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摘要：变电站低压侧母线桥采用铜排的应用极为广泛，本文简单介绍主变低压侧进线导体选型，主变低压母线桥铜排用量的计算方法，阐述铜排材料开列时需注意的问题
关键词：变电站；母线桥；铜排
一、前言
随着我国经济的高速发展，整个社会对电力的需求日益增大。目前110kV变电站低压侧采用10kV电压等级，220KV变电站低压侧采用10kV、35kV电压等级，随着主变容量的加大，变压器低压侧进线侧的额定电流也在不断加大，当主变低压侧进线采用铜排架空进线时，主变低压侧额定电流越大，所需铜排也截面越大，数量越多。110kV、220kV变电站通常采用的铜排为100×10，120×10，125×10，每相铜排片数为2~3片。铜排造价昂贵，变电站中铜排用量大，应在设计阶段准确统计铜排用量，控制工程造价，不造成材料浪费。
二、变电站主变低压侧进线母线桥的应用情况
变电站主变低压侧方式有电缆进线、架空进线。架空进线采用的导体有铜排进线、半绝缘铜管母进线、全绝缘铜管母进线。在变电站场地宽裕的情况下，优先选用架空铜排进线。在架空进线不能实现情况下，使用电缆进线，如架空出线堵塞站内运输通道、运维通道等，站区为重级污区等。绝缘或半绝缘铜管母安装方便，维护工作量少，机械强度高，在发电厂中的应用较变电站中应用广泛。
在变电站主变低压侧进线材料选型中，矩形铜排应用极为广泛，其中主要原因铜排造价低较其他导体低，维护也方便。电缆、铜管母线成本材料高昂，而电缆故障点查找困难，给运行部门运行维护不便，增加运维成本；绝缘铜管母产品质量参差不齐，质量差的绝缘铜管母存在安全隐患，也在近年中列入整改的范畴，大部分需整改为矩形铜母线这种材料。
变电站工程施工任务都存在工期紧，任务重的情况，同时现在变电站建设质量也要求越来越高，对施工、设计、监理的考核在工程建设中要求越来越严格。新的发展形势更加要求我们在施工前期的设计中，图纸的设计、材料的开列，更加匹配符合实际工程中的用量，不造成浪费。
在变电站电气一次图中，用到铜排的地方都需要尽量开列准确的用量，铜排造价昂贵，材料开多，将造成材料浪费；材料开少，在施工变更中则会需要较大小费用增加。变电站户外主变进线母线桥中用到铜排的数量，基本是变电站中用到铜排最多的地方，设计图纸上开列的材料一般都是粗略计算，尺寸往往比实际用量多，截取后多余的铜排又难以符合其他变电站的实际需要，只能废弃，造成材料的浪费。
铜排的制作存在加工运输周期长，尺寸要求较高，现场尺寸更改困难、材料成本高等特点，正确对现场尺寸测量并设计图纸，开列准确的材料用量。
三、主变低压侧进线母线桥铜排的长度计算
根据以往工程经验，实际工程中主变低压侧进线母线桥铜排的使用量，总结铜排的计算方法，避免铜母排材料的浪费，降低工程成本，提高工程施工效率。下面以某220kV变电站为例，具体叙述主变低压侧进线母线桥铜排长度计算方法。
某220kV变电站10kV母线桥铜排平面图如图一所示：
单片铜排长度＝Ⅰ段+Ⅱ段+Ⅲ段－伸缩节长度－穿墙墙套长度+铜排搭接长度＝10000+18000+5000-470-470+125×12＝33560
每相铜排3片，则三相铜排的长度为33560×3×3＝302040，即铜排长度需求为302米。
但在我们开列铜排长度的时候，还需要注意明确每根铜排的长度，前面提到铜排长度通长取6米供货，如果我们简单按总量来统计共需铜排的根数，会导致在安装时铜排量不够。如果采购51根铜排，则铜排安装时会多次现场切割截取铜排安装，且搭接位置不统一，美观性差。
安装整洁统一可提高变电站的美观性，故需要统一铜排搭接位置，统一接线盒的位置。每相每片铜排长度取6根6米铜排。共需铜排54根，每根6米，共324米。
四、需注意的几个关键点
1.很多时候设计人员在计算铜排时，没有考虑细节的地方，有时设计人员会直接将Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段直接相加后得出所需铜排的长度，觉得已经扣除了母线伸缩节的长度与穿墙套管的长度，统计的长度已经留有裕量。但这样的算法会忽略了铜排搭接的耗材，母线桥的长度越长，耗材会越多，母线桥为短距离敷设的时候，这样统计铜排的用量是有可能满足工程需求量。但当是长距离敷设时，假如我们直接按平面的长度尺寸直接统计铜排用量，将产生较大误差，存在材料量不满足工程需求的情况。例如图1中主变低压母线桥长度Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段相加为33米，三相长度共计为297米。这样的计算结果与实际工程的用量是存在较大误差的。如果在扩建改造工程，现场需准备测量数据，假如误差1米，铜排长度就是6米，9米的误差，需重视数据的准确性。
2.主变低压侧进线母线桥很多时候不是直线敷设，根据现场情况经常是斜线敷设（如图二所示），即拐弯时不是成90度角转弯，此时需要注意铜排在拐角后的搭接点将会发生变化，并不在同一平面上，为了安装整齐美观，施工现场都会将拐角后的搭接点将铜排切割，统一铜排的搭接位置，安装铜排接线盒。在铜排材料统计时，需要注意计算切割掉的耗材。
3.铜排在不同的地区，采购的方式不一样，可以是甲供材料，也可以是乙供材料。当开列材料时需注意备注好每根铜排的长度，引免供货时与设计长度不一致，导致材料使用量不足。铜排的制作存在加工运输周期长，尺寸要求相对较高，现场尺寸更改困难，材料成本高昂，注明铜排每根的长度，可以让厂家厂家按现场的要求来加工制作铜排，切割好后，直接发往施工现场，保证了现场施工的紧凑有效，避免了铜排材料剩余引起的浪费和铜排材料不够引起的延误工期。订货时厂家切割好，可以大大节约施工方的人力和工时，施工更加高效。
五、结语
各电压等级变电站的主变低压侧进线桥经常用到铜排，但是铜排造价昂贵，若设计考虑不周，给出的铜排数量过多会造成材料浪费，开列的铜排不够可能引起工期延误，所以在设计时需要考虑周全，不仅仅只是考虑单纯的长度，还需从运输，施工单位材料切割工作量等方面去考虑，做到精细化设计，提高设计质量，提高施工效率。避免因材料工程量的问题影响到工程施工进度，避免因细节的疏忽被相关部分考核。
参考文献：
[1]《电力工程电气设计手册：电气一次部分》，1989，中国电力出版社
[2]《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222-2005），中国电力出版社
[3]《电工用铜、铝及其合金母线》第1部分：铜和铜合金母线，（GB5585.1-2005）
论文作者:肖瑜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/7
标签：铜排论文; 变电站论文; 母线论文; 长度论文; 材料论文; 低压论文; 用量论文; 《防护工程》2018年第21期论文;