全绝缘浇注母线在甲湖湾电厂2X1000MW机组中的应用论文_张振1,谢梓华2,阳熹1

张振1 谢梓华2 阳熹1

(1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司;2.陆丰宝丽华新能源电力有限公司)

摘要:本文对处在沿海高盐雾地区的陆丰甲湖湾电厂新建工程(2X1000MW)发电机组的10kV厂用中压母线选型进行了选型分析。对母线常见的(小)离相母线、共箱母线、电缆母线、全浇注母线的性能本身从结构、材质、防护等级、经济性多个方面进行了分析对比。并结合高盐雾地区的百万火电机组的工程实际进行了实际对比,总结出了全浇注绝缘母线在高盐雾地区应用的优点,给出陆丰甲湖湾电厂厂用母线选型的最终建议。

关键词:盐雾;厂用母线;全浇注绝缘母线;防护等级

陆丰甲湖湾电厂处在汕尾市陆丰境内,盐度最高达35.29‰,湿度平均达79%,属于高盐雾的沿海地区,运行环境相当恶劣,本文通过分析对比各种厂用母线的特点,结合高盐雾地区的气候特点,给出针对本工程最终的比较分析结论。

1.中压封闭母线型式

目前中压封闭母线主要有以下几种型式:(小)离相母线、共箱母线、电缆母线和多层屏蔽绝缘管母线、全浇注母线。

1)(小)离相母线

适用于额定电压10kV,额定电流2500~5000A 母线。导体采用铝质材料。外壳采用铝合金材料。(小)离相母线一般用于额定电流要求大、临海或台风地区电厂,其三相具有独立的铝合金外壳,内部充有空气绝缘,要定期维护频率较高。

2)共箱母线

共箱封闭母线在35kV 以下电压等级中应用较广泛,导体可采用矩形、槽形和薄壁管形等多种型式,材质多为铜或铝。大电流共箱母线外壳采用铝板制成,具有良好的防腐性能。所需安装空间较大,且安装复杂,土建工作量也偏大。

3)电缆母线和多层屏蔽绝缘管母线

电缆母线防护等级高,用于临海或台风地区、高温/低温或温差大地区、尘灰高污染地区、相对湿度高地区,但其需要的电缆根数较多,需要换相,外形尺寸大,价格较高。

多层屏蔽绝缘管母线具有高防护等级,圆形共箱母线载流量大、功率损失小、温升低的特点,采用附加外层绝缘材料代替了圆形共箱母线的铝合金外壳。此材料具有电气绝缘性能强,机械强度高,维护工作量小等特点,但也存在着段间接口处防水性较差的问题。

4)全浇注母线

全绝缘浇注母线导体可采用铜或铝质母排,母线导体整体采用无机矿物与树脂真空混合绝缘浇注,机械强度高。段间连接采用现场浇注,母线安装完毕后,其整体具有极佳的绝缘及密封性能。可适应的环境温度范围大。防护等级可达IP68,具有防水、防火、防爆、防腐蚀,高绝缘、强散热,占据空间小、安装布置方便,可免维护等特点

2.性能分析

本节从防水、防尘、防爆、绝缘、电气特性、安装方式等方面进行分析比较。

1、对共箱母线、(小)离相母线与全浇筑绝缘母线进行分析比较:

小离相封闭母线在密封性能、可靠性、相间短路等方面,相对共箱封闭母线有所提高,同时保留了现场易于安装的特点,但增加了占地面积;同时上述两种母线随使用时间推移密封性会变差,受环境影响较大,不利于后期使用。

共箱封闭母线具有加工及现场安装方便且造价较低的特点,在实际工程运用中已经体现了以下缺点:①母线密封性能差,安全性低;②母线散热效果差,单根载流量低,≤1500A;③机械强度低,每隔1.5m 左右必须设置一个固定支撑;④检修及维护工作量大;⑤防潮、干燥等附属设施繁杂,机组停电检修后,封闭箱体内及导体容易产生结露。

小离相母线具有材料成本低、加工及现场安装较方便、防护等级较共箱高的特点。在工程运用中也体现了以下缺点:①占据空间大,现场布置困难;②现场安装需焊接;③不能彻底避免防潮结露问题;④检修及维护工作量大。

2、绝缘管母线与全绝缘浇注母线进行对比

经过上述对比,全绝缘浇筑母线具有散热好,单位截面载流量大;占据空间小;防护等级高;维护小优点。但在工程实际应用中也要注意以下几点:①对绝缘材料技术及浇注工艺要求高;②段间连接绝缘现场浇注,对施工环境及施工工艺要求较高;③地基降解决不善会导致开裂现象。

3.经济比较

要确定选择哪种母线,除了比较性能外,还应比较其经济性,以下对四种母线的经济性再作比较。

详见下表:

由上表比较可看出,在初期投资上,全绝缘浇注母线和绝缘母管的投资比小离相母线和共箱母线要高。但是在长期运行维护的过程中,这种差距会缩小。

4.结 论

全浇注母线技术方面性能较之于其他形式母线均有优势,尤其是防护等级较高,且外形很小,布置方便且美观,方便在主厂房内进行布置。唯一缺点是价格相对共箱母线贵些,但维护量小,停电损失少,使用寿命较长,远期看可以弥补这一方面的劣势。

对于甲湖湾电厂来说,A排外采用玻璃幕墙布置,小离相母线及共箱母线在A排外安装将非常困难,如在A排内布置,又占据了宝贵的主厂房内空间,结果是扩大主厂房,造成更大的投资。能实现在主厂房内布置的只有全绝缘浇注母线和绝缘管母线,二者较之于小离相母线和共箱母线有技术优势,二者自身一次投资价格差距不大,再结合上述的技术、经济比较以及本工程的实际情况,推荐中压母线选型第一选择为全绝缘浇注母线、第二选择为绝缘管母线。

参考文献:

[1] 王新.全浇注母线在6kV厂用电系统中应用 [J].电力建设,2009,(07):5-10.

[2] 程强;林建;雷亚清.中压浇注母线在核电站厂用电系统中的应用探究,2013,(17):53-57.

[3] 周凤岐.6.6kV全绝缘浇注母线安装浅析 [J].山东电机工程学会2012年度学术年会论文集.

[4] 罗萼.燃机发电厂中压母线选型分析,广东科技,2014,(10):53-57.

[5] 孙树忠.6~10kV全浇注无机矿物质封闭母线在大型发电厂脱硫系统中的应用,电气开关,2009,(03):53-57.

作者简介:

张振(1984-),男,江苏徐州人,工程师,从事火力发电厂电气系统设计工作,单位:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司。

谢梓华(1984-),男,广东梅州人,工程师,从事火力发电厂运行工作。

阳 熹(1982-),男,湖南衡阳人,通信作者,高级工程师,从事火力发电厂电气系统设计工作。

论文作者:张振1,谢梓华2,阳熹1

论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿

论文发表时间:2015/12/22

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全绝缘浇注母线在甲湖湾电厂2X1000MW机组中的应用论文_张振1,谢梓华2,阳熹1
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