共箱封闭母线振动、异响、温度偏高原因及处理研究

1、共箱封闭母线振动、异响、温度偏高原因及处理研究 摘 要：共箱封闭母线代替传统的裸母线走线方式，具有安全可靠、防护等级高等特点，共箱封闭母线在输送较大电流时，可消除用多根高压电缆所带来的因电流分配不平衡而引起的故障，确保供电的可靠性，适用于发电厂、配电站内的高压开关柜之间、发电机与开关柜的输配电线路。但是由于选型、制造和安装等原因，共箱封闭母线经常出现温度过高和振动幅度过大的现象。本文对共箱封闭母线在使用过程中出现温度过高和振动过大的原因进行分析，并根据相关的问题提出了相应的解决办法。 关键词：共箱封闭母线；振动；温度；分折；措施 引言 共箱封闭母线，是将三相母线导体封闭在同一个金属壳体中的金属

2、封闭母线，主要分为不隔相共箱封闭母线和隔相共箱封闭母线。广泛用于发电厂、工矿企业等场所，作为发电机与主变压器、变压器与高压配电柜以及高压设备主回路间的电气连接。其主要特点表现为以下两点：一、结构紧凑，采用模块化单元，便于安装和维护，常情况下，防护等级达到ip54，基本上可消除外界的灰尘和接地故障。二，共箱封闭母线壳体采用铝合金板，铝合金为弱磁性材料，避免了在设备运行时产生的额外损耗，同时，壳体电气各环节均可靠接地，防止出现人身触电等危险事故的发生。 1共箱封闭母线的结构 （1）共箱封闭母线采用电解铜作为导体，导体截面为矩形或槽型。 （2）壳体由弱磁性铝合金板制作，为全封闭结构，具有较高的防护等

3、级和防腐性。 （3）共箱封闭母线连接采用特殊的法兰口设计，壳体拼接方便灵活，无需弯头，从而使母线系统的设计、安装能够达到模块化、标准化。 （4）每段共箱封闭母线壳体在上部均设有检修孔，检修人员由此可以操作到母线内部任何位置。检修口边缘设计为防水翻边，法兰及连接处采用氩弧焊工艺，使母线箱体防护等级高达ip65，完全满足户外环境使用要求。 （5）共箱封闭母线壳体表面光滑平整，达到户外设备无积水要求。 （6）共箱封闭母线壳体表面采用铝合金本色，壳体内部和母排表面喷无光泽黑色漆。 （7）每段共箱封闭母线法兰端头均有接地端子，使母线系统安装后，保证整体接地连续性。 （8）共箱封闭母线内部采用绝缘子支持，

4、间距一定。 （9）主母线及支持绝缘子能承受额定短路峰值电流和额定短时耐受电流的作用后而不产生任何机械应力的作用和电气损伤。绝缘子采用瓷质绝缘子。 （10）共箱封闭母线设置专用“伸缩节”母线，用来调节安装和小范围的土建尺寸误差。每节母线法兰连接处均夹放调节“热胀冷缩”用的橡胶缓冲垫。共箱封闭母线与发电机及高压金属封闭开关设备的接口设置始末端箱。 2问题提出的背景 发电机组在运行过程中，常发现共箱封闭母线温度偏高，时而伴有较大的振动现象，并发生很大的噪声。共箱封闭母线温度过高和振动幅度过大影响到设备的正常安全运行。针对这个问题，我们工作人员应该进行认真分析，提出相应的解决方案。 3振动和异响的原因

5、及处理 3.1 原因分析 电流通过导体在周围产生电磁场，当两根平行的同相双母排通入电流时，电动力的作用会使两根母排上产生相互吸引的电动力。由于母排正常运行时通过的是正弦交流电，故同相平行铜母排之间的吸引力大小是周期变化的，电动力的大小也会随着电流周期性变化而变化。因此，双母排产生振动，发出噪音。当双母线处于低负载时，两根母排之间的作用力较小，母排左右轻微振动。 3.2振动和异响的处理措施 电动力是客观存在的，无法消除。问题是如何减少电动力力的叠加，减小振动，防止共振。处理方法主要有三种：其一，改变原有母排的结构，变双母排为单母排；其二，在10.5kv母排上全部加装热缩套管；其三，只在装有金具的

6、母排处加装热缩套管。第一种方法可以改变目前母排振动的状况，可以消除部分噪声。但单母排间仍然会因为电动力而产生轻微振动，并且要更换全部母排，投资大。第二种方法相当于弹簧的阻尼作用，如此可以减弱噪音和振动，投资建设的成本不大。第三种方法是只考虑承载部分的碰撞，因为同相两母排之间用金具隔开且有 1cm 左右的间距，不会碰撞，所以只要处理承载支柱部分间的碰撞即可以达到满意的效果。第一种方法相当于对建设成果的否定，且投资太大，第三种方法是对第二种方法的优化，所以采用第三种方案比较合适。具体措施如下：（1）松开绝缘子和角铁之间的固定螺栓，在其间加装5mm 厚的绝缘垫，然后对其紧固。（2）将热缩材料根据金具

7、宽度剪成长短相当的短套管，将剪好的热缩套管套入母排固定的地方，绝缘套管套好后，用气烤枪对套管均匀烘烤，使热缩套管均匀收缩，表面平整，静放几分钟后再进行金具的回装。（3）在支撑共箱封闭母线箱体的角钢和箱体之间加装8mm厚、适度宽度的的绝缘胶垫，拧紧固定螺丝。（4）对箱体和螺纹拉杆之间的螺栓进行紧固。（5）对金具回装时，用力矩扳手统一调节金具和铜母排之间、螺丝与螺杆之间的松紧度，它们之间的松紧度要相当并以铜母排与金具之间、螺丝与螺杆之间没有间隙为宜。金具和铜母排之间不易安装过紧，以防止铜母排热胀冷缩产生的拉力，防止拉伤支柱绝缘子。 4温度偏高的原因及处理 4.1原因分析 导体本身有电阻，通过电流时

8、会发热。导体本身的电阻相对很小，其引起的发热量也不大。主要原因有可能是：（1）在进行母线安装时，其导线的接口处未涂抹导电膏，导致电流在传输过程中接触电阻过大。（2）对机器内部进行维修或安装时，未采用专门的扳手对螺栓进行紧固，使得螺栓松紧程度不一，螺栓有松动处电阻大，发热也较大。（3）发电机在运行过程中会造成母线接头处的弹簧垫被压缩，电流大，温度高，使得弹簧垫弹性逐步变小，产生松动，也加大了电阻。母线的振动加速了螺栓的松动，进一步加大了电阻。（4）母线截面较小，尚未达到相应的技术要求，而母线散热条件较差，动、热稳定性不足，一旦运行温度较高，热胀冷缩会使螺栓松动，会导致硬母线和软连接之间的压紧度不

9、匀，一般若接触良好的地方通过的电流较大，发热较为明显，因此振动是造成母线发热的另一原因。 4.2 温度偏高的处理措施 针对上述原因，可以对共箱封闭母线的一些元件、设备进行更换。购入这些元件、设备，必须符合共箱封闭母线技术条件的相关要求，必须严格经过各项检验、试验，合后才能使用。 在母线检修前应采用电阻测试仪测量每个导电处及母线的电阻值，记录相应的数据。对母线的导电接头补修时需采用锉刀进行处理，并辅有金相砂纸进行打磨。为保证母线接头的清洁，打磨后需用酒精将导电部位认真清洗干净，再涂抹导电膏，尽量减小母线接头的电阻，确保母线导电性能。最后，注意对导电连接部位进行电阻检查，确保每个连接点的数据偏差在0.1以内，避免出现导电连接地方的电阻大于检测之前线路中电阻的测量值。此外，还需对螺栓进行紧固，保证其松紧度达到标准要求，避免再次出现因螺栓力度不够导致母线局部发热。 结语 综上所述，局部电阻过大，可以引起发热，这是共箱封闭母线温度偏高的原因所在。振动同样也会引起发热，发热又会影响振动，两者互相带动。因此共箱封闭母线设备、元配件的质量和安装、维护工作是否做好是影响设备安全运行的关