托电公司厂变共箱母线综合治理

摘 要： 大唐国际托克托发电有限责任公司厂变共箱母线自投产以来，多次发生闪络跳机事故，事后通过对设备结构本身的每一个细节进行分析，客观分析共箱母线的设计原理，静态、及动态运行情况查找发生事故的原因，从而对共箱母线进行综合改造治理，提高了厂变共箱母线安全运行的可靠性，最后达到机组、电网安全稳定运行的目的。

关键词：共箱母线 母排 穿墙套管 DMC绝缘子 热缩套 连接金具

Abstract： Inner Monglia Datang International Tuoketuo Power Generation Co.Ltd.，Tuoketuo becomes common box bus has since put into production， the accidents occurred many times. Through analysis of every detail of the equipment structure itself， objective analysis of common Enclosed Busbar design principle， static and dynamic operation to find the accident reason， thus the common box bus were comprehensive reform of governance， improves the safety and reliability of the common box bus bus operation， and finally achieve common box bus safe and stable operation.

Key words： Common box bus； DMC bus； wall bushing； INSULATORS； sleeves； connecting fittings

中图分类号：TM645 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）09-0286-02

引言

大唐国际托克托发电有限责任公司（下称托电）作为“西电东送”北通道之一，托克托火电工程是国家“十五”计划重点建设项目，计划装机容量10台600MW机组，分五期建设，采用点对网直送首都经济圈的输电方式。托电公司共有12台高厂变，托电厂变共箱母线自投产以来，多次发生跳机事故，为保证机组的稳定运行，托电公司对厂变共箱母线进行综合改造治理。

一、托电公司共箱母线技术参数及相关事故

托电高厂变共箱母线生产厂家为江苏长江沃特电气有限公司，产品为自冷金属外壳封闭式，箱体外壳尺寸1100×500mm，额定电压：6.3KV，额定电流：3150A，导体每相为双槽铜母线结构，高130mm×宽60mm×厚度5mm，绝缘子为10kv瓷质绝缘子，高度140mm；直径140mm；爬电距离260mm，无穿墙隔断结构。在2015年托电发生一起高厂变差动保护动作事件。通过解体检查发现机组高厂变分支工作电源进线开关下方共箱母线绝缘子闪络放电，绝缘子烧损严重，放电绝缘子下方母线三相均对外壳放电；后机组检修，打开所有盖板后发现高厂变A、B分支共箱母线垂直段下部多个绝缘子及箱体存在轻微放电痕迹，就地事故现象与发变组故障录波器记录的保护动作情况吻合。通过查看故障录波器故障信息，故障发生时未发现系统电压及6kV段电压明显波动，事故当天未发生雷电现象，检查主变高压侧避雷器计数器未动作，查看运行操作记录，当时未进行启停高压电气设备操作，无设备故障跳闸记录，排除过电压导致绝缘子闪络放电的可能。高厂变共箱母线紧邻三四期灰库，空气中粉尘较多；同时在设计中共箱母线穿墙部位无穿墙绝缘隔板，共箱母线在汽机房负压抽吸作用下，共箱母线内存在微负压，室外共箱母线沿盖板边缘一直存在向内吸气情况。加之故障前天气连续降雨，空气湿度增大，共箱母线垂直段绝缘子易积灰、受潮；同时在共箱母线部分盖板边缘发现有柳絮等轻小杂物，综合判断共箱母线绝缘子脏污、受潮放电是造成本次事件的直接原因。

二、共箱母线运行过程中存在问题

1.导体槽铜结构，相对重量较重，瓷质绝缘子伞裙直径较细，支撑力度较弱，特别是在垂直段中横向使用中，抗弯能力不足。另外由于该地区寒冷，瓷质绝缘子上下的铸铁附件与瓷质两者材料之间收缩系数不同，很容易造成断裂，若同时存在漏水或结露的情况下，出问题的可能性就会增加。

2.共箱封闭母线穿墙位置，是冷热空气交汇处，是容易产生结露的地域。在没有穿墙隔板的情况下，约80%的问题出现在该区域。户内外冷热空气交汇，绝缘子表面可能有凝露现象，夜晚绝缘子表面有可能会结冰。长期的恶劣环境，大大降低了绝缘可靠性。是诸多事故频发的根源。

3.穿墙位置没有设置穿墙隔板，在箱体的吸附作用下，使灰尘，柳絮吸入到箱体内部，当遇到箱体爬升位置时，吸力减弱，灰尘及柳絮堆积在箱体拐角处。随着时间的积累，杂物堆逐渐增多，对地安全距离裕度缩小，遇潮湿空气，导致绝缘下降，造成局部放电。

4.托电公司燃煤后的粉煤灰含铝较大，由于共箱母线密封不良，长期处于这样的环境中运行，或多或少有含铝的灰尘进行共箱母线中，附着于绝缘子及箱体上，当遇空气湿度较大或是阴雨天时，潮气进入箱体，容易造成共箱母线放电跳机事故。

三、共箱母线综合治理改造方法

1.将厂用共箱母线改导体为矩形母线，原箱体尺寸不变，这样既解决了母排太重绝缘子的负重问题，又起到了根治的效果。导体使用T2Y紫铜排，铜排化学成分Cu+Ag=99.90以上； 同时共箱母排母线导体包覆10KV热缩套，增强绝缘裕度。热收缩母排保护套管耐压 10 KV，是一种具有良好的绝缘性、阻热性和耐老化性的热缩套管，广泛用于高压开关柜、电厂、变电站中等母线排的绝缘保护。热缩套管作用主要有杜绝老鼠、蛇等小动物引起的短路故障；防止酸、盐等化学物质对母排的腐蚀；防止检修人员带电间隙造成意外伤害；解决母线的相距绝缘问题；降低绝缘距离或者是增强绝缘裕度。

包覆10KV高压母排热缩管安全距离表（mm）：

2.将原箱体内布置的共箱母线支持绝缘子更换为DMC绝缘子，DMC材料俗称航空树脂，也被预为钢铁树脂，因为兼具了钢铁的坚固硬度以及钢铁所不具备的柔性，轻质和温润触感以及良好的绝缘安全性，由于该绝缘子整体材料相同，收缩系数均匀，避免脱落现象，其次增加抗弯强度和提高绝缘等级。DMC绝缘子加入增稠剂、低收缩添加剂、填料助剂等组分的不饱和聚酯树脂浸渍短切玻璃纤维无捻粗纱所制成的一种片状压成型材料。本产品具有优异的绝缘性能（泄漏比距Cm/kV2.5以上），较高的机械性能，良好的耐热性、阻燃性、尺寸稳定和耐腐蚀性。耐热温度指数为168℃，耐热等级F级。属国内外知名厂家广泛使用的一种新型材料，目前也广泛用于航空航天领域。在行业中属电规总院推荐首选材料。DMC材料老化年限超过30年，DMC材料是无毒，无味的环保绿色产品。

3.由于温差产生相对正负压差，户外的空气很容易被吸入到户内，在穿墙处增加SMC材料穿墙隔板，为避免隔板受潮或表面灰尘而直接与导体之间放电，导体处配合使用SMC穿墙套管来增加爬距。SMC绝缘板是由不饱和聚酯玻璃纤维增强片状模塑料经模压成型的各种颜色的板状制品。是Sheet molding compound的缩写，即片状模塑料。主要原料由GF（专用纱）、UP（不饱和树脂）、低收缩添加剂，MD（填料）及各种助剂组成。上世纪欧、美开始在多种领域应用。电气SMC的组成是由不饱和聚脂树脂加如一定量增稠剂，填料，固化剂，促进剂等辅助材料由SMC压片机压成板材后经制作而成的具有较高绝缘性能的材料，同时，具有机械强度高、耐高温、憎水性好同时户外部分垂直段共箱母线检修孔结构不合理，存在漏水情况，在每个检修孔上沿焊接防雨罩板，对箱体进行密封处理。

四、 共箱母线改造后的效果

托电公司厂变共箱母线经过改造后，共箱母线采用的最新材料及技术在我公司首次得到应用（如SMC材料DMC材料），共箱封闭母线通过加装穿墙隔板、穿墙套管，解决了原设计缺陷，彻底隔绝户内外冷热空气的流动，加大了相与相、相与地的空间距离。通过加装检修孔密封胶圈，增强了共箱母线防风沙能力，减少了灰尘、潮湿空气进入到箱体内部，提高了母线运行的安全性、可靠性；同时垂直段加装防雨帽，有效的避免了雨水进入的可能性，使安全性大大提高，不用重复的涂抹密封胶，增强了共箱母线抵御风险的能力。针对托电厂变共箱封闭母线的升级改造，有力的完善电力生产事故预防措施，有效的防止电力事故的发生。消除共箱封闭母线、存在重大隐患和缺陷，减少发电机组输送电设备事故的发生，提高设备运行的安全性、可靠性。

参考文献

[1]张昆，冯立群，余昌钰，等.机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究[J]清华大学学报，1994，34（2）：1～7

作者简介：邢耀敏，男，（1988.9-），汉族，助理工程师，长期从事输变电技术管理工作。