多物理場下母線槽性能分析

   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)來絕緣的母線槽叫空氣型母線槽。其中主要靠空氣來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行壽命的關(guān)鍵因素，不僅會加速絕緣老化，破壞絕緣，而且影響其工作性能和可靠性。國家專業(yè)標準拇線槽(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60℃。在工序交接時，應明確各個工序的工作職責，在中間交接表上也可考慮增加安全施工交接一項，工序交接時也可邀請安全管理人員參加。目前對母線槽多物理場研究較少，國外有利用熱傳導模型和大空間自然對流邊界條件分析了密集型母線槽的溫度場，但是對于空氣絕緣型母線槽其內(nèi)部空氣對流影晌不能忽略，因此本文研究了三相五線空氣至色寒型母線，并分析計算了故障以及母線間距對母線槽溫度場以及流場分布規(guī)律，研究了環(huán)境溫度對母線槽載荷容里的影響規(guī)律。

　　母線槽在實際運行中如果負載不對稱時，中性線會帶有電流，導致母線槽溫度場分布發(fā)生改變，因此本文也分析了母線單相短路時母線槽的物理場分布?？梢园l(fā)現(xiàn)，當發(fā)生單相短路時，母線槽高溫升較正常情形下要變大42.93℃ ,溫升幅度達到12.21%，因為當發(fā)生線路短路時導致線路不對稱，A. B. C相電壓增大為線電壓，導致電流增大，母線發(fā)熱量增大。第三個，密集型母線的使用就是一個新型的環(huán)保的設(shè)備，因為它在使用時它的絕緣性相當?shù)暮玫?，還有它在燃燒時也不會有有害氣體散出。同時高溫度出現(xiàn)點也發(fā)生改變，中性線溫度變高，這是因為負載不對稱時中性線上出現(xiàn)電流，chan生熱量。流速大點出現(xiàn)點也發(fā)生改變，在C相母線與中性線之間，此處溫度高，流速快，因此在實際運行中，應防止電流過大，溫度持續(xù)升高，導致事故。

母線的作用及常用種類

    在變電所中各級電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設(shè)備和相應配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導線或絞線，這統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。由于母線在運行中，有巨大的電能通過，短路時，承受著很大的發(fā)熱和電動力效應，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)濟運行的要求。 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,比保護器件,熔斷器,熔斷開關(guān),斷路器,過流保護裝置,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)點是施工安裝方便，運行中變化小，載流量大，但造價較高。 軟母線用于室外，因空間大，導線有所擺動也不致于造成線間距離不夠。軟母線施工簡便，造價低廉。 近年來，在變電所的設(shè)計中，對于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，維護量小，但母線固定夾具比較復雜。

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，在處理故障過程中要注意母線保護的運行方式，必要時應短時停運母線保護。

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

　　當母線槽因故障導致電壓消失同時伴有明顯的短路象征(如火光、冒煙等情況)，操作隊人員不得自行恢復母線運行，應對母線設(shè)備進行詳細檢查，同時立即報告值班調(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，用戶值班員應在值班調(diào)度員的同意后立即進行用戶倒負荷的有關(guān)操作。

　　連接在母線上的元件故障或由于分路開關(guān)拒動，造成越級掉閘使母線失去電壓，應進行詳細檢查，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，迅速恢復母線運行，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，安裝支架應與通道側(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，以確保整個通道連通成為一個接地系統(tǒng)。

　　6、安裝工程結(jié)束后，電前應用搖表測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母線通道應作50HZ工頻耐壓驗和直流泄露試驗，合格后方可投入運行;

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

　　9、投運的母線通道每年至少一次作下列項目的檢查：

　　(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流造成的燒灼現(xiàn)象，并作處理;

　　(2)搖表測試絕緣程度，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：

　　(1)母線通道維護前，配電柜必須先停電，并掛<有人操作，嚴格合閘>標致牌，柜前應有專人監(jiān)護;

　　(2)維護工作開始前，應驗電、放電，并用接地棒將相間短路和可靠接地后方可進行操作;

　　11、母線通道的保管：

　　應放在室內(nèi)干燥通風處，防止受潮、雨雪侵襲，防止灰塵或異物進入通道