封闭母线安装密封性不良的原因分析与改进措施研究

2011-02-17相红强邹言云

中国科技信息 2011年21期

关键词：密封性导体外壳

相红强邹言云

1，湖南省火电建设公司，湖南株洲 412000

2，江西电力职业技术学院，江西南昌 330003

封闭母线安装密封性不良的原因分析与改进措施研究

相红强1邹言云2

1，湖南省火电建设公司，湖南株洲 412000

2，江西电力职业技术学院，江西南昌 330003

随着发电机单机容量的增大，发电机的额定电流也随着相应不断增大。在一般情况下，发电机出线均采用全连式自冷离相封闭母线与升压变压器（主变压器）直接连接，封闭母线铝质外壳对母线能起到很好的密封作用，具有高度可靠性，保证了人身安全。文章将从安装角度分析封闭母线密封性不良的原因以及解决密封性不良问题的改进措施。

封闭母线；密封性；焊接

引言

由于发电机的额定电流在增大，为了满足母线发热和电动力的要求就应该在设计中选用封闭母线，矩形或槽形母线已经不符合具体要求。封闭母线的导体封闭在外壳之内，使外壳具有良好的防尘效果和一定的防潮性能，以便于减少故障的发生率，增强母线运行的可靠性。此外，采用封闭母线还能够减少了导体与外壳的电动力，减少了对周围环境的影响，使维护起来更简单便捷。

封闭母线的主要缺陷是密封性难以保证，而密封性的好坏直接影响到母线的绝缘性能，也是关系到母线能否正常运行的关键所在。

1 封闭母线泄漏的原因分析

可以以台州电厂Ⅳ期工程为例，该工程的封闭母线为全连式封闭母线，导体规格为Φ500×12，长约88 m，厂变分支、PT分支封闭母线型号为QFM－1600／24－Z，导体规格为Φ150×10，长约22 m，投运条件为封闭母线内充干燥压缩空气，并能长期保持微正压，达0.01MPa／cm2，封闭母线的连接采用氩弧焊接，1台机组有50多个焊口。还可以通过大唐哈尔滨第一热电有限公司2×300MW新建工程的情况来分析，其封闭母线为全连式离相封闭母线，其主母线外壳为Φ1050×8 、铝导体为Φ500×12mm；厂用分支回路封闭母线外壳为Φ700×5、铝导体为Φ150×10mm;PL、PA柜分支全连式封闭母线为Φ700×5。公司#1机部分封闭母线焊接的主母线全长约40.5米/三相，厂用分支母线长约30.8米/三相，投运条件为封闭母线内充干燥压缩空气，充气装置由封闭母线厂配套供给，封闭母线的焊接采用氩弧焊接，1台机组有30多个焊口。由此可以根据以往工程的工作经验，得出导致封闭母线泄漏的几个主要原因：

1.1 封闭母线的焊接质量差

由于封闭母线大部分的连接是通过焊接，而封闭母线的外壳为铝材，铝板易和氧起作用，在其表面生成一层致密而又难熔的氧化膜，且氧化膜的比重也大，不易浮出熔池而形成焊缝夹渣；由于液态铝可溶解大量氢气，固态铝几乎不溶解氢，氢气来不及析出，很容易在焊缝中聚集形成气孔，从而影响了焊接处的密封性能。

1.2 封闭母线自身结构的缺陷

每段封闭母线都是由外壳、导体、绝缘子3部分组成，外壳与导体通过绝缘子将位置相对固定，绝缘子底座与底座铝盖板两者之间接触面紧密，以便达到封闭母线良好密封。台州电厂Ⅳ期工程封闭母线的具体结构就是：导体由3只位于同一断面的互成120°的支柱绝缘子支撑，绝缘子轴线的交点与导体、外壳的中心重合。封闭母线一段一段地连接起来，成为整套封闭母线。由于支柱绝缘子多，绝缘子弹性块活动性较大，导致引起绝缘子固定螺丝处的泄漏概率增大。

1.3 不正规的工作人员

我国大多数大多数电建公司都是在当地雇用劳动力，这些人员只经过了简单的培训，还有的根本就没有参加过培训，就直接上岗，忽视工作细节。应该在封母内部打胶的地方不打胶、应该安装密封圈的地方不安装。

1.4 不规范的操作问题

由于公司中有很多不正规的工作人员，他们将封母组装完毕后处处漏气。而大多电建公司常规的做法就是在漏气点外面涂抹大量的密封胶。这种做法解决漏气问题只是暂时性的，时间一长，封母壳体受温度影响变化、密封胶老化与开裂，最后就会导致这些漏气点再次出现。

1.5 长度运输问题

由于封母比较长，不可能在出厂前就直接焊接，只能是分段运输到现场焊接组装。途中颠簸碰撞便会导致封母变形，安装时无法严丝合缝。

1.6 劣质的密封材料

劣质的密封材料其中包括：石棉垫、密封圈、盘套等等。这些材料经过不长时间便失去了密封效果，这就成为了导致封母漏气的主要原因之一。

此外，焊前应清除焊口的污物及氧化膜，填充焊线的焊丝纯度。由于充气管路连接不严密，封闭母线微增压装置充气管路间的连接，以及与封闭母线的接口处的连接，也存在一定程度的泄漏。当环境温度低于10℃时，应有焊前加温及焊时保温的措施。如封闭母线不保压即使微正压装置供气量再大也是无济于事，所以封母的保气是首要解决的问题。总之，通过研究可以发现由于装配不严引起的泄漏占60%左右，而焊接质量不好引起的泄漏约占30%。

2 封闭母线安装密封性不良的改进方法

2.1 运行中的处理方案

1）、缺陷未处理前，电气运行值班员应加强巡检，做好连续测温工作。还要安装一台临时排风扇，保持外部吹风降温，尽量控制过热处的温度。

2）、伸缩节两端软接箱外侧每侧法兰均有24颗固定螺栓，要在每对螺栓间逐一加装连接小铝排，对内藏式跨接铝排实施分流，最终起到降低发热的作用。

3）、封闭母线外壳是三相短路并接地的，铝外壳上感应的轴向电动势与大地等电位，因此在不停机的状态下可以实施安装连接小铝排方案。

2.2 封闭母线泄漏的解决方法

1）、确保装配质量

封闭母线经过长途运输，会造成各式各样的变形。封闭母线开箱后，应首先对封闭母线进行检查，对其中变形的封闭母线，按质量要求对其进行校正，检查合格后再进行分段检漏。

封闭母线进行检漏的具体方法为：试验前，要用薄橡皮制成2个袋，袋口略小于封闭母线外径，其中1只袋在底部引出1根T型管子，引出的一端装1只压力表，另一端装进气阀及进气管。试验时，将2个袋套在封闭母线的两端，并用钢抱箍将袋口与封闭母线扎紧，然后将压力为12.5 mbar压缩空气吹入封闭母线，并关闭进气阀，记录时间开始试验。

通过多次试验证实支柱绝缘子的固定螺丝是引起泄漏的主要原因，绝缘子固定在圆形盖板上，圆形盖板通过固定螺丝与封闭母线外壳相连接，空气通过螺孔与螺丝之间的缝隙泄漏出去。在螺丝与盖板之间增加了一只“0”形密封圈，使螺孔与大气隔绝，有效地阻止了空气的外泄。另外，在波纹管片之间的密封结构处也添加了环氧树脂，以杜绝泄漏。

2）、提高焊接质量

铝极易和氧起作用，只能采用惰性气体保护电弧焊。为保证焊接质量，母线焊接工作必须由经过考试合格的氩弧焊工担任，合格后才能正式焊接。焊接前技术人员要根据不同的部位、施焊电流的大小及焊接环境的要求等作出详细的技术要求，明确技术要点、难点，并将焊接质量与奖励挂钩。此外，对焊接环境要事先做好各方面的防护措施，以保证焊接条件，提高了焊接质量，达到了预期效果。