登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:绝缘管型母线作为一种新型的低压侧电流输送设备,以其独特优势使其近年来的使用量迅猛增长,但该类设备应用中频繁发生的故障及其造成的不良后果严重制约了进一步推广。通过对绝缘管型母线生产厂家、应用方及相关文献的广泛调研,总结了该类设备行业现状、设备技术特点,分析了应用中出现的典型故障,归纳了该类设备生产、应用环节存在的共性问题,并据此展望解决上述问题所需开展研究的关键技术。绝缘管型母线的特性适用于各用电行业对低压侧电流输送大容量、高安全性和灵活性的需求;中国的该类设备的生产、应用和研究尚属起步阶段,运行中的常见故障暴露出行业对绝缘管型母线的设计、生产、安装、运行和全过程检测等方面均存在不足,必须从技术水平和管理制度上寻求优化产品和提高产品运行可靠性的方法。
关键词:绝缘管型母线 低压辅助设备 大容量载流 行业现状 故障分析 关键技术
引言
随着国民经济快速的增长,企业、居民用电量呈直线上升。各电压等级电力系统,大型光伏、风电、核能发电工程、大型楼宇供电以及石油、冶金等工业应用中的电能传输容量不断增大[1]。此外,由于小动物或其他异物接触、恶劣环境影响等造成的变压器低压侧短路故障频发[2],引发人们对低压侧汇流载流设备安全性的关注。另外,发电厂电机出线、城市地下变电站及楼宇供电系统空间紧凑,对输电线路制约严重[3]。在这些背景条件下,在发电机出口侧、变电站内35 kV及以下侧以及楼宇供电系统使用的常规矩形母线、共箱封闭母线及电力电缆已无法适应对低压(6 kV~35 kV)载流装置大容量、绝缘化和紧凑化的需求。在此现状下,一种新型载流设备—绝缘管型母线(insulated tubular busbar),得到了日益广泛的应用和发展[4]。
绝缘管型母线是导体为铜或铝质金属圆管外包绝缘的载流导线,绝缘外包有接地金属屏蔽层。目前常见电压等级为6~35 kV。相比传统的载流设备,具有载流量大[5]、安全、敷设方便、节省空间等突出优势。
据不完全统计,仅2014年全年,在国内各类变电站专项应用的绝缘管型母线年产值已超10亿元。然而,近年来,全国各行业使用的绝缘管型母线故障案例,见诸报道的就已遍及湖北、广东、新疆等近十个省份的数十座变电站,其中有些甚至是在投运后的一年质保期内连续发生多次故障[6-7]。
绝缘管型母线故障往往不仅会直接引发大面积停电,而且更会造成与其连接的变压器、开关柜等主设备严重受损[8],对供电安全稳定性及可靠性造成的影响恶劣。此外,该类设备难有通用备品备件,恢复供电周期长。据了解,国内多次发生钢厂、变电站、工矿等用户因绝缘管型母线故障导致失电停运,有的甚至长达两个月之久,造成严重的经济损失和极为不良的社会影响。
为使该类设备更好地发挥其技术优势,必须从理论、技术、管理等方面提升该类设备质量及运行可靠性。本文介绍该种设备的行业发展现状和技术特征,归纳其技术优势和存在的问题,分析故障多发原因,总结共性问题,展望优化绝缘管型母线性能、提升其运行可靠性应进行的关键技术研究思路,供绝缘管型母线生产者、用户及相关研究者参考。
1 行业发展
绝缘管型母线(设备外观见图1)在中国的发展相对于国际上起步较晚,在产品设计、生产及安装工艺、质量检测、运行维护等全环节均与国际水平存在一定差距。
1.1 国际发展情况
国际上,绝缘管型母线的应用起步较早,已经发展超过30年,形成成熟的绝缘管型母线产品,主要以德国Preissinger有限公司的绝缘母线(ISOBUS)产品、瑞士雷兹互感器有限公司的SIS绝缘母线系统及德国MGC公司的环氧树脂浸渍纸绝缘(resin impregnated paper,RIP)管型母线产品等为代表。其中,德国MGC公司率先将干式套管内绝缘使用的环氧树脂浸渍纸绝缘及电容屏均匀场强技术引入母线,制成绝缘管型母线。另两家代表性公司及其他生产商的产品与之相比,都采用了相同的绝缘材料和固化工艺,只是在部分细节结构和加工工艺上有所差别。这些绝缘管型母线目前已广泛运用于英国、德国、西班牙、美国、加拿大等欧美主流国家的相关电力应用行业。产品在长期挂网运行中表现稳定、可靠,很好地发挥了其安全绝缘、载流能力强、排布紧凑节省空间且耐候性强等突出优势。这些产品的材料选取及应用、结构设计技术、制造工艺方案等都已基本成熟。
1.2 国内发展状况
绝缘管型母线在中国的应用起步较晚,自2004年至今,仅有十余年时间。但设备需求量稳步增长,应用领域向电网、发电、石油、化工等行业全面扩展。尤其是中国人口密度大,用电区域集中,一直存在大容量输送需求,使得35 kV及以下电压等级下,电流输送能力极强的绝缘管型母线有了极大的发展空间。
在此机遇下,中国的该类产品呈现出创新性的多种型式和多种种类共同发展的态势。按照行业公认的绝缘工艺类型和材料进行分类,目前主要有环氧树脂浸渍纸绝缘浇注式、聚酯薄膜或聚四氟乙烯绝缘带绕包式和聚乙烯、三元乙丙橡胶(EPDM)或硅橡胶绝缘挤包式等3种绝缘型式下至少6种类别的产品,如表1所示。
三大种类产品各自结构和生产流程差异明显,各成一派。其中,浇注式产品在中国出现最早,采用的生产技术由欧洲厂家引进;后来,借鉴干式互感器、套管或中压单芯绝缘电缆和共箱母线的绝缘结构和生产技术,衍生出绕包式和挤包式2种类型的产品。
在以上大类别下,不同厂家在导体连接方式,中间连接处和端部的绝缘设计方面均有不同的型式结构。
2 设备关键技术特点及难点
绝缘管型母线虽然统一采用管状铜质或铝质导体,但绝缘型式各异。目前中国常见的绝缘管型母线分为浇注式、绕包式和挤包式。3种类型的管型母线具有各自显著的绝缘结构特征,且在绝缘性能、工艺难度等方面各有优势和难点。
2.1 浇注式绝缘管型母线
2.1.1 结构特征
浇注式绝缘管型母线本体绝缘主要采用绝缘、半导电(粘性)电工皱纹纸带缠绕,经环氧树脂真空浸渍,加温固化,形成一体化固体绝缘。
在端部可以很方便地将半导电带分层按一定尺寸缠绕主绝缘,形成类似套管中的电容屏结构,达到控制场强分布,减少场强集中的效果。
浇注式绝缘管型母线接头一般采用在导体连接外部外罩绝缘套筒的形式。套筒同样是具有电容屏结构的绝缘筒装结构,内屏与导体连接等电位,外屏为接地导体。两端与本体密封连接,如图2所示。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星风力发电网获悉,7月22日,中国海洋石油集团有限公司采办业务管理与交易系统发布《海南CZ7项目陆上集控中心EPC总承包工程招标公告》。公告显示,中海油海南某海上风电项目位于海南省某市西侧海域,项目总装机容量为1500MW,分两期建设。根据该风电场及海南省500kV环网建设时序,该项目陆上集控中
7月16日17时31分,福建福州江阴热电二期220千伏线路送出工程投运。作为福建省“十四五”重点能源保供项目,该工程的投运为江阴工业园区快速发展提供动力保障。国能(福州)热电有限公司二期超超临界热电联产工程项目建设两台66万千瓦超超临界热电联产机组,计划于今年投运,预计年发电量126亿千瓦时。
北极星储能网讯:7月22日,北京京能国际控股有限公司发布江苏南京江宁开发区禄口50MW/100MWh共享储能项目储能系统设备招标公告。项目位于江苏省,项目资金来源为自筹,比例100%。本项目规划建设容量为55MW/110MWh,拟采用磷酸铁锂电池储能系统,共配置11套储能单元,每套储能单元由一台5MW逆变升压一体
北极星储能网讯:7月18日,景县国创锋储能源科技有限公司发布100MW/400MWh独立储能项目工程总承包招标公告,建设资金来自企业自筹及银行贷款,项目出资比例为企业自筹20%,银行贷款80%,项目建设地点为河北衡水。据了解,景县国创锋储能源科技有限公司为国资企业河北国创京津冀资本管理有限公司的控股
7月17日,新疆慧能九疆伊吾300MW风电项目EPC总承包工程中标候选人公示发布。根据公示,该项目第一中标候选人为中国能源建设集团安徽电力建设第二工程有限公司(联合体成员:中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司),投标报价为9.1347亿元,折合单价为3045元/kW。相关招标显示,慧能九疆伊吾产业园
电力市场交易辅助平台技术路线主要分为两类:基于电力系统模型的模拟出清技术路线和基于数据驱动(AI)的电价预测技术路线。这两类技术各有特色,在电力市场交易决策支持中扮演着不同但互补的角色。随着电力市场化改革深入推进,两类技术路线正逐步从各自独立向融合协同方向发展,共同推动电力交易智能化
7月18日,广东电力交易中心转发广东电网电力调度控制中心关于印发广东电网虚拟电厂并网调度服务指南的通知,本手册适用于符合国家、行业相关技术条件,接入广东电力系统,以所在现货市场出清节点(220kV及以上电压等级母线)为单位聚合为交易单元,且单个交易单元的调节能力不小于1兆瓦、连续响应时间
“主变、母线、隔离开关等设备运行温度在正常范围,站内设备运行正常……”7月17日,在35千伏城南变电站内,永清公司工作人员正手持红外测温仪,紧盯设备数据,开展变电站设备巡视巡检工作,确保在高温天气下可靠供电。随着夏季高温天气持续,设备极易因温度过高出现发热、放电等故障,威胁电网安全稳
近日,持续的高温天气让用电负荷快速增长,给电力保供带来“烤”验。中国电建各个项目积极开展专项行动,多措并举做好电力迎峰度夏工作。技术亮剑,推进电网建设“加速跑”江西吉安南部220千伏配套送出工程顺利投运,项目位于江西吉安市南部,工程共分新建、换接、改造3个部分。整个项目跨越作业任务繁
7月16日,国网宁波供电公司永耀监理工作人员正在浙江宁波江北2025年慈二变07线10千伏配套送出工程的施工现场开展旁站监理。据悉,为解决10千伏迪迦线、黄山线负载率过高、母线负荷较大等问题,本工程计划通过慈二变新出线至迪迦开关站,童家开关站与迪迦开关站联络,改造迪迦开关站为双环网供电,完工
日前,沃太能源为立新化纤建设打造的60MWh储能电站项目已并网运行,成为苏州单体规模最大的工商业储能项目之一。“储能+化纤”的融合应用,为高负载工业场景的低碳转型探索出一条更智慧、更可持续的用电路径。此次电站共部署12台沃太能源曜方5000——5MWh液冷储能系统,配套12台2MW逆变升压一体舱,通
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!