母线、电缆、绝缘子.ppt

第二部分 水电站电气设备原理;第五章 母线、电缆和绝缘子;第一节 母线;一、母线的作用、类型 ; ;3、常规母线的结构 ?矩形截面母线：散热条件好，安装连接方便。但集肤效应系数较大。单条矩形母线的最大截面一般不超过1250mm2，当工作电流不超过2000A时，可采用每相单条矩形母线。当工作电流在2000~4000A时，每相可采用2~4条矩形母线并列使用。但每相的条数一般不超过3条。这是因为受邻近效应影响，每相母线的总载流量并非随着条数的增多成比例增加。 ?槽形截面母线：截流量大，集肤效应系数小，机械强度高，适用于母线工作电流为4000~8000A的回路中。 ?管形截面母线：集肤效应系数最小，机械强度高，还可以采用管内通水或通风的冷却措施，当母线工作电流超过8000A时，常采用管形母线。(大于等于200MW机组) 35~500kV 母线可采用软导线或采用管形硬母线。;矩形母线;;4、母???的布置形式 ;矩形母线每相一条;5、母线的着色 ;二、封闭母线 大容量发电机的电流通过发电机与变压器之间的连接母线时，将引起一系列问题： ? 母线短路时产生巨大电动力； ? 母线本身发热； ? 母线对附近钢构件的感应发热； ? 母线故障对系统的影响大。 封闭母线系指用非磁性金属材料（铝合金)制成的外壳保护起来的母线。主要由母线导体、支持绝缘子和防护屏蔽外壳组成。 ;性能作用： 减少接地故障，避免相间短路 由于三相外壳上存在与母线电流的大小几乎相等的电流，可对母线磁场进一步加以屏蔽，其效果有： 降低短路电流在母线导体上产生的电动力 极大地减少附近钢构件的感应发热损耗 采用微正压装置后，可防止绝缘结构，提高运行可靠性；并且为母线采用通风冷却创造了条件。 由于工程成套生产，质量有保障，运行维护工作量小，结构简单，土建投资少。 但外壳内的电能损失较大。;;;; 彭水电厂的封闭母线;（一）封闭母线的类型 按外壳结构、所用材料以及冷却方式的不同，封闭母线可进行如下分类： 1．结构类型——共箱封闭母线和离相封闭母线;我国大型机组通常采用离相封闭母线。 离相封闭母线的类型： （1）不全连离相封闭母线 每相外壳相邻段在电气上相互绝缘，以防止轴向电流流过外壳连接处，每段外壳中只有外壳涡流。为了避免短路时在外壳上感应出对人身有危害的电压，把外壳每3～4m分成一段，每段一点接地。 ;（2）全连离相封闭母线 除每相外壳各段在电气上相连接外，又在各相外壳两端通过短路板相互连接并接地。全连离相封闭母线的外壳中，除母线电流在外壳上感应出的大小与母线电流几乎相等、方向相反的轴向电流外，邻相剩余磁场在外壳上还感应出涡流。不过剩余磁场强度只有敞露母线的百分之几。该剩余磁场在周围钢构件上感应出的涡流和功率损耗很小，可以忽略不计。 ;;;（3）经电抗器接地的全连离相封闭母线 这种封闭母线的外壳是全连外壳，外壳的一端经三相短路板接地，另一端各相均经电抗器接地。 电抗器的作用是增加外壳回路阻抗，以减少外壳的感应电流，使外壳损耗降低。 在正常情况下，外壳不能完全屏蔽母线的磁场，将会引起邻近钢构件的发热，这点与不全连离相封闭母相似； 但在短路情况下，电抗器铁心饱和不起作用，相当于短路，这时与全连离相封闭母线一样。 ;（4）分段全连离相封闭母线 由于母线回路装设抽插式隔离开关或断路器等的原因，使母线外壳不能从头至尾全连，而在抽插式隔离开关或断路器的两端装设三相短路板，将母线分成为两个全连离相封闭母线和抽插式隔离开关或断路器所在的不全连离相封闭母线的混合式称为分段全连离相封闭母线。 ;2．材料类型—塑料外壳和金属外壳封闭母线 塑料外壳对电磁场不起屏蔽作用，故从电磁性能上来说，相当于普通的敞露母线，既不能减少母线短路时产生的电动力，也不能减少母线附近钢构件感应发热问题，只能防止人身触及带电母线及防止金属物落到母线上产生相间短路，故塑料外壳不适于大容量机组。 大容量机组的封闭母线均采用金属铝外壳。 ;3．冷却方式—自然冷却和人工冷却封闭母线 （1）自然冷却封闭母线 自然冷却封闭母线。母线及外壳的发热完全靠辐射及对流散至周围环境。这种冷却方式简单、工作可靠、运行维护容易，但金属消耗量大。 微正压充气封闭母线。微正压充气封闭母线与自然冷却封闭母线的冷却方式相同，不同的是微正压充气封闭母线还在母线外壳内充以微正压气体以提高其绝缘强度。 （2）人工冷却封闭母线 通风冷却封闭母线。用母线或封闭母线外壳作风道，以强迫通风的办法将母线及外壳热量带走散出。 通水冷却封闭母线。在母线内通水将母线热量带走，这种冷却方式结构复杂，附属设备多，造价高。 ;（二）全连分相封闭母线的结构 1．大电流封闭母线的结构 （1）大电流母线的材料 大电流母线一般用纯度为99.5％以上