淺析離相封閉母線密封性能改造的重要性

摘要：本文主要介紹了佳木斯熱電廠300MW機(jī)組離相封閉母線設(shè)備在運(yùn)行、維護(hù)過程中存在的密封性能較差的缺陷問題，對(duì)缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行了深入分析，提出了對(duì)母線密封性能改造的可行方案，并進(jìn)行了實(shí)施，取得了初步的效果。

關(guān)鍵詞：離相封閉母線；密封性能；改造方案

1、引言

佳木斯熱電廠六期工程為2×300MW機(jī)組，首臺(tái)機(jī)組2008年11月7日正式投運(yùn)，第二臺(tái)機(jī)組2008年11月20日投運(yùn)。封閉母線采用的是國(guó)產(chǎn)20kV、13000A離相封閉母線，每臺(tái)機(jī)組離相封閉母線分別配套一臺(tái)微正壓裝置，在封母內(nèi)建立微正壓環(huán)境。兩臺(tái)機(jī)組自投運(yùn)以來，陸續(xù)出現(xiàn)了微正壓裝置頻繁啟動(dòng)的故障，造成陰雨天氣及冬季溫差較大時(shí)封母絕緣強(qiáng)度降低等現(xiàn)象，封閉母線在運(yùn)行過程中不能始終保持最佳的工作狀態(tài)，設(shè)備的可靠性得不到持續(xù)保證。

2、離相封閉母線設(shè)備結(jié)構(gòu)、布置、性能及應(yīng)用的相關(guān)說明：

離相封閉母線是近些年來普遍應(yīng)用于發(fā)電廠的大電流導(dǎo)電設(shè)備，連接發(fā)電機(jī)和主變、廠用變及勵(lì)磁變?cè)O(shè)備等。隨著國(guó)內(nèi)發(fā)電機(jī)組的容量（通電電流）日漸增大，離相封閉母線設(shè)備逐漸取代電纜并得到廣泛應(yīng)用，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易安裝、檢修及維護(hù)，最主要的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)大電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)有良好的屏蔽作用，避免該設(shè)備周邊鋼結(jié)構(gòu)及土建中的鋼件發(fā)熱，減少發(fā)熱損耗。

離相封閉母線設(shè)備是早期我國(guó)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)而研發(fā)的高壓輸電產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)組成為鋁導(dǎo)體、鋁外殼，中間采用絕緣子支撐，驗(yàn)證封閉母線質(zhì)量的依據(jù)為封閉母線國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8349-2000。對(duì)于電廠運(yùn)行及檢修部門來說，保證母線安全運(yùn)行是我們的重要職責(zé)，因此保證離相封閉母線的導(dǎo)電性能及絕緣性能是我們工作中的重中之重。

關(guān)于離相封閉母線設(shè)備的導(dǎo)電性能，封閉母線國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其溫升有要求，只要溫升滿足國(guó)標(biāo)要求（導(dǎo)體溫度不超過90℃，外殼溫度不超過70℃），可證明離相封閉母線導(dǎo)電性能合格。在實(shí)際操作過程中，可以由設(shè)備本身配備的在線測(cè)溫裝置對(duì)母線與其它設(shè)備連接處的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，且運(yùn)行、檢修部門也備有便攜式測(cè)溫裝置或熱成像儀器，可隨時(shí)隨地檢測(cè)離相封閉母線各個(gè)部位的溫度。

3、離相封閉母線運(yùn)行缺陷及原因分析

自兩臺(tái)機(jī)組投運(yùn)以來，封閉母線配套的微正壓裝置就出現(xiàn)了空壓機(jī)啟動(dòng)頻繁、微正壓壓力值經(jīng)常顯示為零、微正壓裝置電磁閥過熱、壓力開關(guān)失效、壓力釋放閥損壞等情況，針對(duì)上述情況，我們結(jié)合以往對(duì)封閉母線設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn)積累及通過與專業(yè)封閉母線廠家進(jìn)行交流探討，發(fā)現(xiàn)上述情況從表面上看是微正壓設(shè)備的故障，但實(shí)際上是由于封閉母線本身密封性能存在缺陷造成的。封閉母線本體密封不良，造成封閉母線內(nèi)部不能正常保壓，封母壓力達(dá)不到使微正壓裝置供氣系統(tǒng)停止的設(shè)定值，空壓機(jī)頻繁啟動(dòng)，裝置不堪重負(fù)，造成微正壓裝置故障頻繁發(fā)生，同時(shí)，微正壓裝置不能正常投運(yùn)，又使封母在潮濕天氣極易受潮，溫差大時(shí)母線內(nèi)部絕緣件形成凝露，整體絕緣性能下降。據(jù)了解在國(guó)內(nèi)尤其是東北及西北等高寒及溫差較大的地區(qū)已有多個(gè)發(fā)電廠由于封閉母線密封性能存在嚴(yán)重缺陷、漏氣嚴(yán)重而導(dǎo)致支撐絕緣子及端部密封盤式絕緣子結(jié)露存水進(jìn)而發(fā)生跳機(jī)故障，造成了巨大損失，因此對(duì)于封閉母線密封性能的改造勢(shì)在必行。

4、離相封閉母線漏氣點(diǎn)檢測(cè)、改造方法及效果：

經(jīng)檢修部門在長(zhǎng)期的檢修維護(hù)過程中積累的經(jīng)驗(yàn)及與專業(yè)封閉母線生產(chǎn)廠家的交流探討，總結(jié)出離相封閉母線漏氣點(diǎn)共包含三種部位：

第一是離相封閉母線外殼所有焊道處（包含母線廠生產(chǎn)時(shí)的焊接焊道和現(xiàn)場(chǎng)安裝連接時(shí)的焊接焊道），焊道漏氣的情況很少出現(xiàn)，通常是現(xiàn)場(chǎng)焊接有漏焊部分，檢修時(shí)啟動(dòng)微正壓裝置對(duì)母線進(jìn)行充氣，用肥皂水檢測(cè)焊道，若檢測(cè)到漏氣點(diǎn)可由專業(yè)廠家進(jìn)行補(bǔ)焊即可永久性消除漏氣缺陷；

第二是離相封閉母線所有支撐絕緣子法蘭底座處，每套離相封閉母線都有300～500個(gè)支撐絕緣子，這些法蘭處都有可能存在漏氣點(diǎn)。

第三是封閉母線終端與發(fā)電機(jī)、主變、廠用變、勵(lì)磁變及PT柜設(shè)備連接處的端部密封盤式絕緣子處。

其中，第二和第三漏氣點(diǎn)是離相封閉母線的主要漏氣點(diǎn)，也是我們進(jìn)行密封改造的主要針對(duì)對(duì)象，這兩種結(jié)構(gòu)如下圖所示，都是中間使用橡膠密封墊圈然后采用螺栓緊固的結(jié)構(gòu)。引起這兩種部位漏氣的原因有很多，比如封閉母線生產(chǎn)廠家加工工藝粗糙、密封橡膠墊質(zhì)量差、運(yùn)輸過程中的震動(dòng)及現(xiàn)場(chǎng)安裝吊裝時(shí)引起的螺栓松動(dòng)及母線結(jié)構(gòu)變形、密封橡膠墊使用時(shí)間過長(zhǎng)后的老化現(xiàn)象等，上述情況任何一種都能直接導(dǎo)致封閉母線漏氣。

針對(duì)上述漏氣現(xiàn)象，離相封閉母線改造方案如下：

1. 離相封閉母線漏氣點(diǎn)檢測(cè)，啟動(dòng)母線微正壓裝置充氣，用肥皂水檢測(cè)焊道、支撐絕緣子法蘭接口及端部密封盤式絕緣子接口，找到漏氣點(diǎn)。

2. 對(duì)所有漏氣點(diǎn)進(jìn)行封堵，對(duì)于焊道，如發(fā)現(xiàn)漏氣點(diǎn)，可對(duì)焊道進(jìn)行打磨并重新焊接即可，而對(duì)于支撐絕緣子及密封盤式絕緣子接口處漏氣的現(xiàn)象，則需要拆卸這些結(jié)構(gòu)，更換高質(zhì)量的密封橡膠墊后重新安裝，直至消除所有漏氣點(diǎn)。

佳木斯熱電廠采用上述方法先后對(duì)兩臺(tái)機(jī)組進(jìn)行了密封改造，取得了顯著的效果，母線密封性能大大提高，封閉母線保壓時(shí)間超過100分鐘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于封閉母線國(guó)標(biāo)的要求（國(guó)標(biāo)保壓時(shí)間為30分鐘），微正壓設(shè)備啟動(dòng)頻繁等故障徹底消除，大大提高了封閉母線的絕緣性能，為封閉母線安全運(yùn)行進(jìn)一步提供了保障。

5、結(jié)束語

封閉母線設(shè)備最初是引進(jìn)國(guó)外技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的國(guó)產(chǎn)化裝備，據(jù)了解，不少老電廠的封閉母線由于當(dāng)時(shí)的母線技術(shù)及工藝落后，且年久失修，大都存在密封性能差的缺陷；許多新建電廠在選型時(shí)出于經(jīng)濟(jì)性方面的考慮，通常選用報(bào)價(jià)較低、質(zhì)量得不到保證的產(chǎn)品，大多也存在密封性能差的缺陷，因此無論新老電廠的封閉母線在投運(yùn)后總會(huì)出現(xiàn)各種故障，但是只要著眼于設(shè)備功能，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、可靠性等方面的因素因地制宜地進(jìn)行封閉母線密封改造，最終都能解決由于封閉母線密封缺陷而引起的各種故障，從而使得封閉母線及整套機(jī)組的輸配電網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行都能夠得到長(zhǎng)期有效的保障。

參考文獻(xiàn)：

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