2009年安全工程師考試各科目復(fù)習(xí)資料精選

　　封閉母線外殼局部過熱原因分析及處理

　　前　言

　　全連式離相封閉母線鋁質(zhì)外殼對(duì)母線能起到很好的密封隔離作用，基本上消除了外界潮氣、灰塵以外物所引起的接地和相間短路事故，同時(shí)也確保了人身的安全，具有高度可靠性。全連式外殼回路由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的環(huán)流(數(shù)值大約等于母線電流但方向相反)，能使殼外的磁場(chǎng)大部分消失，從而消除了殼外鋼結(jié)構(gòu)的感應(yīng)損耗發(fā)熱。由于它所具有的優(yōu)越性，所以全連式離相封閉母線被廣泛用于8000A以上的發(fā)電機(jī)出線及其廠用分支線上，但是使用中也應(yīng)注意其發(fā)熱問題。

　　1問題提出

　　1.1發(fā)現(xiàn)缺陷

　　2003年4月下旬，淮北發(fā)電廠電氣運(yùn)行值班員，在5號(hào)發(fā)電機(jī)(已增容改造為220MW)帶200MW負(fù)荷運(yùn)行時(shí)對(duì)設(shè)備巡回檢查中，用遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀測(cè)得其出線B相(中相)封閉母線可拆伸縮節(jié)軟接箱外法蘭處局部過熱，溫度高達(dá)125℃(同法蘭其它部位的溫度也較高，且明顯地高于邊相的相對(duì)位置)，高峰負(fù)荷后降低機(jī)組出力，該區(qū)域溫度隨著下降，但150MW負(fù)荷時(shí)過熱處的溫度仍不低于100℃，同法蘭其它部位的溫度也均在70℃左右，超過部頒規(guī)定。若長(zhǎng)期過熱，將造成橡膠伸縮節(jié)快速老化導(dǎo)致?lián)p壞，從而喪失封閉母線的密封性能。

　　1.2原因分析

　　(1)有資料表明，由于全連式封閉母線外殼環(huán)流的集膚效應(yīng)與鄰近效應(yīng)，三相并排布置圓管載流導(dǎo)體的中相附加電阻與三相平均附加電阻之比接近2倍，因此中相封閉母線外殼的溫升都高于邊相。

　　(2)淮北發(fā)電廠5號(hào)發(fā)電機(jī)封閉母線伸縮節(jié)處內(nèi)藏12片截面120mm×10mm的跨接鋁排(均勻分布)，鑒于圓導(dǎo)體的集膚效損耗系數(shù)Kf=r/r0≈1(式中：r是交流電阻，r0是直流電阻)，可認(rèn)為封閉母線外殼回路由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的環(huán)流也是均勻分布的，即正常情況下每片跨接鋁排通過的環(huán)流約為發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流的1/12。

　　(3)該伸縮節(jié)處的跨接鋁排雖為內(nèi)藏式，但可初步判斷過熱處的內(nèi)藏跨接鋁排有接觸不良現(xiàn)象。根據(jù)全連式封閉母線外殼環(huán)流損耗的計(jì)算公式Pc=I2krkoKf.式中Ik為外殼環(huán)流;rko為外殼直流電阻;Kf為外殼的集膚效應(yīng)損耗系數(shù)，在厚度不大于8mm時(shí)可取為1。

　　顯見，隨著過熱處內(nèi)藏跨接鋁排的接觸不良，該部位的直流電阻rko將同步上升，引起該處的環(huán)流損耗Pc成正比例上升，勢(shì)必引起局部過熱。且隨著機(jī)組負(fù)荷的變化，外殼環(huán)流Ik相應(yīng)變化，環(huán)流損耗Pc與外殼環(huán)流(有效值)的平方成正比，溫升必然隨之相應(yīng)變化。

　　2處理方法

　　2.1運(yùn)行中處理方案的似定

　　(1)缺陷未處理前，聯(lián)系省中調(diào)適當(dāng)降低5號(hào)發(fā)電機(jī)有功、無(wú)功負(fù)荷，電氣運(yùn)行值班員加強(qiáng)巡檢，做好連續(xù)測(cè)溫工作，安裝一臺(tái)臨時(shí)排風(fēng)扇，外部吹風(fēng)降溫，盡量控制過熱處的溫度。

　　(2)伸縮節(jié)兩端軟接箱外側(cè)每側(cè)法蘭均有24顆固定螺栓，擬在每對(duì)螺栓間逐一加裝連接小鋁排，以期對(duì)內(nèi)藏式跨接鋁排實(shí)施分流，從而降低發(fā)熱。

　　由于封閉母線外殼是三相短路并接地的，鋁外殼上感應(yīng)的軸向電動(dòng)勢(shì)與大地間無(wú)電位差，故可在不停機(jī)的條件下實(shí)施。