发电机直流励磁母线隐患治理

刘海青

（国华太仓发电有限公司江苏太仓215433）

摘要：神华国华太仓发电有限公司发电机直流励磁母线为镇江华东电力设备制造厂有限公司产品，投运后发现发电机直流励磁母线箱体内脏污、即使在机组检修期间也无法进行彻底清理。为此决定更换发电机基座下方垂直段母线为全绝缘浇筑母线，消除发电机直流励磁母线绝缘降低的隐患。

关键词：发电机；励磁直流母线；隐患治理

国华太仓发电有限公司发电机励磁直流母线为镇江华东电力设备制造厂有限公司产品，为共箱封闭母线形式。

1.直流励磁母线参数

额定电压（kV）：1；额定电流（A）：5000；额定频率（Hz）：DC；1min工频耐受电压（kV）：4.2；母排截面积宽×厚（mm2）：2-(4×120×10)

2投运后存在的主要问题及处理方案

发电机至6.4米垂直段共箱母线箱内脏污，因其为方形、边长0.5米的正方形孔洞，其母线放置在中心，高度3米左右铝合金箱体中，因此人员无法进行彻底清理，运行中尘土及杂物附着在母线支撑环氧树脂板上，在受潮后将导致发电机直流励磁母线绝缘降低，从而影响发电机直流励磁母线绝缘。尤其是机组检修后启动时一旦出现发电机直流励磁母线绝缘降低无法启机时后果严重。

在进行广泛调研后决定将发电机直流励磁母线垂直段采用全浇筑母线代替现有封闭共箱母线，可以彻底解决发电机直流励磁母线绝缘降低的隐患。

全绝缘浇注母线段技术参数：

额定电压（kV）：1；额定电流（A）：5000；额定频率（Hz）：DC1min工频耐受电压（kV）：4.2；母排截面积宽×厚（mm2）：2-(3×150×11)

全绝缘浇注母线导体采用铜排或铝排，导体外表面采用复合绝缘材料浇注而成，该复合绝缘材料由环氧树脂和石英砂等多种惰性无机矿物材质按特定配方及工艺要求精确配制整体浇注成型，具有优越的电气绝缘性能、机械性能及良好的散热性能，且防水、防火、防爆、防腐蚀。适用于火电、水电、核电、工矿企业、商业大楼等场合额定电压1~35KV、最大额定电流6300A低中压输配电系统。全绝缘浇注母线具有以下特点。

具有防水特性：直流励磁母线采用复合绝缘材料浇筑整体浇筑而成，母线安装后系统防护等级可达到IP68，导体不裸露在空气中，即使母线外壳有水也不会影响其绝缘。

具有防火特性：复合绝缘材料不易燃烧且具有自熄性、低烟无毒、满足750°C3小时燃烧试验，满足消防安全要求的场所。

具有防腐蚀等特点：耐受酸碱类物质或油脂、液体的腐蚀性强，可在高污染环境下长期安全运行。

整体机械强度高、防撞性佳：固化后的复合绝缘材料具有机械强度高、耐磨、耐冲击，产品防撞等级高达IK10。

体积小、便于布置及安装：全绝缘浇注母线结构紧凑，其体积仅为传统空气绝缘型母线的17%，占据空间小，现场布置方便，现场安装方便。

直线段在厂家浇筑完成，段间连接采用在电厂浇筑，方便连接固定。

在机组检修期间进行了更换，即发电机直流励磁母线垂直段采用全浇筑母线代替了现有封闭共箱母线。更换工艺及要求如下：

2.1、安装步骤：

2.1.1拆除发电机直流励磁共箱封闭母线垂直段，按照方案进行。

a.拆除原金属励磁母线，保留原吊杆；

b.根据母线安装图纸确认各支吊点位置、确认母线中心线位置；

2.2.2、全浇筑母线就位安装

a.检查母线外观表面质量、无磕碰、裂纹等，将各段母线吊装至相应的吊架上。

b.调节各段母线间距，保证整段母线可以正常连接。

c.调节吊架高度，使各段母线水平。

d.母线段就位后，检查与设备连接是否正常。

e.盘头安装时需用吊架或其它支撑将两头固定好。

2.2.3、母线段间连接

接头安装：连接方式采用螺栓紧固，本项目母线段间螺栓采用M16*50螺栓，不得使用超过此尺寸螺栓连接段间铜排。

接头安装过程中注意事项：

只有在所有母线段都就位，且相对位置已经调整完毕后才能将段间固定螺栓拧紧，否则只能预拧。

连接段间接头前线查看接头导体及导体连接板表面是否清洁，表面是否平整，如有问题必须处理。

每个接头之间都有0-10mm的调节距离，根据现场实际需要进行调节。部分接头需现场测量后才可确定，非标准接头形式以图纸为准。

母线接头用螺栓连接，每个螺栓的力矩值必须满足相关的要求并记录到《全绝缘浇注母线连接螺栓的紧固力矩施工记录表》中。

如果接头连接后长时间不进行浇注，应用防尘布将接头处包裹，注意防水、防尘。

2.2.4、试验

a.绝缘电阻：低压浇注母线采用0-1000范围的兆欧表进行测量，测量各相间及导体与绝缘体表面间测量值应不低于1兆欧；耐压试验：母线的所有部分，主回路及设备应进行额定一分钟工频耐压试验，耐压值为工厂试验值（4.2KV）的80%（3.36KV）。

b.接线检查：电气回路检查其连续性。

c.接触电阻测量：在接头连接好后，需要测试其接触电阻，接触电阻值不应大于等效长度导体电阻值。

2.2.5、段间接头浇注模具组装

a.按照提供的段间接头模具组装图完成模具组装。

b.模具组装紧密、牢靠、无泄漏点。

2.2.6、段间接头浇注：

a.将搅拌好的绝缘材料放置在模具中，注意防止材料流出模具。

b.配料环境及浇注环境要求

配料过程应在通风室内中进行。环境温度：15℃-25℃，环境湿度：20%-80%。

浇注过程环境：环境温度：5℃-30℃，环境湿度：20%-80%。

2.2.7、拆模及表面处理

a.物料凝固时间约6小时。

b.清除接头表面毛刺，棱角打磨光滑。

c.清除母线表面浮灰及污渍。

3治理的效果

发电机直流励磁母线垂直段采用全浇筑母线后效果显著，其优越的电气绝缘特性、机械性能及良好的散热性能彻底解决了母线绝缘降低的隐患，同时因其防水性、防火性、防腐性等提高了母线的防护能力。通过应用实践为电厂励磁交流母线的改造提供了理论支撑。

4发电机励磁直流母线更换的注意事项

a.选择的全浇筑母线导体截面积必须不小于原有导体的截面积。

b.现场放置全浇筑母线是应先将悬吊架安装到位，使用槽钢作为悬吊架的固定锚点，采取焊接的方式固定。

c.现场全浇筑母线在转角处必须使用悬吊架，防止连接段处螺栓受力造成母线变形。

d.发电机直流励磁母线垂直段更换时应注意接口尺寸、尤其是保证发电机测母线连接铜排之间的间隙。

e.全浇筑母线因导体外表为环氧树脂材料，因此导体在安装时调整裕度较小，必须按照制造尺寸进行，防止母线因接口问题无法施工影响母线的正常使用。

f.日常维护工作：可在不停机状态下定期采用红外测温仪检查母线段各处温度情况；停电时测量各回路绝缘电阻是否在正常值；清除表面浮灰等。

g.制造厂家应改进工艺减少现场浇筑母线工作量，应将转弯处在厂家一次性浇筑完成。

h.制造厂家应改进发电机直流励磁母线垂直段的固定方法。

作者简介:

刘海青(1969—)，男，本科，工程师，从事电气设备维护工作。