電容式絕緣母線簡介
電容式絕緣母線,實質就是利用銅管、銅棒(或鋁棒、鋁合金管)作為導體、外敷絕緣的一種母線產(chǎn)品。在國外被稱之為“管形電纜”。電容式絕緣母線具有大電流(12000A)、高機械強度、良好的絕緣、適用范圍廣等特性,所以被越來越多的客戶認可和接受。在國外,此類產(chǎn)品已經(jīng)有幾十年的運行歷史和經(jīng)驗。瑞士的MGC公司,其產(chǎn)品最高電壓可做到245kV,我國的魯布革水電站采用了MGC的絕緣母線產(chǎn)品。而國內(nèi)由于進入此領域時間較短,以及技術研發(fā)能力,絕緣材料的局限等多方面原因,目前僅能生產(chǎn)66kV及以下電壓等級的產(chǎn)品。目前在國內(nèi)該產(chǎn)品還屬于一個新興行業(yè),國家沒有具體詳細的產(chǎn)品標準,一般各個企業(yè)均執(zhí)行自己的企業(yè)標準,例如我公司就是依據(jù)高壓鎧裝電纜、母線橋架等國家標準來制定企業(yè)的生產(chǎn)標準的。國內(nèi)生產(chǎn)電容式絕緣母線的公司,均有自己的命名方式和規(guī)格型號,如“管形屏蔽絕緣母線、交聯(lián)聚乙烯管形母線、絕緣銅管母線”…等等,其實質均為同一類產(chǎn)品。命名和型號的混亂,給用戶的選型工作造成了一定的困難。作為用戶,首先要了解自己的需求,然后根據(jù)具體安裝鋪設情況,來確定母線的電壓等級、額定電流大小、絕緣方式等。在我們這你可以詳細地了解到電容式絕緣母線的各方面情況。目前在城市中心地帶建設變電所(尤其是220KV等級)對提高本地區(qū)的供電能力和可靠性是十分必要的,它從很大程度上滿足了城市中心地區(qū)負荷快速增長及對供電高可靠性的要求,也解決了從外部向城市中心地區(qū)供電需占用大量線路走廊的問題,保證了城市經(jīng)濟的順利發(fā)展。目前220kV城市變電所低壓(直供用戶)側均采用10kV電壓等級,隨著主變?nèi)萘康募哟?,變壓?0kV進線側的額定電流不斷加大(超過6000A)。
根據(jù)以往工程經(jīng)驗,矩形母線在技術上和結構上很難滿足大電流母線發(fā)熱和短路電動力的要求,由此引起附加損耗、集膚效應系數(shù)增大,造成截流能力的下降、電流分布不均勻。尤其是單臺主變?nèi)萘繛?80MVA及以上時,主變10kV出線側不僅有母線橋本身的電動力問題、發(fā)熱問題,還有母線橋支柱絕緣子、鋼構架以及母線橋附近混凝上柱、基礎內(nèi)的鋼筋在電磁場中感應渦流引起的發(fā)熱問題。一旦母線短路,敞露母線、支柱絕緣子、變壓器繞組都遭受損傷,影響變電站的安全運行、供電的可靠性。為了解決上述問題,我公司開發(fā)設計了電容式絕緣母線,用以替代矩形母線,改善母線材料的性能,提高母線機械強度,防止人身觸及帶電母線及金屬物落到母線上產(chǎn)生相間短路等,并在實際工程中得到應用,獲得了較好的效果。為變電站的安全運行、提高供電可靠性、降低損耗起到了積極的作用。
電容式絕緣母線特點
· 載流量大
管形母線的主體為空心銅管或鋁合金管,表面積大,相對常規(guī)矩形母線,其導體表面電流密度分布均勻,最高額定電流可達12000A。
· 絕緣性能好
管形母線采用密封屏蔽絕緣方式,外殼接地電位為零,母線表面電場分布均勻,電氣絕緣性能強。可以直接通過電纜溝和電纜夾層。
· 機械強度高
管形母線主體允許應力為矩形母線的4倍,可承受的短路電流大,機械強度高,使得母線支撐跨距最大可達8米。
· 散熱好、溫升低
管形母線為空心導體,母線兩端開有通風孔,內(nèi)徑風道能自然形成熱空氣對流,散熱條件相比常規(guī)母線要好。
· 損耗低
管形母線的外形決定了其表面集膚效應系數(shù)低,Kf≦1,交流電阻小,因而母線的功率損失小。交聯(lián)屏蔽絕緣母線的絕緣層的介質損耗低于0.01%。
· 絕緣材料耐熱系數(shù)高
交聯(lián)屏蔽絕緣管形母線的主絕緣材料為聚四氟乙烯,有優(yōu)良的電氣性能和化學穩(wěn)定性,可在-200℃~+200℃中正常工作,介質損耗小、阻燃、耐老化、配合其他絕緣材料,產(chǎn)品的使用壽命≧30年。
· 抗電氣震動能力強
動穩(wěn)定試驗結果表明,電壓10kV、額定電流4000A的銅質管母,可承受63kA(4s)短路電流沖擊。其可以直接將母線固定在鋼構架上或混凝土支架上,取消穿墻套管和支柱絕緣子,具有較強的抗震動能力。
· 不受環(huán)境干擾,可靠性高
管形母線的每相是封閉屏蔽絕緣,內(nèi)部無凝露產(chǎn)生,且消除了外界潮氣,灰塵以及外物所引起的接地和相間短路故障,運行具有高度的可靠性。
· 母線架構簡明、布置清晰、安裝方便、維護工作量少。
產(chǎn)品一次安裝成功,終身免維護。
電容式絕緣母線結構示意圖