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河南成套電氣設(shè)備淺談戶內(nèi)高、低壓成套開關(guān)柜母線設(shè)計標準

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河南成套電氣設(shè)備淺談戶內(nèi)高、低壓成套開關(guān)柜母線設(shè)計標準

發(fā)布日期:2022-05-31 作者: 點擊:

戶內(nèi)高、低壓成套開關(guān)柜母線設(shè)計標準

母線是指在成套開關(guān)柜中用來作為連接柜間以及柜內(nèi)各電氣設(shè)備進行匯集、分配和傳送電能的導體。在發(fā)生短路故障時要承受短路電流造成的發(fā)熱和電動力作用,是作為高、低壓成套電器中重要的一次元件。

母線的類型、顏色、布置及其載流量影響因素

2.1 開關(guān)柜用母線按其橫截面分為:矩形、圓形(或雙D形)和槽形母線三種;

當母線的橫截面積相同時,矩形母線的周長要比圓形母線大,其散熱好,冷卻條件好。而且,在一定允許溫度下,矩形母線所通過的電流要比圓形母線大,圓形母線的集膚效應(yīng)較強,而矩形母線比較均勻。因此成套開關(guān)柜內(nèi)一般都采用矩形母線。

2.2 開關(guān)柜用母線的顏色和位置:

(1) 開關(guān)柜母線相序位置與國標顏色對照表

(2) 柜體接地母線:黃綠色相間(若是銅排,可采用本色,貼接地標識)。

2.3 柜內(nèi)母線的布置:

(1) 按垂直或水平“一”字形:如GGlA-12F型、GBC-40.5型中的柜頂主母線布置結(jié)構(gòu);(2) 按“品”字形或三角形:如KYN28A—12型,KYN61-40.5型中的主母線布置結(jié)構(gòu)。2.4 載流量受影響的因素:

(1) 布置方式:豎放和橫放,豎放的動穩(wěn)定電流值要比橫放時大。

(2) 環(huán)境溫度(下表中的溫度值是裸母線承受的Z高溫度值)上表表明:母線經(jīng)過鍍銀或鍍錫處理后其耐高溫性能有所提高。

(3) 母線的材質(zhì):銅;鋁;鋼。其中銅的導電率Z高,相同截面積時它的載流量Z大,而鋼Z小,常用于PT回路或避雷器回路中。

(4) 母線的根數(shù):多根母線并列布置使用時,其散熱條件比單根要差得多。例如:LMY100X10的電流試驗值:單根載流量是1728A/1(作基準);雙根布置時,載流量是2558A/1.48;叁根布置時,載流量是3181A/1.84;四根布置時,載流量是3622A/2.09。

(5) 散熱條件:開啟式開關(guān)柜要比封閉式開關(guān)柜中使用的母線載流量要大,帶空調(diào)的變電所要比沒有帶空調(diào)的要好。

母線的絕緣

3.1 高低壓成套設(shè)備絕緣母線作用

(1) 防止由于受小動物等接觸而引起的相間或相對地的短路故障。(2) 防止污閃或凝露閃的發(fā)生。(3) 防止人身傷亡事故。(4) 防止鹽霧及有害化學氣體對母線的直接腐蝕。

3.2 母線絕緣方式

(1) 熱縮護套:可以提高母線間的絕緣水平,但護套有絕緣老化的問題,同時母線的散熱條件也會變差,也增加了生產(chǎn)成本。(2) 冷縮護套:操作簡單,無需加熱。但成本高,也有絕緣老化和母線散熱條件變差的問題。(3) 硫化噴涂:生產(chǎn)工藝過程較為復雜,當出現(xiàn)碰傷后無法補救,母線的連接處不能作噴涂處理。(4) SF6氣體絕緣:在密封的主母線室和斷路器室中充以0.04Mpa的SF6氣體,可以提高母線間的絕緣性能;主母線在全壽命周期內(nèi)不用檢修和維護,也不受外界環(huán)境的影響,安全性高。但生產(chǎn)工藝過程較復雜,是目前柜式C-GIS充氣柜主要的絕緣方式。(5) 加裝隔板:當相間或相對地間凈距達不到安全距離時,可在相間或與地間加裝絕緣隔板。按國標要求SMC:絕緣隔板與帶電體的Z小距離要求是:12kV開關(guān)柜≮30mm。

母線的規(guī)格、聯(lián)接及要求

4.1 母線規(guī)格:

標準書寫格式為:根數(shù)+母線類型代號+窄邊×寬邊(如:2-TMY10×100);經(jīng)軟化熱處理的銅母線用“TMR”表示,硬銅母線用““TMY”表示,銅敷鋁線用““TML”表示

4.2 聯(lián)接方式

(1) 通過螺栓直接連接或通過過渡片(如:銅鋁接頭)間接聯(lián)接。(2) 采用軟連接(“溫度補償器”)。(3) 壓接式連接。

4.3 聯(lián)接要求

母線接觸面間的接觸電阻要符合國標的要求,而且要穩(wěn)定,因此在制作母線時要求母線的接觸表面要經(jīng)過壓花、踏平、鍍銀或搪錫等表面處理。當母線用金具固定時,要求金具材料本身而且不能形成閉合的鐵磁回路,應(yīng)采用不導磁材料。

母線設(shè)計

5.1 相序設(shè)計

(1) 主變架空進、出線柜方案中的母線相序要在技術(shù)要求中明確,要考慮到母線是否需要換相。(2) 當聯(lián)絡(luò)母線空間較小時,也可能會出現(xiàn)相序的調(diào)整。(3) 相鄰的兩臺高壓開關(guān)柜用于控制一臺高壓電機正、反轉(zhuǎn)時,柜中出線聯(lián)絡(luò)側(cè)母線相序要作調(diào)整。(4) 在架設(shè)對列母線橋的兩臺開關(guān)柜中,有一臺柜中的主母線需要調(diào)整相序。(5) 設(shè)計出口項目時,要注意出口國的母線相序的執(zhí)行標準。如印度國高壓三相母線(A、B、c)的顏色標準分別為紅色、黃色和藍色。(6) 柜頂三相電壓小母線的位置布置,也要按國標要求按“遠A、中B、近c”設(shè)計。

5.2 絕緣設(shè)計

(1) 對于“高海拔地區(qū)”、“主回路需復合絕緣”、“采用絕緣母線”、“外絕緣按海拔3000米考慮”等之類的要求,柜內(nèi)主、支母線及搭接處均需用絕緣處理。(2) 對于運行環(huán)境條件嚴酷的地區(qū)(如:濕度和污穢等級高)的開關(guān)柜,柜內(nèi)的主、支母線要求用絕緣處理。(3) 在40.5kV開關(guān)柜內(nèi)的主、支母線的絕緣也可以采用硫化噴涂工藝處理,必須做全絕緣處理。(4) 在產(chǎn)品GZSl+柜內(nèi)的主、支母線及搭接處均要絕緣處理。

5.3 柜內(nèi)電流互感器、隔離開關(guān)和斷路器(或低壓空開)的容量與柜內(nèi)主母線和引下母線(或垂直母線)的載流量要相匹配。

5.4 母線作產(chǎn)品附件時的注意點

(1)“戶外母線”或“母線伸縮節(jié)”數(shù)量和要求。(2) 柜頂銅棒小母線的數(shù)量和規(guī)格。(3) 柜體主接地用或二次保護接地的規(guī)格和數(shù)量。

5.5 母線橋中的母線要采用母線金具固定,當母線較長時(如超過20m時)要用溫度補償裝置等措施來防止母線出現(xiàn)的熱脹冷縮而產(chǎn)生的應(yīng)力。

5.6 附加功能設(shè)計

(1) 母線橋中的母線或電纜出線柜中的引下母線要求帶“驗電和接地”的功能設(shè)計。如:對母線橋的結(jié)構(gòu)有“母線可掛接地線及驗電”要求時,則可在橋身的下方或在橋墩的后側(cè)開一長方形缺口,并用活動蓋板封閉(可配掛鎖),既可以掛接地線也可以對母線進行驗電。(2) 用于手車柜主母線接地用的接地手車。(3) 用于手車柜主母線驗電用的驗電手車。(4) 當柜體后封板或后門要求帶“驗電和接地”功能時,其結(jié)構(gòu)設(shè)計與第(1)條相同。

5.7 結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計

(1) 根據(jù)成套設(shè)備的一次主接線系統(tǒng)圖的要求,母線的載流量應(yīng)與母線根數(shù)(單、雙或叁根等)及其規(guī)格相匹配,并要求做到產(chǎn)品的《投標文件》與《招標文件》保持一致,簽訂技術(shù)協(xié)議時應(yīng)明確。(2) 注意高、低壓柜中的主母線、旁路母線、雙母線系統(tǒng)或低壓柜中的中性線長度計算的準確性。(3) 產(chǎn)品KYN61-40.5型中的主母線可以采用圓管形母線,要求母線圖紙尺寸要準確。(4) 低壓抽屜柜電纜出線柜中的垂直母線的額定電流Z大值為“1200A”,要注意《投標文件》及圖紙對柜內(nèi)垂直母線額定電流的要求。(5) 用戶提供的一次主接線圖上的主母線規(guī)格,有時考慮的電流裕度較大,不能任意減小母線的規(guī)格。(6) 低壓柜中的主母線室與小母線室需要用隔板隔開,減小隔室間的相互干擾,提高產(chǎn)品的可靠性。

5.8 母線的搭接設(shè)計

(1) 母線橋中的母線跨度固定位置尺寸設(shè)計要符合國標的要求:一般每800mm長上要設(shè)計一個定點。(2) 在改造工程中要考慮到新、舊柜體主母線到現(xiàn)場拼接的工作量,同時還要確定舊柜體主母線的規(guī)格;當新舊柜體中的主母線由于柜體結(jié)構(gòu)的原因而無法直接拼接時,也可以考慮采用母線過渡柜或母線橋的辦法實現(xiàn)母線的對接。(3) 特別注意旁路母線橋和雙母線柜中的母線橋的搭接結(jié)構(gòu)、布置設(shè)計的合理性。(4) 注意低壓架空進、出線母線橋的搭接方式(如:上進出、后進出、側(cè)進出三種類型)的設(shè)計。(5) 根據(jù)用戶的要求,為了提高主母線運行的可靠性,對于主母線室相通的產(chǎn)品(如XGN2—12型,JYN2一12型等),要注意增加主母線的隔板和穿墻套管。

(6) 對于低壓電流互感器(如:BH-0.66)內(nèi)徑規(guī)格,有時不能穿過規(guī)定的引下母線(如:TMY-100X10),在技術(shù)要求中加注所穿過母線規(guī)格,特別是在進線柜、母聯(lián)柜和電容器柜方案中多見。

(7) 在設(shè)計主回路母線時要注意:三相主母線(穿墻式隔離開關(guān))在穿過柜體隔板時要考慮到電流通過時的渦流感應(yīng)。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取隔斷磁路的措施:在鋼板上加缺口(不低于60mm)、用不銹鋼板、用5mm厚SMC絕緣板。(8) 對于低壓抽屜柜,當柜寬為800 mm時,設(shè)計母線出線位置時,注意要留出接一次出線電纜的空間,在審核一次系統(tǒng)圖或在技術(shù)交底時要注意各出線回路主電纜的規(guī)格。(9) 根據(jù)柜體的寬度或深度尺寸、母線的規(guī)格和母線的絕緣要求,要正確選用母線穿墻套管或母線夾的規(guī)格和開孔尺寸。"(10) 柜內(nèi)主、支母線都為銅母線而穿墻套管中的導體為鋁時,則應(yīng)明確:“母線塔接處耍搪錫處理”。(11) 手車柜觸頭盒設(shè)計時(特別是在大電流柜設(shè)計)要注意:柜中的引下母線規(guī)格要與觸頭盒規(guī)格相匹配.靜觸頭的高度也要與引下母線規(guī)格相匹配。(12) 在柜體主接地回路設(shè)計時,根據(jù)國標GB3906的要求:接地母線以及與之相連接的導體截面應(yīng)按照能通過銘牌上“額定短路開斷電流”的87%來考慮。(13) 對于同一工程中的低壓柜、高壓環(huán)網(wǎng)柜和外購變壓器柜,在按同一列布置時,為了便于高壓柜與變壓器柜、變壓器柜與低壓柜間的主母線的聯(lián)接,要注意:變壓器整柜的主母線位置尺寸應(yīng)與環(huán)網(wǎng)柜和低壓柜相匹配。

5.9 其它要求

(1) 在柜內(nèi)一次母線配置時要注意主、支母線“鍍鎳”的要求(如:藥廠項目)。母線的制造工藝復雜,生產(chǎn)成本高。(2) 在柜體出線方案中,當柜體放置在樓板上,主變壓器在一樓時,出線側(cè)的引下母線要用穿墻套管而不用電纜連接,柜體出線方案要明確是電纜出線還是母排出線。

開關(guān)柜內(nèi)各相導體(母線)的相間與相對地凈距的要求(為海拔高度≤1000米的值注:單純以空氣作為絕緣介質(zhì)的開關(guān)柜,柜內(nèi)各相導體的相間與對地凈距必須符合上表的距離要求。

結(jié)論

母線在開關(guān)柜中發(fā)生故障機會較少,但是,一旦發(fā)生了母線故障,如:由于絕緣事故而引發(fā)的各種相間短路和單相接地短路,后果非常嚴重,將會造成大面積的停電以及破壞供電系統(tǒng)的的穩(wěn)定性,母線的故障是電氣設(shè)備中Z嚴重的故障之一。

母線設(shè)計的合理性與否將直接關(guān)系到整個主回路供電系統(tǒng)運行的可靠性,在成套開關(guān)柜產(chǎn)品設(shè)計過程中要引起足夠的重視。

以上就是河南成套電氣設(shè)備淺談戶內(nèi)高、低壓成套開關(guān)柜母線設(shè)計標準


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