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1、发电机圭寸闭母线穿墙隔板发热原因分析及解决方案摘要：发电机封闭母线外壳与穿墙隔板连接处，导流面积不足及结合处接触电阻大，造成局部过热。本文通过理论及现场实际数据分析，提出了解决发电机封闭母线外壳与穿墙隔板结合处接触电阻大，造成局部过热的措施，以降低该处电流密度。并在实际应用中取得了良好效果。关键词：封闭母线发热方案一、现象描述2009年5月9日，热电公司电气运行人员，在对2#发电机离相封闭母线巡检检查中，用远红外测温仪测得2#发电机封闭母线与发电机小室穿墙隔板连接处有局部严重过热现象，测试数据如下表：热电公司2#机组额定功率150MW额定电流6468.9A负荷（MW）电流（A）A相温度（C）（
2、连接处不同点）B相温度（C）（连接处不同点）C相温度（C）（连接处不同点）146574095-134101-140108-156申请调度，机组降低负何后119474076-11583-11888-131如表中所示，温度高达156C（母线外桶壁与隔板连接处有不同程度发热，接触缝隙大的地方温度明显高），机组负荷降低后发热地方的最高温度依然大于100C,靠近母线外桶壁与隔板连接处部位的温度也均高于70C，按照GB/T8349-2000金属封闭母线中金属封闭母线外壳温度不得高于70C的规定，若长期过热严重，可能导致封闭母线铝制外壳与隔板焊接部位局部融化，或封闭母线外壳严重变形，使外壳与母线之间的距离缩
3、小，致达到发电机母线对外壳放电，引起接地短路故障等事故发生。二、原因分析1、发电机封闭母线概述热电公司#2发电机出口采用全链式离相封闭母线连接到#2主变压器、#2厂高变和#2励磁变上，母线每相导体用接地的铝外壳封闭，铝外壳是一个完整连续的整体且焊接到一接地终端上。封闭母线每一相分段制造，安装时每段之间对口焊接，连接为一个整体，封闭母线外壳与穿墙隔板进行焊接连接，隔板之间采用铝制焊条焊接拼装，形成全链式离相封闭母线结构。热电公司发电机封闭母线与发电机小室穿墙隔板连接处安装如图1所示。0各一占6二11001595(1雨110B9511545)1620(1570)!620(157(l)穿罐Bl板封闭
4、母找桶外売葉固加栓注山与隔板RK穿培与第團毋蛉幡墨坤接处.2.虹色整分为就衣事故发册主3位封爾毎幽LB,C三相均在此器也育不H8JC的发ALH1如图中所示：穿墙框架通过调整垫块调整合适后，点焊与预埋件上，然后将穿墙隔板和穿墙橡胶垫用螺栓紧固与框架上，穿墙隔板和穿墙隔板间可靠焊接，穿过穿墙隔板的三相封闭母线桶与穿墙隔板可靠焊接，并通过接地端子与地网可靠连接。采用此种安装方式共有两处：发电机出口首端母线穿墙处和发电机出口中心点母线穿墙处。实际安装方式：穿墙隔板与隔板间焊接不可靠，穿过穿墙隔板的三相封闭母线筒与穿墙隔板没有完全焊接，多处有5-10mm缝隙，且与地网连接不可靠。2、发电机封闭母线外壳与
5、穿墙隔板连接处发热原因分析(1)外壳与隔板连接处局部地区导流截面积不够，电流密度大：由图1中绿色、红色部分可看出，在封闭母线安装过程中，将发电机三相封闭母线外壳焊接连接为一个整体，在发电机出口处将穿墙隔板和穿墙橡胶垫用螺栓紧固在框架上，穿墙隔板和穿墙隔板间可靠焊接，封闭母线桶与穿墙隔板可靠焊接，这样，发电机在运行时，流过每相母线的交流电流在与外壳的空气中产生呈正弦规律变化的磁场，该磁场在封闭母线的外壳上产生感应电势，由于封闭母线外壳在不同地点接地，构成回路，该感应电势就会在外壳上产生感应电流，正常情况下该感应电流流经整体封闭母线产生的热效应的温度不会超过GB/T8349-2000金属封闭母线中
6、金属封闭母线外壳温度不得高于70C的规定。但实际安装中，由于穿墙隔板与隔板间焊接不可靠，穿过穿墙隔板的三相封闭母线筒与穿墙隔板没有完全焊接，多处有5-10mm缝隙，且与地网连接不可靠，在有不可靠焊接的缝隙处形成的导流面积与圭寸闭母线外壳的接合面面积感应电流分布不同，在有可靠焊接缝隙处的电流密度要远远大于封闭母线外壳其它地方的电流分布密度，在整个连接不可靠处就会产生很大的感应电流而发热，该感应电流随负荷的增加而增大。(2)焊接部位接触电阻大：封闭母线外壳与穿墙隔板连接时使用的垫块焊接、上下隔板间采用直接焊接，实际安装方式中，由于焊接不全面、不可靠，这样隔板与封闭母线外壳间、隔板与隔板间不可避免地
7、会形成一定的接触电阻，该接触电阻的阻值必然会远远高于封闭母线外壳其他部位的铝材电阻，隔板与封闭母线外壳连接处的发热量明显高于其他地方。(3)热电公司发电机额定电流为6468.9A,主回路的额定电流10000A,主封闭母线外壳为圆筒形，封闭母线主回路导体规格300X10mm外壳规格750X5mm导体发热量计算公式：Q=12Rt(I为电流；R为电阻；t为时间)导体电阻计算公式:R=pl/S(p为导体电阻率；I为导体长度；S为导体截面积)导体电流密度公式：J=I/S(I为电流；S为导体截面积)如上实际接线：穿过穿墙隔板的三相封闭母线筒与穿墙隔板没有完全焊接，多处有5-10mm缝隙，可以看出在实际接合
8、面上焊接处接触电阻很大，远远超出了设计发热量。由以上的分析可看出，封闭母线局部连接处接触电阻大、电流密度大是引起穿墙隔板与封闭母线外壳连接处发热量高的的根本原因，解决该问题的关键措施是增加穿墙隔板与封闭母线外壳连接处接合面的导电面积，以降低该处电流密度。三、解决封闭母线穿墙隔板发热的方案1、将穿墙隔板与封闭母线外壳连接处之间无间隙的地方采用氩弧焊直接焊接，有间隙的地方根据间隙的大小，将10mm厚的纯铝板，型号为1060(L2)，裁减成合适的长、宽铝条，倒好坡口，上下各留2mm间隙，采用氩弧焊焊接。增加导电面积，减小电流密度。2、现安装的穿墙隔板分为上下两半，隔板间均分开，之间间隔20-30mm
9、宽，将10mm厚的纯铝板，材质：1066(L2)，裁剪成合适的长、宽条，开15度坡口，对口间隙2mm采取手工氩气保护全位置焊接(MIG焊)的方法将隔板焊接成一体。减小接触电阻。3、对紧固螺栓按要求力矩进行重新检查坚固，对出现接合面局部翘曲进行处理，减少局部区域接触电阻过大。将穿墙隔板和穿墙橡胶垫与框架之间的螺栓配全并紧固点焊，消除因运行中振动及过热导致的螺栓松动、螺栓压紧垫片变形等引起的接触电阻变大，局部出现过热现象。4、将穿墙框架、调整垫块与预埋件可靠点焊。减小接触电阻。5、将50X5镀锌扁钢弯成合适的角度，一头用M12X60六角螺栓连接在图1中的接地处，另一头沿墙引至地面与地网连在一起，采
10、用直接可靠接地方式。四、效果检测2009年5月9日申请调度2#发电机解列，停用，对发电机封闭母线穿墙隔板进行处理，2009年5月11日投入运行。用远红外测温仪在不同负荷条件下对2#发电机封闭母线与发电机小室穿墙隔板连接处进行测试,测试数据如下表：A相温度（C）B相温度（C）C相温度（C）负荷（IVIV）电力A丿（连接处最高温度）（连接处最高温度）（连接处最高温度）121495026252513052572626251475845272626由上表可以看出，进行焊接处理后效果非常明显。1 参考文献范锡普600MW发电机封闭母线局部过热原因分析及措施中国新产品新技术，2011GB/T8349-2000金属封闭母线作者简介：施明礼1968年出身工程师从事发电运行及电气自动化技术工作
发电机封闭母线穿墙隔板发热原因分析及解决方案
