qiáng),而矩形母線比較均勻。因此成套開關(guān)柜內(nèi)一般都采用矩形母線。2.2 開關(guān)柜用母線的顏色和位置: (1) 開關(guān)柜母線相序位置與國標(biāo)顏色對照表:* h( g) o! S4 [7 F4 e2 g; K% s2 i# }(2) 柜體接地母線:黃綠色相間(若是銅排,可采用本色,貼接地標(biāo)識)。, f# O( E" w4 u% U: a1 U2.3 柜內(nèi)母線的布置:(1) 按垂直或水平“一”字形:如GGlA-12F型、GBC-40.5型中的柜頂主母線布置結(jié)構(gòu);(2) 按“品”字形或三角形:如KYN28A—12型,KYN61-40.5型中的主母線布置結(jié)構(gòu)。2.4 載流量受影響的因素:(1) 布置方式:豎放和橫放,豎放的動穩(wěn)定電流值要比橫放時(shí)大。(2) 環(huán)境溫度(下表中的溫度值是裸母線承受的最高溫度值)(3) 母線的材質(zhì):銅;鋁;鋼。其中銅的導(dǎo)電率最高,相同截面積時(shí)它的載流量最大,而鋼最小,常用于PT回路或避雷器回路中。(4) 母線的根數(shù):多根母線并列布置使用時(shí),其散熱條件比單根要差得多。例如,對lmy100x10當(dāng)前測試值:單載波流1728a / 1(參考);當(dāng)雙根設(shè)置,流量2558a/1.48;當(dāng)三布局、負(fù)荷3181a/1.84;當(dāng)四設(shè)置,載流量是3622A/2.09。(5) 散熱條件:開啟式開關(guān)柜要比封閉式開關(guān)柜中使用的母線載流量要大,帶空調(diào)的變電所要比沒有帶空調(diào)的要好。
三
母線的絕緣
3.1絕緣母線作用 (1) 防止由于受小動物等接觸而引起的相間或相對地的短路故障。(2) 防止污閃或凝露閃的發(fā)生。(3) 防止人身傷亡事故。(4) 防止鹽霧及有害化學(xué)氣體對母線的直接腐蝕。3.2母線絕緣方式
(1) 熱縮護(hù)套:可以提高母線間的絕緣水平,但護(hù)套存在絕緣老化問題,母線散熱也較差,生產(chǎn)成本也增加。(2)冷收縮套:操作簡單,無需加熱。但成本高,也存在絕緣老化和母線散熱條件惡化的問題。(3)硫化噴涂:生產(chǎn)過程比較復(fù)雜。當(dāng)損傷無法補(bǔ)救時(shí),母線的連接不能通過噴涂處理。
(4):SF6氣體絕緣的主母線室、斷路器室密封充SF6氣體的0.04mpa,可以提高客車的絕緣性能,無需在整個生命周期內(nèi)進(jìn)行維修和保養(yǎng),不受外部環(huán)境的影響,高安全性和高可靠性。但生產(chǎn)過程較為復(fù)雜,它是柜式C-GIS充氣柜主絕緣方式。(5)增加一個擋板:當(dāng)距離或相對距離不能達(dá)到安全距離時(shí),可以在相或地之間加入絕緣隔板。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求:最小距離SMC絕緣隔板與帶電體的要求是:12kV開關(guān)柜小于30mm。
四
母線的規(guī)格、聯(lián)接及要求
4.1 母線規(guī)格:
標(biāo)準(zhǔn)書寫格式為:根數(shù)+母線類型代號+窄邊×寬邊(如:2-TMY10×100);經(jīng)軟化熱處理的銅母線用“TMR”表示,硬銅母線是由“我”。銅包鋁線材為代表的“意義”作為連接4.2種方式(1),這是由螺栓或通過過渡板間接連接直接連接,如銅和鋁接頭。(2) 采用軟連接(“溫度補(bǔ)償器”)。 (3) 壓接式連接。4.3 聯(lián)接要求母線接觸面間的接觸電阻要符合國標(biāo)的要求,它應(yīng)該是穩(wěn)定的,所以在生產(chǎn)線中,母線要經(jīng)過接觸面壓花、壓平、鍍銀或鍍錫表面處理。當(dāng)母線用金工具固定時(shí),需要材料本身,不能形成閉合的鐵磁回路,應(yīng)采用不導(dǎo)磁材料。
五
母線設(shè)計(jì)
5.1 相序設(shè)計(jì)
(1) 主變架空進(jìn)、出線柜方案中的母線相序要在技術(shù)要求中明確,要考慮到母線是否需要換相。
(2) 當(dāng)聯(lián)絡(luò)母線空間較小時(shí),也可能會出現(xiàn)相序的調(diào)整。(3)兩個相鄰高壓開關(guān)柜控制高壓電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí),柜內(nèi)接線側(cè)母線相序調(diào)整。(4)在兩列母線開關(guān)柜架設(shè)橋梁時(shí),需要調(diào)整主母線相序中的柜位。(5)在設(shè)計(jì)出口項(xiàng)目時(shí),應(yīng)注意出口國的相序執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。例如,印度高壓三相母線(A、B、C)的顏色標(biāo)準(zhǔn)分別是紅色、黃色和藍(lán)色。(6)柜頂三相電壓小母線的位置應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)“遠(yuǎn)、中、b、近C”的要求設(shè)計(jì)。5.2、絕緣設(shè)計(jì)(1)適用于“高海拔地區(qū)”、“主電路需要復(fù)合絕緣”、“絕緣母線”、“外部絕緣按海拔3000米”等,柜內(nèi)主、支母線及搭接處均需用絕緣處理。(2) 對于運(yùn)行環(huán)境條件嚴(yán)酷的地區(qū)(如:濕度和污穢等級高)的開關(guān)柜,柜內(nèi)的主、支母線要求用絕緣處理。(3) 在40.5kV開關(guān)柜內(nèi)的主、支母線的絕緣也可以采用硫化噴涂工藝處理,必須做全絕緣處理。(4) 在產(chǎn)品GZSl+柜內(nèi)的主、支母線及搭接處均要絕緣處理。5.3在柜內(nèi)的電流互感器和隔離開關(guān)和斷路器(或低壓斷路器)的容量和柜主母線和導(dǎo)向母線(或垂直母線)相匹配的負(fù)荷流量。5.4母線作為產(chǎn)品附件(1)“戶外母線”或“母線膨脹接頭”的數(shù)量和要求。(2) 柜頂銅棒小母線的數(shù)量和規(guī)格。(3) 柜體主接地用或二次保護(hù)接地的規(guī)格和數(shù)量。5.5母線橋的母線應(yīng)采用母線金具固定。當(dāng)母線較長(20m以上)時(shí),應(yīng)采用溫度補(bǔ)償裝置及其他措施,防止母線伸縮引起的應(yīng)力。5.6附加功能設(shè)計(jì)(1)母線橋母線或電纜出線柜中的母線需要“電源檢查和接地”功能設(shè)計(jì)。如:“母線橋的結(jié)構(gòu)”可以對母線掛地和用電要求,可以在橋下或在矩形墩的后側(cè)開一個缺口,它可以用一個可移動的蓋子(帶有掛鎖)關(guān)閉,它可以接地線或?yàn)楣财嚬╇姟?
(2) 用于手車柜主母線接地用的接地手車。 (3) 用于手車柜主母線驗(yàn)電用的驗(yàn)電手車。(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與第(1)節(jié)相同,當(dāng)柜后關(guān)閉或后后門需要“電源檢查和接地”功能。5.7結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)計(jì)(1)根據(jù)第一主接線系統(tǒng)圖要求成套設(shè)備,客車的承載能力應(yīng)與總線根數(shù)(單、雙、三根等)及其規(guī)格相符,要求產(chǎn)品投標(biāo)文件與投標(biāo)文件相一致,簽訂技術(shù)協(xié)議時(shí)應(yīng)明確。
(2) 注意高、低壓柜中的主母線、旁路母線、雙母線系統(tǒng)或低壓柜中的中性線長度計(jì)算的準(zhǔn)確性。
(3)KYN61-40.5型總線可以是圓管母線,要求母線圖紙尺寸要準(zhǔn)確。 (4) 低壓抽屜柜電纜出線柜中的垂直母線的額定電流最大值為“1200A”,要注意《投標(biāo)文件》及圖紙對柜內(nèi)垂直母線額定電流的要求。 (5) 用戶提供的一次主接線圖上的主母線規(guī)格,有時(shí)考慮的電流裕度較大,不能任意減小母線的規(guī)格。 (6) 低壓柜中的主母線室與小母線室需要用隔板隔開,減小隔室間的相互干擾,提高產(chǎn)品的可靠性。
六
開關(guān)柜內(nèi)各相導(dǎo)體(母線)的相間與相對地凈距的要求(為海拔高度≤1000米的值
注:單純以空氣作為絕緣介質(zhì)的開關(guān)柜,柜內(nèi)各相導(dǎo)體的相間與對地凈距必須符合上表的距離要求。
七
結(jié)論
母線在開關(guān)柜中發(fā)生故障機(jī)會較少,然而,一旦母線發(fā)生故障,如相間短路和單相接地短路等各種絕緣故障引起的接地短路,后果十分嚴(yán)重,會造成大面積停電,破壞供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。母線故障是電氣設(shè)備中最嚴(yán)重的故障之一。母線設(shè)計(jì)的合理性與否將直接關(guān)系到整個主回路供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,在成套開關(guān)柜產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中要引起足夠的重視。


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