2021 年(第五届)电力设备管理智能化技术研讨会
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高竖井、
小空间环境下的发电机出口母线选型
华能澜沧江水电股份有限公司漫湾水电厂,李晓伟、杜海波、余钦
摘 要:高竖井、小空间因其环境限制,对母线选型提出了更高要求,需考虑母线安装、后续检修及维护等诸多方
面。发电机出口母线通常额定电压在 13.8-18kV,额定电流在 5000-12000A,这对母线的动、热稳定提出了更高的要求,
同时母线接头结构也将影响母线运行温升及使用寿命。本文列举了多种型式的母线,比较其优缺点,得出最适合应用在
高竖井、小空间环境下的大电流母线型式。
关键词:高竖井;小空间;大电流;母线
某水电站受地理条件限制,母线竖井高度达
55m,
且截面半径较小;
发电机出口额定电压 13.8kV,
额定电流 5300A。在进行发电机出口母线的选型时,
根据发电机技术参数计算母线技术参数,考虑应用
环境因素,对比了共箱母线、小离相封闭母线、电
缆母线、全绝缘母线、半绝缘母线、全绝缘浇筑母
线的优缺点。
1.1 回路持续工作电流选择
Ixu≥Ig
Ixu——相应于导体在某一运行温度、环境条件
及安装方式下长期允许的载流量,通常按工作温度
+70℃、环境温度+25℃、导体表面涂漆、无日照、
海拔高度 1000m 及以下条件进行计算。
Ig——导体回路持续工作电流,发电机回路按
1.05 倍发电机额定电流计算。
Ig=1.05×5300=5565A
根据母线常规工作电流及安全裕度考虑,本工
程 Ig 取 6300A。
1.2 按经济电流密度选择导体截面
Sj=Ig/j
Sj——经济截面(mm
2)
;
Ig——导体回路持续工作电流;
j——经济电流密度(A/mm
2)
。
1.3 导体截面校验
对导体截面开展短路热稳定校验、短路动稳定
校验、母线热平衡计算。
2.1 共箱母线
共箱封闭母线是指三相导体封闭在同一外壳中
的金属封闭母线,按照载流量的不同,其导体有铜
导体和铝导体之分,其外壳也有薄钢板和薄铝板之
分。如果额定载流量在 2500A 及以上,由于多片导
体间集肤效应严重,一般采用铜导体,为防止涡流
发热,同时封闭母线的外壳应采用薄铝板。导体采
用支柱绝缘子支撑,共箱母线也有隔相式,即相与
相间采用隔板分隔。共箱封闭母线在电厂工程中应
用最为广泛,导体有铜排、铝排、铝管等几种型式。
共箱母线由于其自身结构特点等因素存在诸多
问题:
1、运行可靠性问题:共箱型交直流励磁母线一
般设有风窗,在潮湿污秽条件下,共箱封闭母线可
能发生绝缘闪络,发生单相或多相短路故障,导致
机组事故停机。
2、运行维护工作量大:机组正常停机后再起机
时,共箱封闭母线由于不是气密型产品,当潮气进
入时,其绝缘下降,在机组起机前需对其进行除湿
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