多物理場(chǎng)下母線槽性能分析

   母線槽作為電力傳輸中的重要設(shè)備，主要用于660V及以下的配電系統(tǒng)。目前常用的母線槽主要分為空氣絕緣型母線槽、密集型母線槽和耐火型母線槽等幾大類?？諝饨^緣性母線槽將裸母排用絕緣襯墊支撐在殼體內(nèi)，靠空氣介質(zhì)來(lái)絕緣的母線槽叫空氣型母線槽。其中主要靠空氣來(lái)絕緣和散熱的母線槽稱之為空氣絕緣型母線槽，它一般由矩形母線導(dǎo)體((A. B. C. N四線制或人B. C. N. PE五線制)、鋼質(zhì)外殼及絕緣支撐件組成。

　　溫度是影響母線槽運(yùn)行壽命的關(guān)鍵因素，不僅會(huì)加速絕緣老化，破壞絕緣，而且影響其工作性能和可靠性。國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)拇線槽(母線干線系統(tǒng))》規(guī)定，母線槽母排本體及母線槽連接處的溫升不超過(guò)60℃。在工序交接時(shí)，應(yīng)明確各個(gè)工序的工作職責(zé)，在中間交接表上也可考慮增加安全施工交接一項(xiàng)，工序交接時(shí)也可邀請(qǐng)安全管理人員參加。目前對(duì)母線槽多物理場(chǎng)研究較少，國(guó)外有利用熱傳導(dǎo)模型和大空間自然對(duì)流邊界條件分析了密集型母線槽的溫度場(chǎng)，但是對(duì)于空氣絕緣型母線槽其內(nèi)部空氣對(duì)流影晌不能忽略，因此本文研究了三相五線空氣至色寒型母線，并分析計(jì)算了故障以及母線間距對(duì)母線槽溫度場(chǎng)以及流場(chǎng)分布規(guī)律，研究了環(huán)境溫度對(duì)母線槽載荷容里的影響規(guī)律。

　　母線槽在實(shí)際運(yùn)行中如果負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，中性線會(huì)帶有電流，導(dǎo)致母線槽溫度場(chǎng)分布發(fā)生改變，因此本文也分析了母線單相短路時(shí)母線槽的物理場(chǎng)分布?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生單相短路時(shí)，母線槽高溫升較正常情形下要變大42.93℃ ,溫升幅度達(dá)到12.21%，因?yàn)楫?dāng)發(fā)生線路短路時(shí)導(dǎo)致線路不對(duì)稱，A. B. C相電壓增大為線電壓，導(dǎo)致電流增大，母線發(fā)熱量增大。第三個(gè)，密集型母線的使用就是一個(gè)新型的環(huán)保的設(shè)備，因?yàn)樗谑褂脮r(shí)它的絕緣性相當(dāng)?shù)暮玫?，還有它在燃燒時(shí)也不會(huì)有有害氣體散出。同時(shí)高溫度出現(xiàn)點(diǎn)也發(fā)生改變，中性線溫度變高，這是因?yàn)樨?fù)載不對(duì)稱時(shí)中性線上出現(xiàn)電流，chan生熱量。流速大點(diǎn)出現(xiàn)點(diǎn)也發(fā)生改變，在C相母線與中性線之間，此處溫度高，流速快，因此在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)防止電流過(guò)大，溫度持續(xù)升高，導(dǎo)致事故。

母線的作用及常用種類

    在變電所中各級(jí)電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設(shè)備和相應(yīng)配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導(dǎo)線或絞線，這統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。由于母線在運(yùn)行中，有巨大的電能通過(guò)，短路時(shí)，承受著很大的發(fā)熱和電動(dòng)力效應(yīng)，因此，必須合理的選用母線材料、截面形狀和截面積以符合安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。 母線按結(jié)構(gòu)分為硬母線和軟母線。分接單元可以代用附近,比保護(hù)器件,熔斷器,熔斷開關(guān),斷路器,過(guò)流保護(hù)裝置,通訊或者遙控電子設(shè)備,接觸器,接線插座盒連接器件,如預(yù)制線,螺釘型或者非螺釘型端子等。硬母線又分為矩形母線和管形母線。 矩形母線一般使用于主變壓器至配電室內(nèi)，其優(yōu)點(diǎn)是施工安裝方便，運(yùn)行中變化小，載流量大，但造價(jià)較高。 軟母線用于室外，因空間大，導(dǎo)線有所擺動(dòng)也不致于造成線間距離不夠。軟母線施工簡(jiǎn)便，造價(jià)低廉。 近年來(lái)，在變電所的設(shè)計(jì)中，對(duì)于35kV以上的母線，有采用鋁合金材料制成的管形母線。這種母線結(jié)構(gòu)，可以減小母線相間距離。結(jié)線清晰，維護(hù)量小，但母線固定夾具比較復(fù)雜。

母線槽故障如何處理 垂直安裝母線槽的規(guī)范

　母線槽故障處理原則：雙母接線的母線發(fā)生故障，在處理故障過(guò)程中要注意母線保護(hù)的運(yùn)行方式，必要時(shí)應(yīng)短時(shí)停運(yùn)母線保護(hù)。

　　母線電壓全部消失后，調(diào)度員應(yīng)立即將可能來(lái)電的開關(guān)(包括母聯(lián)開關(guān))拉開，并通知操作隊(duì)對(duì)母線進(jìn)行外部檢查。

　　當(dāng)母線槽因故障導(dǎo)致電壓消失同時(shí)伴有明顯的短路象征(如火光、冒煙等情況)，操作隊(duì)人員不得自行恢復(fù)母線運(yùn)行，應(yīng)對(duì)母線設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，同時(shí)立即報(bào)告值班調(diào)度員。

　　母線故障電壓消失后，該母線上所帶用戶如有其他備用電源，用戶值班員應(yīng)在值班調(diào)度員的同意后立即進(jìn)行用戶倒負(fù)荷的有關(guān)操作。

　　連接在母線上的元件故障或由于分路開關(guān)拒動(dòng)，造成越級(jí)掉閘使母線失去電壓，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)檢查，立即將母線槽故障元件隔離或拉開故障分路開關(guān)兩側(cè)刀閘后，迅速恢復(fù)母線運(yùn)行，送出其它分路。  

　1、母線通道水平安裝，兩支架間距≯2500㎜，垂直安裝間距≯3600㎜;

　　2、垂直安裝時(shí)，安裝支架應(yīng)與通道側(cè)板配鉆孔，采用M6-M8螺栓緊固。

　　3、安裝施工工藝，應(yīng)優(yōu)先采用從饋送電系統(tǒng)，由母干線至分支干線的施工方案;

　　4、封閉式母線槽通道安裝基本順序：

　　母線槽選定布線方向→固定支架→槽間用四枚螺栓緊固→相間加入母線接頭板和絕緣墊→單頭螺栓穿入絕緣套管→螺栓穿入母排予置孔→兩端緊固→加半裝上下蓋板→將通道固定在支架上。

　　5、通道母線的安裝，始、中、終端及通道殼體間應(yīng)可靠地與用電設(shè)備接地網(wǎng)連接。結(jié)于涂絕緣材料的通道外殼體，應(yīng)在兩通道之間的接地螺栓上用扁銅帶或黃綠相間電纜聯(lián)接，以確保整個(gè)通道連通成為一個(gè)接地系統(tǒng)。

　　6、安裝工程結(jié)束后，電前應(yīng)用搖表測(cè)試通道母排相間絕緣、結(jié)地絕緣電阻：①低壓型母線通道不低于20MΩ;②對(duì)于6~10KV高壓母線通道絕緣電阻不低于1200MΩ。35KV絕緣電阻不小3000MΩ。

　　7、送電前6~35KV母線通道應(yīng)作50HZ工頻耐壓驗(yàn)和直流泄露試驗(yàn)，合格后方可投入運(yùn)行;

　　8、母線槽投入運(yùn)行的母線通道，三個(gè)月內(nèi)年應(yīng)緊固母線接頭螺栓，檢查母線接頭接觸情況;

　　9、投運(yùn)的母線通道每年至少一次作下列項(xiàng)目的檢查：

　　(1)緊固各固定螺栓，尤其是母線接頭，觀察接頭是否有接觸不良或過(guò)流造成的燒灼現(xiàn)象，并作處理;

　　(2)搖表測(cè)試絕緣程度，檢查絕緣材料是是否老化;

　　(3)母線通道與接地網(wǎng)的連接;

　　(4)清楚內(nèi)外部吸收附的灰塵及凝水;

　　10、母線槽注意事項(xiàng)：

　　(1)母線通道維護(hù)前，配電柜必須先停電，并掛<有人操作，嚴(yán)格合閘>標(biāo)致牌，柜前應(yīng)有專人監(jiān)護(hù);

　　(2)維護(hù)工作開始前，應(yīng)驗(yàn)電、放電，并用接地棒將相間短路和可靠接地后方可進(jìn)行操作;

　　11、母線通道的保管：

　　應(yīng)放在室內(nèi)干燥通風(fēng)處，防止受潮、雨雪侵襲，防止灰塵或異物進(jìn)入通道