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絕緣管型母線改半絕緣管型母線的工程應用

文檔作者：張健能黃心波梁麗雪文檔來源：廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月11日
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"+$&amp;amp; 年第, 期
;76,!"+$&amp;amp;
電線電纜
J401S/.1_./0‘<2340
"+$&amp;amp; 年* 月
MWR6&amp;amp;"+$&amp;amp;
絕緣管型母線改半絕緣管型母線的工程應用
張健能$!黃心波$!梁麗雪
!廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局&amp;amp;廣東佛山#"&amp;amp;,++"
摘要!絕緣管母性能雖優(yōu)但故障率高% 分析了使用矩形銅排#電纜或半絕緣管母改造絕緣管母的方案$推薦選
擇半絕緣管母% 針對半絕緣管母方案$討論了絕緣管母可否重復利用#安全距離#墻體內外情況#管母高度等
問題$最后介紹了工程實施中需要提前安排的幾種情況$為該類型項目的實施提供參考%
關鍵詞!絕緣管型母線&amp;amp; 銅管母線&amp;amp; 變低母線&amp;amp; 工程應用
中圖分類號!>?"’) 文獻標識碼!@ 文章編號!$*)"(*%+$!"+$&amp;amp;"+,(++’"(+,
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!cW2RZY7RZC7-0/c/.Y U7VB2R C7-0/:WXX4TQW/02W&amp;amp; U7VB2R #"&amp;amp;,++&amp;amp; B0.RVW42S0Y SW303WV32/B2V0e10440RSX0/[7/82R103WSB.ZB [2.4W/0/2S06>B.VX2X0/.RS/7YW10VSB02R24T(
V.V7[V1B080[7/SB0S/2RV[7/82S.7R 7[.RVW42S0Y SW303WV32/3T/01S2RZW42/3WV32/&amp;amp; 12340&amp;amp; 7/B24[.RVW42S0Y SW303WV(
32/6>B0X/7X7V247[17XX0/(SW303WV-.SB .RVW42S7/.VSB0/017880RY0Y 7XS.7R6U7/SB.VX/7X7V24&amp;amp; .S.VR00Y0Y S7
17RV.Y0/-B0SB0/.RVW42S0Y SW303WV32/12R 30/0X02S0Y4TWV0Y&amp;amp; V2[0STY.VS2R100dW.X80RS&amp;amp; SB0dW0VS.7RV7[SB0-244
.RV.Y02RY 7WSV.Y0&amp;amp; .RVS2442S.7R B0.ZBS0S16@S42VSSB0X/73408V7[0RZ.R00/.RZ.8X4080RS2S.7R 8WVS30X/0X2/0Y .V.R(
S/7YW10Y69SX/7\.Y0V/0[0/0R10[7/S/2RV[7/82S.7R 7[SB0.RVW42S0Y SW303WV32/6
Q)@ J0(93% .RVW42S0Y SW303WV32/’ 17XX0(SW303WV’ 47-0/3WV32/’ 0RZ.R00/.RZ2XX4.12S.7R
收稿日期!"+$)($"(+’
作者簡介!張健能!$%)" g"&amp;amp;男&amp;amp;高級工程師6
作者地址!廣東佛山市順德區(qū)大良街道同暉路&amp;amp;$ 號變
電管理二所(#"&amp;amp;,++)6
"R引R言
絕緣管型母線!以下簡稱絕緣管母"因載流量
大*集膚效應低*功率損失小*散熱條件好*溫升低*
允許應力大*機械強度高等眾多優(yōu)點&amp;amp;廣泛應用在變
電站主變變低母線($(*) + 絕緣管母由銅導體*主絕
緣*半導體*銅屏蔽*外護套等組成()) &amp;amp;$+ FG及以上
絕緣管母&amp;amp;端部采取多層分壓的結構方式&amp;amp;降低端部
電場強度&amp;amp;結構比較復雜+
但絕緣管母在運行過程中&amp;amp;端部受潮*絕緣擊穿
損壞的故障頻發(fā)+ "+$, 年至"+$# 年&amp;amp;廣東電網(wǎng)公
司內共發(fā)生絕緣管母缺陷及故障共,# 起&amp;amp;其中有%
起為絕緣管母發(fā)生擊穿導致變壓器跳閘故障+ 雖然
文獻()($$)根據(jù)管母的特點&amp;amp;結合高壓電纜的在線
監(jiān)測方法($"($#) &amp;amp;開展絕緣管母故障排查的研究+ 特
別是文獻())提出的紅外測溫方法&amp;amp;能夠有效且及
時發(fā)現(xiàn)繞包式和擠出式絕緣管母端部受潮的缺陷&amp;amp;
但過高的故障率仍降低主變的可用率&amp;amp;嚴重威脅主
變和電網(wǎng)的安全運行&amp;amp;廣東電網(wǎng)公司等供電企業(yè)已
明確規(guī)定新建項目不再采用絕緣管母&amp;amp;并逐步對原
絕緣管母進行改造+
#R絕緣管母替代方案的選擇
主變變低出線&amp;amp;除了絕緣管母外&amp;amp;常用的方式還
包括矩形銅排*電纜+
矩形銅排常應用在距離較短&amp;amp;沒有交叉敷設的
場合&amp;amp;主要缺點是兩片及以上矩形銅排母線存在集
膚效應大*散熱條件差等問題+ 正是由于矩形銅排
在大電流輸送上的不足&amp;amp;才在"+++ 年以后逐步被絕
緣管母代替+ 如果使用矩形銅排代替絕緣管母&amp;amp;由
于銅排機械強度不及管母&amp;amp;固定金屬的跨距縮小&amp;amp;還
需要增加支撐絕緣子數(shù)量&amp;amp;絕緣子基礎安裝將是一
大制約因素+
電纜連接一般應用在距離較遠&amp;amp;需要穿越的建
筑物墻體較多&amp;amp;存在交叉敷設的場所+ 主要缺點是
投資大&amp;amp;需要電纜通道&amp;amp;并且電纜分配不平衡度比較
高&amp;amp;還受電纜敷設情況影響較大+ 使用電纜代替絕
緣管母&amp;amp;需要增加電纜通道!電纜溝或槽架"&amp;amp;兩端
導體的連接變動大&amp;amp;特別是多根電纜并聯(lián)接入需要
的空間大&amp;amp;可能受限于高壓柜空間而難以實施+
主變變低母線橋&amp;amp;與主變頂部的變低套管連接&amp;amp;
高度一般不低于變低套管的接線掌&amp;amp;安裝位置高&amp;amp;滿
足對地安全距離&amp;amp;因此重點是防止小動物等因素造
成相間或接地短路+
為防止變壓器出口短路&amp;amp;增加高壓絕緣護套是
一個簡單*有效的方法+ 因此選擇參照矩形母排的
安裝方式&amp;amp;采取管型銅母線增加絕緣護套&amp;amp;用絕緣子
支撐絕緣的方法!簡稱半絕緣管母"&amp;amp;可以充分利用
管型母線載流量大*集膚效應低*功率損失小*允許
應力大*機械強度高的優(yōu)點&amp;amp;并且減少了外層覆蓋
物&amp;amp;更有利于散熱+
!R工程設計問題
!S#R原絕緣管母的重復利用
絕緣管母改半絕緣管母&amp;amp;首先考慮絕緣管母的
銅管母線可否重復利用&amp;amp;即是否在去除外護套*銅屏
蔽*半導體等外層材料后&amp;amp;能繼續(xù)利用3 對于環(huán)氧樹
脂浸漬紙絕緣管母&amp;amp;采取兩次環(huán)氧樹脂浸漬的方式&amp;amp;
絕緣管母的屏蔽層內外的環(huán)氧樹脂去除非常困難’
擠出式絕緣管母的絕緣層去除亦比較困難+ 這兩種
結構的絕緣管母重復利用施工周期長&amp;amp;去除絕緣材
料的工作中還容易造成施工人員的人身傷害+ 因此
這兩種型式的絕緣管母不宜考慮銅管母線的重復利
用’而繞包式絕緣管母&amp;amp;去除外護套*銅屏蔽相對比
較容易&amp;amp;可綜合考慮其它情況確定是否重復利用+
!S!R設備的安全距離
絕緣管母除各個端部帶電外&amp;amp;其它部位有接地
的屏蔽層&amp;amp;屬于地電位&amp;amp;可與鄰近的建筑物*設備外
殼直接接觸&amp;amp;沒有帶電安全距離的要求+ 半絕緣管
母只是包裹絕緣護套&amp;amp;屬于帶電設備&amp;amp;與相鄰建筑
物*設備外殼等必須保持必要的安全距離+
圖$ 為主變變低絕緣管母典型的安裝斷面圖+
從圖$ 看到首先要改造的是穿墻部位&amp;amp;需要將進墻
部位更換成穿墻套管&amp;amp;與墻體實現(xiàn)絕緣隔離+ 安裝
穿墻套管后&amp;amp;半絕緣管母被分成變壓器室與高壓室
兩部分+ 原穿墻體部分的絕緣管母將不能重復
利用+
!S%R高壓室側半絕緣管母
高壓室側通常有封閉金屬箱體&amp;amp;如果穿墻套管
與連接母線距離短就采用軟連接直接相連&amp;amp;否則增
加銅排或一段半絕緣母線進行連接+ 如果高壓室側
沒有封閉金屬箱體&amp;amp;還需要增加封閉金屬箱體&amp;amp;此時
高壓室內原絕緣管母的長度一般較長&amp;amp;宜在高壓室
封閉金屬箱體內使用一段半絕緣管母&amp;amp;再通過軟連
接與開關柜側母排*穿墻套管進行連接+
!STR變壓器側半絕緣管母改造
變壓器側半絕緣管母需要考慮與建筑物*變壓
圖$!主變變低絕緣管母典型的安裝斷面圖
器散熱器*消防設備等的安全距離&amp;amp;$+ FG戶外帶電
設備相間及對地安全距離為"++ 88+ 若不能夠滿
足要求&amp;amp;則需要調整半絕緣管母的高度或水平位置&amp;amp;
以滿足安全距離的要求&amp;amp;或對鄰近設備進行適當遷
移+ 另外還要考慮瓷瓶安裝基礎&amp;amp;由于半絕緣管母
與絕緣管母的機械性能基本相同&amp;amp;并且減少了護套*
銅屏蔽*半導體等覆蓋物&amp;amp;荷載減少&amp;amp;可利用原絕緣
管母固定點的基礎安裝瓷瓶+ 變壓器側絕緣管母的
基礎一般有安裝在建筑物墻體的橋架式!如圖$"&amp;amp;
或獨立支柱托架式+
!SMR半絕緣管母的安裝高度
變壓器側可以考慮維持原半絕緣管母高度不
變&amp;amp;這時需要將基礎改低&amp;amp;以騰出空間安裝半絕緣管
母的支撐絕緣子&amp;amp;橋架式結構實施起來相對容易’亦
可以考慮維持基礎高度不變&amp;amp;增加絕緣子&amp;amp;但半絕緣
管母的高度相應提高&amp;amp;管母需要在穿墻套管和變低
套管處向下彎&amp;amp;或加長軟連接*銅排的方式+ 如何選
擇&amp;amp;一方面看與鄰近設施*設備的安全距離&amp;amp;另一方
面考慮絕緣管母是否要重復利用’若要重復利用絕
緣管母&amp;amp;則應盡量保持管母的高度不變+
圖" 所示是半絕緣管母高度不變的半絕緣管母
改造示意圖+
圖"!半絕緣管母高度不變的示意圖
圖, 所示是基礎高度不變的半絕緣管母改造示
意圖&amp;amp;管母兩側增加了彎曲段&amp;amp;接線板可以保持平
接&amp;amp;或者斜接&amp;amp;視現(xiàn)場實際位置與整體美觀來確定+
-’,-
"+$&amp;amp; 年第, 期
;76,!"+$&amp;amp;
電線電纜
J401S/.1_./0‘<2340
"+$&amp;amp; 年* 月
MWR6&amp;amp;"+$&amp;amp;
圖,!基礎高度不變的示意圖
%R工程實施細節(jié)
%S#R墻體孔洞修整
部分絕緣管母穿墻位置按相開孔穿管母&amp;amp;改造
時需要重新在墻上開孔&amp;amp;增加固定金件&amp;amp;如圖’ 所
示+ 有些墻體雖然有孔&amp;amp;但比較小&amp;amp;需要臨時將墻體
孔洞擴大&amp;amp;以保證穿墻套管安裝&amp;amp;以及套管帶電部位
與墻體的安全距離’或者選擇安全凈距大一些的套
管&amp;amp;讓套管向里伸進多一些&amp;amp;離墻體遠一些&amp;amp;保證套
管帶電部位與墻體的安全距離大于$"# 88+ 部分
墻體外側的封板比墻體開孔大&amp;amp;這些都要提前做好
準備+
圖’!工程遇到問題現(xiàn)場實物圖
%S!R室內鄰近設備安全距離
我們往往重視變壓器室部分絕緣管母與鄰近設
備的安全距離&amp;amp;而忽略高壓室內的+ 如果絕緣管母
室內部分原沒有密封箱體&amp;amp;可能有低壓配電或消防
等線路*設施緊靠絕緣管母&amp;amp;如圖’ 所示+ 安裝密封
箱體時&amp;amp;需要對相關線路*設施進行遷移+ 在預算與
施工方案編制時&amp;amp;要做好現(xiàn)場勘查&amp;amp;提前做好相應
安排+
%S%R母線密封箱體高度
部分絕緣管母一直延伸至室內密封箱體的垂直
段&amp;amp;水平段密封箱體高度不足&amp;amp;需要進行更換+ 在設
計時要現(xiàn)場測量密封箱體的高度&amp;amp;發(fā)現(xiàn)高度不足時&amp;amp;
要提前重新訂制合適的密封箱體+
TR結束語
廣東電網(wǎng)公司于"+$* 年&amp;amp; 月提出可選擇使用
半絕緣管母改造絕緣管母后&amp;amp;僅佛山供電局一個地
區(qū)&amp;amp;至"+$) 年&amp;amp; 月的一年內&amp;amp;完成了全部*&amp;amp; 組缺乏
有效檢測手段的環(huán)氧樹脂浸漬紙絕緣管母的改造&amp;amp;
并計劃推廣至其它類型的絕緣管母+
從改造工程的實施情況來看&amp;amp;絕緣管母改半絕緣
管母具有施工周期短*造價較低*效果佳等優(yōu)點&amp;amp;這些
半絕緣管母投運至今未出現(xiàn)過缺陷&amp;amp;運行安全穩(wěn)定+
參考文獻!
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( * )!陳永武6銅管屏蔽絕緣母線的特點和應用(M)6硫磷設計與
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( &amp;amp; )!張真濤&amp;amp;張斌&amp;amp;邢文濤&amp;amp;等6變壓器絕緣管母護套燒損故障分
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( % )!姜慶密&amp;amp;亓富軍&amp;amp;田紀法6復合屏蔽絕緣管母線局部發(fā)熱成因
及案例處理(M)6電氣技術&amp;amp;"+$,!%"%#,(#)6
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電特性研究(M)6高壓電器&amp;amp;"+$,&amp;amp;’%!$$"%%’(%&amp;amp;6
($$)!鄭云海&amp;amp;吳奇寶&amp;amp;何華琴&amp;amp;等6全絕緣管母線局部放電的檢測
與分析診斷(M)6絕緣材料&amp;amp;"+$+&amp;amp;’,!’"%*,(**6
($")!楊帆&amp;amp;曾莼&amp;amp;阮羚&amp;amp;等6中壓交聯(lián)電纜接頭復合界面受潮缺陷
的診斷方法研究(M)6高壓電器&amp;amp;"+$’+!#"%$(#6
($,)!戴征宇&amp;amp;姜蕓&amp;amp;羅俊華6預制型電纜附件沿面放電試驗研究
(M)6高電壓技術&amp;amp;"++"&amp;amp;"&amp;amp;!%"%)(&amp;amp;6
($’)!吳畏&amp;amp;汪沨&amp;amp;黃智偉&amp;amp;等6$$+FG高壓電力電纜中間接頭電場*
溫度場的仿真分析(M)6傳感器與微系統(tǒng)&amp;amp;"+$$&amp;amp;,+ !&amp;amp;"%$#(
$)6
($#)!席義安6.溫差法/判斷電力電纜頭連接故障(M)6有色冶金
節(jié)能&amp;amp;"++&amp;amp;!’"%
))))))))))))))))))))))))))))))))))))
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