800MW發(fā)電機(jī)封閉母線局部過熱原因分析

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-235編號(hào)：_800MW發(fā)電機(jī)封閉母線局部過熱原因分析審核：_時(shí)間：_單位：_800MW發(fā)電機(jī)封閉母線局部過熱原因分析用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。綏中發(fā)電有限責(zé)任公司2臺(tái)800 MW機(jī)組，是目前全國(guó)單機(jī)容量最大的火電機(jī)組。其發(fā)電機(jī)出口至主變低壓側(cè)采用全連式分相封閉母線連接

2、。每相母線各裝在單獨(dú)的外殼內(nèi)，外殼兩端用短路板連接起來。一端在發(fā)電機(jī)垂直下引母線處短路連接，一端在主變本體低壓側(cè)出線處短路連接。整條封閉母線外殼對(duì)地絕緣，在兩側(cè)短路連接處各設(shè)一個(gè)安全接地點(diǎn)。在發(fā)電機(jī)出口至主變低壓側(cè)間設(shè)有主要用于發(fā)電機(jī)并、解列用的分相結(jié)構(gòu)的負(fù)荷開關(guān)。主變低壓側(cè)至負(fù)荷開關(guān)間、發(fā)電機(jī)三相引出線至負(fù)荷開關(guān)間的封閉母線外殼為鋁制，分段制造，安裝時(shí)各段之間焊接為一個(gè)整體。由于安裝、檢修的需要，每相負(fù)荷開關(guān)外殼分為3段，各段水平中分為上下兩半。各段之間的上下、兩側(cè)接合面用螺栓緊固連接。負(fù)荷開關(guān)外殼與兩側(cè)封閉母線外殼之間采用環(huán)形均勻分布的螺栓緊固連接，在各螺栓連接處用鋁制短路條跨接接合面。2

3、臺(tái)800 MW機(jī)組相繼投運(yùn)以后，存在封閉母線外殼連接處在大負(fù)荷工況下局部嚴(yán)重過熱的問題，經(jīng)常出現(xiàn)100以上的局部高溫現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)，在局部過熱點(diǎn)測(cè)得的最高溫度曾達(dá)到420，造成緊固螺栓燒紅，鋁制短路條開裂，熔化。1 封閉母線外殼發(fā)熱的原因引起封閉母線外殼發(fā)熱的因素有：(1) 鋁制的封閉母線外殼處在母線所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中，產(chǎn)生電流，引起發(fā)熱；(2) 封閉母線導(dǎo)體上大電流產(chǎn)生的熱量以輻射、空氣對(duì)流的方式傳遞到封閉母線外殼，導(dǎo)致其溫度逐漸升高。顯然，在機(jī)組正常運(yùn)行工況下，磁場(chǎng)引起的發(fā)熱是封閉母線外殼發(fā)熱的主要因素。根據(jù)電磁學(xué)的有關(guān)理論，流經(jīng)每相母線的交流電流在其周圍空間產(chǎn)生呈正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)

4、在鋁制的封閉母線外殼上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。由于全連式分相封閉母線三相間在兩端短路連接，構(gòu)成回路，該感應(yīng)電勢(shì)在封閉母線外殼上產(chǎn)生感應(yīng)電流，其大小基本上與發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流相當(dāng)。該感應(yīng)電流縱向流過整條封閉母線外殼，引起封閉母線外殼發(fā)熱。對(duì)整個(gè)封閉母線外殼而言，發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流越大，封閉母線整體的發(fā)熱越嚴(yán)重。而對(duì)于封閉母線外殼連接處而言，該部位的發(fā)熱量與其電阻的大小及流過此處的電流有關(guān)，即電阻越大、電流密度越高的地方，發(fā)熱越嚴(yán)重。一旦某一連接處溫度過高，該接觸連接面就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈氧化，使接觸電阻增大，溫度進(jìn)一步上升，導(dǎo)致接觸處松動(dòng)或燒熔。2 封閉母線外殼連接處局部過熱的原因從實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)看，綏電公司2臺(tái)800 M

5、W發(fā)電機(jī)負(fù)荷開關(guān)外殼的各個(gè)連接處局部過熱現(xiàn)象并不嚴(yán)重。但在運(yùn)行中也出現(xiàn)過幾次連接螺栓附近區(qū)域過熱的現(xiàn)象，這是由于設(shè)備安裝時(shí)各連接螺栓緊固力不均勻，造成局部接合面翹曲，接觸不良，或運(yùn)行中振動(dòng)及過熱導(dǎo)致連接螺栓松動(dòng)、螺栓壓緊墊片變形，造成局部接觸不良。經(jīng)采取對(duì)連接螺栓重新緊固、在接合面外側(cè)加裝用鋁條制作的短路條等措施處理后，局部過熱現(xiàn)象得到了較好的解決。負(fù)荷開關(guān)外殼與發(fā)電機(jī)出口封閉母線外殼連接處、負(fù)荷開關(guān)外殼與主變低壓側(cè)封閉母線外殼連接處局部過熱現(xiàn)象一直比較嚴(yán)重，雖經(jīng)采取對(duì)連接螺栓重新緊固、更換銅墊片、更換白鋼螺栓、加大接合面外側(cè)的短路條等措施，過熱程度得以緩解，但一直未能得到徹底解決，具體原因?yàn)?/p>

6、：(1) 連接處導(dǎo)電面積不足，電流密度大在封閉母線安裝施工時(shí)，首先將主變低壓側(cè)、發(fā)電機(jī)三相引出線側(cè)封閉母線外殼各段之間進(jìn)行焊接，形成一個(gè)整體后，再與裝配好的負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行對(duì)接。受施工工藝水平所限，在負(fù)荷開關(guān)外殼兩側(cè)與兩側(cè)封閉母線連接處留下的安裝尺寸誤差較大。為提高封閉母線的密封性能，安裝時(shí)在結(jié)合面之間錯(cuò)誤地加裝了橡膠密封墊，使2個(gè)結(jié)合面不能直接接觸。這樣，發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流在封閉母線外殼上產(chǎn)生的感應(yīng)電流只能流經(jīng)緊固螺栓及短路條。由于螺栓及短路條的導(dǎo)電面積與整個(gè)封閉母線外殼的接合面面積相差懸殊，使各螺栓及短路條上的電流密度大大高于封閉母線其他部位的電流密度，引起螺栓及短路條在大負(fù)荷工況下過熱。(2)

7、連接處接觸電阻大負(fù)荷開關(guān)外殼兩側(cè)與其兩側(cè)封閉母線連接時(shí)使用的螺栓與壓緊墊片、壓緊墊片與短路條、短路條與封閉母線外殼間有一定的接觸電阻，其阻值遠(yuǎn)高于封閉母線外殼其他部位的鋁材電阻，造成負(fù)荷開關(guān)外殼與封閉母線外殼連接處的發(fā)熱量明顯增高。該接觸電阻值雖可通過調(diào)整螺栓緊力、平整壓緊墊片、平整短路條降低一些，但不可能完全消除。3 解決封閉母線外殼連接處過熱的措施(1) 將負(fù)荷開關(guān)外殼兩側(cè)與兩側(cè)封閉母線外殼連接處的橡膠密封墊換成鋁制密封墊，增加導(dǎo)電面積，減小電流密度。(2) 應(yīng)將各接合面加工平整，保證各接合面間緊密接觸，在各接合面上涂上導(dǎo)電膏，盡量減小接觸電阻。(3) 短路條與壓緊墊片、短路條與封閉母線外殼間的接觸面應(yīng)平整，并在各接合面上涂導(dǎo)電膏，盡量減小接觸電阻。(4) 各螺栓緊力應(yīng)均勻，不出現(xiàn)接合面局部翹曲，防止局部區(qū)域接觸電阻過大。(5) 定期對(duì)