摘要：文章对水电站发电机电压母线的选择原则进行介绍，对目前比较先进的绝缘管型母线的结构组成以及特点进行详细阐述，并总结水电站发电机出口母线进行绝缘管型母线安装时的步骤和注意事项，以供参考。
关键词：绝缘管型母线；水电站；应用
1引言
随着近年来我国经济的快速发展以及社会用电负荷的不断增加，我国的电网规模在不断扩大而且随着电力相关技术的进步，越来越多的新技术和新材料、新设备等应用于电网系统中。尤其是在目前水电站的建设规模在不断扩大以及建设数量在不断增多的形式下，水电站发电机出口母线的型式也在不断改进和优化。以其中的绝缘管型母线来说，其实质上是一种铜管作为导体而且在外部进行绝缘敷设的母线产品，其在水电站发电机母线的应用中主要表现出具有较大的电流、较高的机械强度以及较好的绝缘性能、适用范围广等优点。在目前电力工业持续快速发展的过程中，也需要对其绝缘材料进行深入研究来提高其绝缘性能，推广其在水电站发电机出口母线上的应用。
2发电电压母线的选择
由于目前我国的中小型水电站发电机出口电压通常在10kV及以下，而且额定电流也比较小，通常在5000A以下，而且对于发电机出口母线的要求是需要进行多根并联，这就会导致出现电流不均匀的问题，因此对电缆终端提出了较高的要求，也会导致出现电缆的敷设难度增加。所以在水电站发电机出口母线中通常很少采用电缆，而是采用共箱母线。但是在实际的应用中发现，采用共箱母线的形式不仅具有较大的体积而且布置也不够灵活，对于运行中的相间短路等故障也无法实现有效的避免，从而导致运行中的故障概率增加以及运行维护的费用增加。而绝缘管型母线则是一种新型的母线，不仅在运行中表现出具有较低能耗以及具有较小管径的优点，而且可以实现标准化的设计和生产，在现场进行布置时更加的方便和灵活，实现了对相间短路问题的有效避免，因此具有较高的综合性能，比较适合在水电站发电机的出口母线中应用。
3绝缘管型母线结构及特点
3.1绝缘管型母线的结构
绝缘管型母线主要由接线端子、密封面、硅橡胶伞裙、外护套、内护套、电容型绝缘体、导流体、末屏引线等部分组成。绝缘管型母线的运行原理就是电容均压的原理，就是在管型导体上进行绝缘材料的绕制，然后根据所绕制的绝缘材料层数的不同实现对电压等级的设计，然后在所绕制的绝缘材料层数中进行电容屏的制作来构成一串同轴圆柱电容器。其中主绝缘采用的是屏距变化但是均压的设计原理，这样就会使得电容屏以及轴向电压的分布更加均匀，增强绝缘强度以及抗短路能力。此外在主绝缘中采用有机复合材料的外套进行保护和强化，不仅提高其电气强度而且使得沿面点位分布更加均匀，提高其耐恶劣气候的能力。
3.2绝缘管型母线的特点
绝缘管型母线的特点主要表现在以下几个方面：一是具有较高的绝缘性能。这主要是由于绝缘管型母线所采用的外部绝缘材料是聚四氟乙烯以及聚酯薄膜，而且采用了密封屏蔽的绝缘方式，这就使得在具有良好的电气性能以及化学稳定性的绝缘材料的基础上，还采用具有均匀的电场分布、可以是点位和电场突变进行控制和限制、避免在绝缘表面上产生局部放电、对泄漏电流和充电电流进行传导、对危险的接触电压进行外壳接地防护的绝缘方式，有效提高了绝缘强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是具有较大的载流量。此种类型的母线采用的主导体是铜或者铝管，由于采用了空心的导体而且管外表为圆形，具有较大的表面积，这就会使得表面的电流密度分布比较均匀，这样就比较适合在工作电流比较大的回路中应用。三是具有较小的集肤效应低功率损失。此种母线本身具有较低的集肤效应系数，而且具有较小的交流电阻，所以会使得母线的功率损失较小，在使用中也不会对周围的导磁材料产生电磁感应，因此不会产生涡流损耗的问题。四是具有较高机械强度，因而可以实现与开关柜的直接连接而减少了支柱绝缘子的使用。五是具有较好的温升性能，这主要是由于主导体为空心，空气可以在其中进行流动而形成对流，具有较好的散热条件。六是具有较强的抗电气震动性能，这主要是由于此种母线采用的是密封屏蔽绝缘的方式，内部不会产生凝露，因而实现对外界潮气以及灰尘等杂物的隔绝，避免了由于上述原因而造成接地以及相间短路故障的可能性。七是具有安装方便的特点。这主要是由于其不仅具有较小的弯曲半径也具有比较小的相间距，可以进行灵活的布局，并且可以直接与发电机、主变压器、开关柜等设备进行连接，通过中间连接器的方式来进行补强沉管焊接，保证母线的运维安全。
4绝缘管型母线在水电站的施工工艺
4.1母线支柱绝缘子的安装
在对母线支柱绝缘子进行安装时，首先在地上将支柱绝缘和管型母线支架与固定线夹进行组装和固定，然后再进行高空作业，实现对高空作业量的有效减少。然后采用吊机对支柱绝缘子进行吊装，而且在吊装时采用尼龙绳进行绑扎。调节其水平误差应在3mm以内，而且单相整条支柱绝缘子顶水平误差也应在10mm以内。
4.2管型母线的加工
在对管型母线进行焊接时，焊条的选择应与管母的材料相同，并且在焊接之前进行相应的试样检验。还要对需要焊接的部位进行油污、生锈以及其他杂质的清除。此外，应该根据母线平断面图的实测来确定每条焊接管目的长度，然后根据此长度来进行管母的切断操作，确保母线焊接部位与管母的固定线夹之间的距离在50mm以内，还要将各间隔T夹以及隔离开关的静触头位置进行躲避。最后将每个需要进行焊接的管接头及逆行坡口的加工并确保坡口的光滑、均匀和无毛刺。然后在确认焊材的型号和选定的焊接材料之后，以及确保母线坡口附近清洁、管型母线中心线及水平方向进行找正之后进行焊接操作，确保焊缝部位与支柱绝缘子母线夹板边缘的距离在50mm以内。
4.3管型母线的安装
通过吊装的方式将管型母线在每段管内穿入阻尼线中然后将封端盖或终端球进行安装，并且在吊装时需要采用砂纸或钢丝刷将具有导电要求的接触面进行打磨以及油污的清洁，最后涂上电力复合脂。最后还要采用多点吊装的方式避免吊装中的变形问题。
5结语
绝缘管型母线正是由于具有良好的绝缘性能、较大的载流量、较低的集肤效应系数、较高的机械强度、较好的温升性能、较强的抗电气震动性能以及安装方便等优点，是目前在水电站发电机出口母线中的首选节能环保的输电设备，对于确保水电站安全运行、提高供电可靠性以及减少用电损耗和运行维护费用等具有重要的意义。
参考文献：
[1] 张涵. 变电站全绝缘管型母线运行缺陷分析及改进措施[J]. 电子技术与软件工程, 2018(16).
[2] 杨嘉. 浅析绝缘管形母线在变电站中的应用[J]. 工程技术:全文版, 2017(3):00270-00270.
论文作者:邓绍坤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：母线论文; 水电站论文; 发电机论文; 绝缘子论文; 性能论文; 较小论文; 较高论文; 《电力设备》2018年第24期论文;