发电机组封闭母线外壳局部过热原因分析及处理焊接工具

发电机组封闭母线外壳局部过热原因分析及处理

发电机组封闭母线外壳局部过热原因分析及处理 2011： ???? 200MW发电机定子额定电流为8625A，一般情况下，其出线均采用全连式自冷离相封闭母线与升压变压器（主变压器）直接连接（即"单元制"接线）。全连式离相封闭母线铝质外壳对母线能起到很好的密封和隔离作用，基本上消除了外界潮气、灰尘以及外物所引起的接地和相间短路事故，同时也确保了人身的安全，具有高度地可靠性。全连式外壳回路由于电磁感应而产生的环流（数值大约等于母线电流但方向相反），能使壳外的磁场大部分消失，从而消除了壳外钢结构的感应损耗发热。由于它所具有的优越性，所以全连式离相封闭母线被广泛用于定子额定电流在8000A以上的发电机出线及其厂用分支线上。???? 1 提出问题???? 1.1? 发现缺陷2003年4月下旬，淮北发电厂5号机组电气运行值班员，在上半夜5号发电机（已增容改造为220MW）带200MW有功、25MVAR无功负荷运行时段对设备巡回检查时，用远红外测温仪测得5号发电机出线B相（中相）封闭母线可拆伸缩节软接箱外法兰处局部过热，温度高达125℃（同法兰其它部位的温度也较高,且明显地高于边相的相对位置）。高峰负荷后降低机组出力，该区域温度随着下降，但带150MW有功、15MVAR无功负荷时，过热处的温度尚在100℃以上，同法兰其它部位的温度也不低于70℃，仍超过部颁"封闭母线外壳的允许温度为65℃～70℃"的规定。若恶性循环，长期过热将造成橡胶伸缩节快速老化导致损坏，从而丧失封闭母线的密封性能。???? 1.2? 原因分析（1）有资料表明，由于全连式封闭母线外壳环流的集肤效应与邻近效应，三相并排布置圆管载流导体的中相附加电阻与三相平均附加电阻之比接近2倍，因此中相封闭母线外壳的温升一般情况下都高于边相。（2）淮北发电厂5号发电机封闭母线伸缩节处内藏12片截面120×10 mm的跨接铝排（均匀分布），鉴于圆导体的集肤效应损耗系数Kf = （式中：r是交流电阻，r0是直流电阻），可认为封闭母线外壳回路由于电磁感应而产生的环流也是均匀分布的，即正常情况下每片跨接铝排通过的环流约为发电机负荷电流的1/12。（3）该伸缩节处的跨接铝排虽为内藏式，但可初步判断过热处的内藏跨接铝排有接触不良现象。根据全连式封闭母线外壳环流损耗的计算公式式中? I K -- 外壳环流（有效值）；rk0 -- 外壳直流电阻；Kf -- 外壳的集肤效应损耗系数，在厚度不大于8 mm时可取为1。显见，随着过热处内藏跨接铝排的接触不良，该部位的直流电阻rk0将同步上升，引起该处的环流损耗Pc成正比例上升，势必引起局部过热。且随着机组负荷的变化，外壳环流I K相应变化，环流损耗Pc与外壳环流（有效值）的平方成正比，温升必然随之相应变化。

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