变电站封闭式硬母线桥异音分析及处理
变电站封闭式硬母线桥异音分析及处理,应用技术,
赵 震,陈 炀,秦 艳,杨大进 约2612字
摘要 变电站施工中经常涉及硬母线的安装,由于现场条件的限制,特别是涉及旧变电站的改造项目,由于原房屋结构与新站改造的设计不匹配,往往会出现主变的10kV进线桥安装长度较长,出现异常声音的现象,且随着负荷的增大,声音不断增大,在今后的运行维护中往往很难消除,给设备的正常运行维护带来了很大的问题。
关键词 异音;封闭式硬母线;共振;软连接;金具
中图分类号TM6 文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)21-0148-02
1 概述
随着电力行业的发展,用电负荷不断增加,对电力设备安全运行和供电可靠性的要求也越来越高。变电站一次设备的安全稳定运行直接影响到工农业生产和生活用电,确保一次设备安全运行,及时消除各类隐患和缺陷是确保安全供电的关键所在。变电站10kV封闭式硬母线在高负荷运行中,特别是安装长度较长的硬母线往往会受到机械振动、电磁共振、环境、温度等影响,产生异常声音,从而对设备带来安全隐患。为保证变电站设备的安全运行,便于今后设备正常的运行维护,本文以35kV某变电站10kV封闭式硬母线进线桥异音原因分析及处理为例,探讨此类事故隐患的处理方法。
2 10kV封闭式硬母线进线桥异音原因分析及处理措施
某变电站于2009年11月份进行了主变及10kV开关设备的改造,将原10kVI、II段开关柜更换为KYN28-12中置柜;将原2号主变(容量为10 000kVA)更换为20 000kVA变压器;10kV进线窗更换穿墙套管,2号主变进线桥架铝母排更换为单层铜母排,开关室内主变10kV进线桥架由敞开式更换为封闭式进线桥架。在改造完工并正常送电后,当用电负荷达到8 000kVA时,10kV进线桥出现轻微异常声音,当满负荷20 000kVA时异常声音就十分明显。
2.1缺陷原因分析
1)10kV2号主变进线桥,从2号主变到进线柜开关总长度长达12m,其中室外部分即2号主变至穿墙套管为6米、室内部分即穿墙套管至进线柜开关为6m,采用的是铜质硬母线,铜的硬度大、且长度较长,当负荷电流增大,由电流产生的电动力就越大,铜排因电动力产生的震动没有得到充分的释放,容易发生震动,从而产生异声。而原来的10kV进线桥采用铝排制作,铝的硬度小,有一定的延展性,在一定程度上释放了电动力产生的震动,对减轻异音方面起到了一定的作用,因此,原来运行的10kV进线桥没有发生异音现象。
2)新安装的2号主变10kV进线桥的室内部分采用的是封闭式结构,主变运行时产生的轻微震动经铜排传至封闭的进线桥时,极易引起共振,共振是指一个物理系统在特定频率下,以最大振幅做振动的情形,系统受到外界激励,作强迫振动时,若外界激励的频率接近于系统频率时,强迫振动的振幅可能达到非常大的值。该变电站开关柜新安装硬母线的封闭结构会对这部分轻微震动起到放大的作用,故产生较大的异声。而原来的10kV敞开式进线桥安装模式则较好的消除了共振产生的震动声音。
3)新安装的2号主变10kV进线桥的室内部分铜排采用了螺丝固定的方式,而没有采用金具的固定方式,螺丝固定的方式的虽然装设简单、方便维护,但是固定面小,紧固程度高,不能有效的避免硬母线因电动力而引起的震动以及如变压器等周围设备因工作振动而引起的共振,也不能有效释放长距离硬母线因温度、振动引起的能力释放。
4)现场施工人员没有严格按照硬母线的安装施工标准工艺要求进行施工,导致硬母线安装完成运行时发生异常声音缺陷,这也是造成此次缺陷的重要原因之一。
2.2解决措施
通过上面的原因分析,长距离硬母线因电动力引起的震动,以及周围设备工作震动而引发的硬母线共振是进线桥发出异声的主要原因,如何消除震动和共振现象是解决该缺陷的根本
所在。通过现场研究和进一步分析,我们发现以下措施可行:
1)在穿墙套管的室内侧加装铜软连接可以很好的避免上述两种情况的发生,改造情况如附图1所示。铜软连接具有以下的优点:(1)使大电流设备之间的导电连接更方便、可靠、安全,保护各关联设备不受外力的影响,避免连接部位因受力过大而受损害;(2)可以吸收大电流电器设备运行时产生的噪音以及震动。铜软联自身结构比较柔软,有弹性裕度,当硬母线因电动力引起的自身震动当传至铜软联时,铜软联自身的柔软结构可以很好的释放掉着部分震动,由于铜软连接的阻尼低,故共振频率带低,可以十分有效的防止周围运行设备工作而引发的硬母线的共振问题。从而大幅度降低了硬母线因自身震动和共振而导致的异音;(3)由于软连接的特殊结构,大大增加了与空气接触的表面积,因此可以有效的起到连接部位辅助散热的作用。 2)将原来的母排螺丝固定方式,改为用金具固定的办法(改造前后如附图2所示),金具固定可以加大固定的横截面积,减少震动,使用固定金具可以保证母线固定的同时避免了形成死点,防止了铜排和螺丝之间硬碰硬,可以自由伸缩,母线在受热和震动方向有一定的裕度,可有效减轻震动现象。同时,利于母线的散热,且母线不用打孔,减少了工作量,节约了成本。
3)加强现场施工人员的业务知识培训和学习,努力提高业务素质,认真研究和执行设备安装工艺标准要求,杜绝按照经验施工,盲目野蛮施工的现象。
3 缺陷解决成效
1)在10kV进线穿墙套管及进线开关柜内增设两处铜软连接后,现场进行观察和检测,发现在负荷到8 000kVA时,没有出现以前时的轻微异音,当满负荷20 000kVA时有轻微的异音。从中可以发现使用铜软连接后,效果还是十分明显,但是还没有完全消除硬母线声音异常现象。
2)为了能够彻底消除异音,在加装铜软连接的基础上,对硬母线进线桥进一步进行改造,将原来螺丝的固定方式全部改为金具固定方式,当满负荷20 000kVA时,整个硬母线进线桥没有发现异常声音。
4 结论
综上所述,通过对该变电站10kV封闭式硬母线声音异常隐患的分析和处理,我们得出如下结论:只要能够解决硬母线自身因电动力引发的震动以及周围设备运行产生的共振,就可以解决硬母线异音的事故隐患。而通过加装铜软连接和采用金具固定硬母线的方法,就可以十分有效的解决震动和共振引起的异音,有效的解决硬母线产生异常声音的事故隐患,从而保证电网的安全稳定的运行。
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