
核电厂电气系统--母线.ppt
17页电气运行电气运行课程课程:电气设备及运行电气设备及运行哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨工程大学核科学与技术学院3.3 母母线电气运行电气运行 母线母线电气运行电气运行§3.3 3.3 母线、电缆及绝缘子母线、电缆及绝缘子 3.3.1 母线(WB)1.母线的作用 汇聚和分配电能的裸导体2.特点 裸导体装置、通过的功率大、要承受很大的动热稳定是发电机、变压器和配电装置等大电流回路的导体,也泛指用于各种电气设备连接的导线3.母线的材料 ①铜——导电率高、机械强度高、抗腐蚀性能好 但储 量少是贵重金属 ②铝——导电率较低、截面大、重量轻、耐腐蚀性能差 ③钢——导电率差、趋肤效应严重、损耗较大机械强 度高、价格便宜汇流排以铝代铜电气运行电气运行4.母线的种类Ø软母线: 采用悬式绝缘子将其两端拉紧固定,一般采用钢芯铝绞线,相间距离较大,常用于户外配电装置和架空输电线路 Ø硬母线: 采用支柱绝缘子固定,相间距离小户内、户外)电气运行电气运行5.母线的截面形状Ø矩形母线——具有集肤效应小、散热条件好、安装简单、连接方便等优点(易产生电晕)。
多用于35KV及以下的户内配电装置中宽度与厚度之比为h/b=5~12 且Smax=125mm×10mm Ø 管形母线——空心导体、集肤效应小,抗弯能力好 ,放电电晕电压高多用于35KV及以上的户外配电装置中Ø 槽形母线——电流分布均匀,与同截面的矩形母线相比,具有集肤效应系数小,冷却条件好,金属材料的利用率高、机械强度高等优点当母线的工作电流很大,每相需要三条以上的矩形母线才能满足要求时,一般采用槽形母线Ø 圆形母线——可防止产生电晕,散热面小,抗弯能力差多用于户外的钢芯铝绞线电气运行电气运行6.母线的布置Ø母线三相导体排列方式:(各相之间的相对关系) •水平排列(软母线、硬母线)•竖直排列(硬母线)•三角形排列(硬母线)Ø母线的放置法:(母线与空间的相对关系) 平放、立放Ø安装方式:(母线与绝缘子的相互关系)•平装——机械抗弯强度高,对流散热效果差•立装——对流散热效果好,机械抗弯强度高差 综合布置方式:综合布置方式:竖排立放平装、平排平放平装竖排平放立装、平排立放立装电气运行电气运行6.母线的布置 母线的排列应按设计规定,如无设计规定时,应按下述要求排列。
1)垂直布置的母线:交流:由上向下A,B,C相;直流:由上向下正、负极 (2)水平布置的母线:交流:由内向外(面对母线)A,B,C相的排列直流:由内向外正、负极 (3)引下线排列:交流:由左向右(面对母线)A,B,C相的排列直流:由左向右正、负极 电气运行电气运行7.母线的着色(1)着色的目的:Ø便于识别相序Ø防止腐蚀Ø提高母线表面散热系数(可增加载流量12%~15%)2)母线的着色:三相交流:A相——黄色 B相——绿色 C相——红色直流:正极——赭色 负极——蓝色中性线:不接地——白色(紫色) 接地——紫黑横条电气运行电气运行8.母线的参数Ø额定电压UeØ额定载流量IalØ截面积SØ相间距离aØ硬母线跨距Ø软母线的档距电气运行电气运行9.母线的型号厚度b(mm)宽度h(mm)热处理特征(未软化Y;软化R)母线(M)材料(铜T;铝L)额定截面(mm2)绞线(J)材料(铜T;铝L;钢G;钢芯铝线LG)硬母线软母线LMY-80×8 TM-60×6 LGJ-120 TJ-90电气运行电气运行10、封闭母线(一)、概述 随着发电机单机容量的不断增大,发动机的额定电流也相随着发电机单机容量的不断增大,发动机的额定电流也相应增大。
对大容量发电机母线而言,不仅有母线本身电动力问应增大对大容量发电机母线而言,不仅有母线本身电动力问题、发热问题,还有母线支持、悬吊钢构架以及母线附近混凝题、发热问题,还有母线支持、悬吊钢构架以及母线附近混凝土柱、楼板、基础内的钢筋在交变强磁场中感应涡流引起的发土柱、楼板、基础内的钢筋在交变强磁场中感应涡流引起的发热问题一旦母线短路,不仅一般敞露母线和绝缘子的机械强一旦母线短路,不仅一般敞露母线和绝缘子的机械强度很难满足要求,而且发电机本身也遭受损伤,并由此影响系度很难满足要求,而且发电机本身也遭受损伤,并由此影响系统安全供电以及系统的稳定运行采用金属外壳的分相封闭母统安全供电以及系统的稳定运行采用金属外壳的分相封闭母线,已被国内外实践证明是解决上述问题的有效办法线,已被国内外实践证明是解决上述问题的有效办法电气运行电气运行电气运行电气运行封闭母线 封闭母线是指将母线用非磁性金属材料(一般用铝合金),封闭母线是指将母线用非磁性金属材料(一般用铝合金),制成的外壳保护起来全连式分相封闭母线,是将每相每段外制成的外壳保护起来全连式分相封闭母线,是将每相每段外壳焊在一起,且三相外壳两端用短路板连接并接地,它允许母壳焊在一起,且三相外壳两端用短路板连接并接地,它允许母线外壳中流过轴向环流。
它不仅密封性好,而且由于在三相外线外壳中流过轴向环流它不仅密封性好,而且由于在三相外壳间存在环流,可对母线磁场进一加以屏蔽,因而可便短路电壳间存在环流,可对母线磁场进一加以屏蔽,因而可便短路电流在母线导体上产生的电动力降低到裸母线时的流在母线导体上产生的电动力降低到裸母线时的 1/4 1/4 左右,左右,附近钢构件的感应发热损耗也减少到微不足道的程度由于外附近钢构件的感应发热损耗也减少到微不足道的程度由于外壳上的轴向电流与母线电流的大小几乎相等、方向相反(近于壳上的轴向电流与母线电流的大小几乎相等、方向相反(近于 180180o o) ) ,故外壳内的电能损失较大故外壳内的电能损失较大电气运行电气运行全连式分相封闭母线的屏蔽原理全连式分相封闭母线的屏蔽原理:: 由于同相外壳各段已焊成一体,且三相外壳间又用金属板由于同相外壳各段已焊成一体,且三相外壳间又用金属板短接,这好似短接,这好似1 1::1 1 的电流互感器二次绕组被短路一样主母的电流互感器二次绕组被短路一样主母线的电流所产生的交变磁通作用于外壳,在外壳上产生感应电线的电流所产生的交变磁通作用于外壳,在外壳上产生感应电动势,此电动势在外壳的闭合回路中产生三相环流,由于外壳动势,此电动势在外壳的闭合回路中产生三相环流,由于外壳是采用低值电阻的铝合金制成的,因此外壳上的三相环流与母是采用低值电阻的铝合金制成的,因此外壳上的三相环流与母线电流基本上是方向相反,数值相等,使主母线在外壳外面所线电流基本上是方向相反,数值相等,使主母线在外壳外面所产生的磁通被抵消,这就是屏蔽作用。
产生的磁通被抵消,这就是屏蔽作用 全连式分相封闭母线组成全连式分相封闭母线组成:: 由由载流导体载流导体、、支持绝缘子支持绝缘子和和保护外壳保护外壳组成载流导体用铝组成载流导体用铝制成,形状可以是双槽、双半圆、圆管或方管;支柱绝缘子采制成,形状可以是双槽、双半圆、圆管或方管;支柱绝缘子采用内胶装多棱边式;外壳用用内胶装多棱边式;外壳用5-8 mm 5-8 mm 厚的铝合金板制成圆筒形厚的铝合金板制成圆筒形为维护方便,在外壳上设有观察孔封闭母线和外壳都有伸缩为维护方便,在外壳上设有观察孔封闭母线和外壳都有伸缩接头,以适应振动和温度的变化接头,以适应振动和温度的变化电气运行电气运行电气运行电气运行电气运行电气运行(二)封闭母线的作用( l )减少接地故障,避免相间断路 大容量发电机出口短路电流很大,发动机承受不大容量发电机出口短路电流很大,发动机承受不住出口短路电流的冲击封闭母线因为具有金属外壳住出口短路电流的冲击封闭母线因为具有金属外壳保护,所以基本上可消除外界潮气、灰尘和外界异物保护,所以基本上可消除外界潮气、灰尘和外界异物引起的接地故障采用封闭母线基本避免了相间短路引起的接地故障。
采用封闭母线基本避免了相间短路故障,提高了发电机运行的可靠性故障,提高了发电机运行的可靠性。












