登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:绝缘管型母线作为一种新型的低压侧电流输送设备,以其独特优势使其近年来的使用量迅猛增长,但该类设备应用中频繁发生的故障及其造成的不良后果严重制约了进一步推广。通过对绝缘管型母线生产厂家、应用方及相关文献的广泛调研,总结了该类设备行业现状、设备技术特点,分析了应用中出现的典型故障,归纳了该类设备生产、应用环节存在的共性问题,并据此展望解决上述问题所需开展研究的关键技术。绝缘管型母线的特性适用于各用电行业对低压侧电流输送大容量、高安全性和灵活性的需求;中国的该类设备的生产、应用和研究尚属起步阶段,运行中的常见故障暴露出行业对绝缘管型母线的设计、生产、安装、运行和全过程检测等方面均存在不足,必须从技术水平和管理制度上寻求优化产品和提高产品运行可靠性的方法。
关键词:绝缘管型母线 低压辅助设备 大容量载流 行业现状 故障分析 关键技术
引言
随着国民经济快速的增长,企业、居民用电量呈直线上升。各电压等级电力系统,大型光伏、风电、核能发电工程、大型楼宇供电以及石油、冶金等工业应用中的电能传输容量不断增大[1]。此外,由于小动物或其他异物接触、恶劣环境影响等造成的变压器低压侧短路故障频发[2],引发人们对低压侧汇流载流设备安全性的关注。另外,发电厂电机出线、城市地下变电站及楼宇供电系统空间紧凑,对输电线路制约严重[3]。在这些背景条件下,在发电机出口侧、变电站内35 kV及以下侧以及楼宇供电系统使用的常规矩形母线、共箱封闭母线及电力电缆已无法适应对低压(6 kV~35 kV)载流装置大容量、绝缘化和紧凑化的需求。在此现状下,一种新型载流设备—绝缘管型母线(insulated tubular busbar),得到了日益广泛的应用和发展[4]。
绝缘管型母线是导体为铜或铝质金属圆管外包绝缘的载流导线,绝缘外包有接地金属屏蔽层。目前常见电压等级为6~35 kV。相比传统的载流设备,具有载流量大[5]、安全、敷设方便、节省空间等突出优势。
据不完全统计,仅2014年全年,在国内各类变电站专项应用的绝缘管型母线年产值已超10亿元。然而,近年来,全国各行业使用的绝缘管型母线故障案例,见诸报道的就已遍及湖北、广东、新疆等近十个省份的数十座变电站,其中有些甚至是在投运后的一年质保期内连续发生多次故障[6-7]。
绝缘管型母线故障往往不仅会直接引发大面积停电,而且更会造成与其连接的变压器、开关柜等主设备严重受损[8],对供电安全稳定性及可靠性造成的影响恶劣。此外,该类设备难有通用备品备件,恢复供电周期长。据了解,国内多次发生钢厂、变电站、工矿等用户因绝缘管型母线故障导致失电停运,有的甚至长达两个月之久,造成严重的经济损失和极为不良的社会影响。
为使该类设备更好地发挥其技术优势,必须从理论、技术、管理等方面提升该类设备质量及运行可靠性。本文介绍该种设备的行业发展现状和技术特征,归纳其技术优势和存在的问题,分析故障多发原因,总结共性问题,展望优化绝缘管型母线性能、提升其运行可靠性应进行的关键技术研究思路,供绝缘管型母线生产者、用户及相关研究者参考。
1 行业发展
绝缘管型母线(设备外观见图1)在中国的发展相对于国际上起步较晚,在产品设计、生产及安装工艺、质量检测、运行维护等全环节均与国际水平存在一定差距。
1.1 国际发展情况
国际上,绝缘管型母线的应用起步较早,已经发展超过30年,形成成熟的绝缘管型母线产品,主要以德国Preissinger有限公司的绝缘母线(ISOBUS)产品、瑞士雷兹互感器有限公司的SIS绝缘母线系统及德国MGC公司的环氧树脂浸渍纸绝缘(resin impregnated paper,RIP)管型母线产品等为代表。其中,德国MGC公司率先将干式套管内绝缘使用的环氧树脂浸渍纸绝缘及电容屏均匀场强技术引入母线,制成绝缘管型母线。另两家代表性公司及其他生产商的产品与之相比,都采用了相同的绝缘材料和固化工艺,只是在部分细节结构和加工工艺上有所差别。这些绝缘管型母线目前已广泛运用于英国、德国、西班牙、美国、加拿大等欧美主流国家的相关电力应用行业。产品在长期挂网运行中表现稳定、可靠,很好地发挥了其安全绝缘、载流能力强、排布紧凑节省空间且耐候性强等突出优势。这些产品的材料选取及应用、结构设计技术、制造工艺方案等都已基本成熟。
1.2 国内发展状况
绝缘管型母线在中国的应用起步较晚,自2004年至今,仅有十余年时间。但设备需求量稳步增长,应用领域向电网、发电、石油、化工等行业全面扩展。尤其是中国人口密度大,用电区域集中,一直存在大容量输送需求,使得35 kV及以下电压等级下,电流输送能力极强的绝缘管型母线有了极大的发展空间。
在此机遇下,中国的该类产品呈现出创新性的多种型式和多种种类共同发展的态势。按照行业公认的绝缘工艺类型和材料进行分类,目前主要有环氧树脂浸渍纸绝缘浇注式、聚酯薄膜或聚四氟乙烯绝缘带绕包式和聚乙烯、三元乙丙橡胶(EPDM)或硅橡胶绝缘挤包式等3种绝缘型式下至少6种类别的产品,如表1所示。
三大种类产品各自结构和生产流程差异明显,各成一派。其中,浇注式产品在中国出现最早,采用的生产技术由欧洲厂家引进;后来,借鉴干式互感器、套管或中压单芯绝缘电缆和共箱母线的绝缘结构和生产技术,衍生出绕包式和挤包式2种类型的产品。
在以上大类别下,不同厂家在导体连接方式,中间连接处和端部的绝缘设计方面均有不同的型式结构。
2 设备关键技术特点及难点
绝缘管型母线虽然统一采用管状铜质或铝质导体,但绝缘型式各异。目前中国常见的绝缘管型母线分为浇注式、绕包式和挤包式。3种类型的管型母线具有各自显著的绝缘结构特征,且在绝缘性能、工艺难度等方面各有优势和难点。
2.1 浇注式绝缘管型母线
2.1.1 结构特征
浇注式绝缘管型母线本体绝缘主要采用绝缘、半导电(粘性)电工皱纹纸带缠绕,经环氧树脂真空浸渍,加温固化,形成一体化固体绝缘。
在端部可以很方便地将半导电带分层按一定尺寸缠绕主绝缘,形成类似套管中的电容屏结构,达到控制场强分布,减少场强集中的效果。
浇注式绝缘管型母线接头一般采用在导体连接外部外罩绝缘套筒的形式。套筒同样是具有电容屏结构的绝缘筒装结构,内屏与导体连接等电位,外屏为接地导体。两端与本体密封连接,如图2所示。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2月25日,岱勒新材发布2月23日投资者关系活动记录表。岱勒新材表示,目前金刚石线产能在600万公里/月左右,为降低投资以及制造成本,公司今年主要是通过充分利用现有生产基地资源,以技术提升方式为主来提升现有产能,预计可提升至800万公里/月左右;在钨丝金刚石线方面,钨丝母线自制是24年的重点推进
北极星输配电网获悉,1月31日,国网新疆阿克苏供电公司220千伏阿拉尔变电站220千伏母线改造环评公示。项目名称:国网新疆阿克苏供电公司220千伏阿拉尔变电站220千伏母线改造建设地点:阿拉尔市西北侧建设单位:国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司项目概况:该项目位于第一师阿拉尔市西北侧,距城区约7
11月27日,安徽阜阳供电公司在110千伏开发区变电站应用10千伏母线“负荷全转”功能建成了首个“故障快速自愈”片区。110千伏开发区变电站位于阜阳经济技术开发区核心区域,供电面积17.39平方千米,应用“负荷全转”功能后,可将供电恢复时长由“小时级”降为“分钟级”。据介绍,以往变电站发生故障导
近日,三门峡发电公司220千伏第二套母线保护定检工作全部完成,保护装置已安全顺利投入运行。三门峡发电公司220千伏第二套母线保护于2022年11月更换,按照检验要求,在保护新投一年时完成全部检验。为确保定检工作顺利进行,黄河明珠水利水电建设有限公司电气检修部提前勘察工作现场并制定详细的试验方
11月3日,国能龙岩发电公司220千伏IV段母线检修工作顺利完成,设备一次送电成功。为确保高质量完成停电检修工作,切实提高输电线路设备运行状况,该公司高度重视,周密安排电气专业人员进行了前期勘察、设备缺陷落实、备件准备、工作票准备等工作。在确认所有项目后,对需开展的检修项目进行人员合理安
10月30日11时50分,建国220千伏变电站252间隔同频同相耐压试验顺利完成,内蒙古电力集团首次运用220千伏GIS同频同相新技术进行耐压试验取得圆满成功。此次进行试验的252淖建线是临河热电厂灵活性改造配置新能源项目新建间隔,对用电可靠性要求高,停电将影响到地区电网安全稳定运行。为避免因停电试验
国网辽宁省电力有限公司2023年第三次物资招标采购项目中标人名单(招标编号:222304)
红河县第二座110千伏变电站正式建成投运,系110千伏龙普变电站。新建成的110千伏龙普变电站位于该县浪堤镇,总占地面积6343平方米,工程总投资8442万元。该变电站配有载调压式变压器一台,容量40000千伏安,110千伏采用单母线分段接线方式,本期建成投产2回出线,上级电源点分别为220千伏西湖变、玛玉
国网四川省电力公司2023年第四次物资招标采购项目推荐的中标候选人公示招标编号:192304
9月2日,佳木斯供电公司米都220千伏变电站2号主变扩建工程顺利投运,为同江等地区电力可靠供应提供有力保障。米都220千伏变电站是同江地区唯一的一座220千伏变电站,主要为同江、建三江地区的用电负荷供电。随着66千伏米同甲线、米同乙线、米街线投入使用及同江地区新增负荷的接入,2022年米都变负荷已
北极星输配电网获悉,位于青海省海西蒙古族藏族自治州乌图美仁乡境内的乌图(昆仑山)750千伏变电站新建工程经过7个多月的建设,开始软母线架设施工,标志着电气安装工作正式开始。截至7月24日,该工程电气安装工作已完成15%。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!