绝缘管型母线的行业现状分析及关键技术展望

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。     

绝缘管型母线在220 kV本溪变电站改造工程中的设计应用

绝缘管型母线以其载流量大、绝缘性能好、空间布置灵活的特点,逐渐在各行业得到广泛应用。阐述了绝缘管型母线在本溪220 kV变电站改造工程中的应用,分析了绝缘管型母线设计时应注意的关键问题,包括管型母线布置形式、屏蔽层接地和导体伸缩节设置,最后总结了绝缘管型母线在实际应用中需注意的问题。     

绝缘管型母线的发展现状及研究动向

绝缘管型母线作为一种替代传统矩形母线的新型输电设备,具有载流量大、机械强度高、电气绝缘性能好及节省占地空间等显著特点,已有几十年的运行历史和经验,而在中国应用相对较晚,对其认知程度也相对滞后。文中在分析现有3种型式绝缘管型母线典型结构特点的基础上,简述了绝缘管型母线的性能优势和应用领域,总结了当前绝缘管型母线在国内外的发展和研究现状,以及在生产、安装、运行等环节存在的问题。认为今后的研究方向及发展趋势是对绝缘管型母线进行综合性能优化提升研究,有效抑制当前故障频发的现状,提高其运行的安全性和可靠性。     

管型母线绝缘材料的老化研究进展

绝缘管型母线具有占地面积少、功率损耗低和通流容量大等特点,在电力系统中具有广阔的应用前景。管型母线的绝缘老化是影响其长期稳定运行的重要因素。对近年来国内管型母线的相关研究进行了评述,对目前母线的结构类型、绝缘种类及成型工艺进行了总结,分析了可能产生的绝缘缺陷和潜在隐患,介绍了关于管型母线绝缘的热老化、局部放电老化的研究情况,为安全使用管型母线、保障电力系统安全提供了参考和借鉴。     

变电站内跨越管型母线带电展放导线的新方法

220kV及以上超高压变电站内在管型母线上方展放导线一般均采用停役管型母线、拖放式展放新导线,随着电网供电要求的不断提高,迫切需要开展跨越带电管型母线展放导线的研究。提出了一种基于绝缘跨越架和高强度PBO绝缘绳的跨越管型母线展放导线新方法。对实施过程中的关键步骤,绝缘跨越装置进行了分析,并提出了相应的安全控制措施。     

主变变低绝缘管型母线故障分析

本文主要介绍了一起由于主变变低全绝缘管型母线缺陷导致主变停运的案例。通过分析保护动作情况,检查一次设备现场,解体分析管母结构并统计同类型设备故障情况,得出母线端头进水受潮是导致母线绝缘击穿的主要原因,并且表现为家族性缺陷。为了保证不再出现类似缺陷,减少设备故障造成的损失,提出了两种全绝缘管型母线改造方案及针对管母的运维要求。     

复合绝缘铜管型母线在水电站的应用

介绍了发电机出口母线的合理选择,通过技术比较说明复合绝缘管型母线作为发电机出口母线的优点,并通过列出不同类型母线的比较得出技术性能较优,经济上合理的选型。     

环氧树脂浇注类绝缘管型母线易发缺陷分析及检测手段

绝缘管型母线由于具有机械强度高、载流量大及绝缘性能好等突出优势,目前广泛应用于电力、石化等行业。由于缺乏相关管的控制度和标准,导致产品运行稳定性不高,故障频发。绝大多数故障是由于生产和现场安装工艺不到位造成的,且通过常规试验项目无法有效检测出故障,因此本文以绝缘管型母线的生产、现场安装及现场试验检测为切入点,通过对生产和现场安装各环节进行深入分析,找出其中可能出现的隐患,针对这些隐患制定相应的现场考核试验办法,并通过试验结果来支撑本文提出的试验方法,提高绝缘管型母线运行可靠性。     

含气泡缺陷环氧浇注绝缘管型母线电击穿机理研究

绝缘管型母线是一种新型的母线产品,有着优异的性能。但应用时间较短,研究不够深入,致使故障频发。文中设计与制备了含气泡缺陷环氧浇注绝缘管型母线真型样品,通过加压电破坏试验,研究其电击穿机理。在试验中首次发现了气体膨胀鼓包导致最终击穿的破坏方式。研究结果表明,电—机械击穿应为其击穿模式,其击穿过程可分为气体增强阶段和击穿临界阶段两个阶段,并得到了阶段特征与阶段变化判据。气隙内由局部放电导致环氧树脂分解所产生的气体气压超过气隙壁断裂韧性临界值,造成裂纹失稳扩展是击穿的主要原因。可以通过提高环氧树脂材料的抗局部放电能力或对环氧树脂进行改性提高其断裂韧性来增强绝缘管型母线的击穿性能;传统的检测手段难以判断击穿通道的发展状况。研究结果对于其他树脂浇注类绝缘电气设备也具有一定的参考价值。     

高载流量20kV复合绝缘管母线的研制

针对普通矩形母线在使用中载流量不高和安全系数低的一些缺点,通过详细的计算分析,用铜管、三元乙丙橡胶(EPDM)和三层共挤的生产工艺开发了一种高载流量复合绝缘管型母线。本文通过计算复合绝缘管母线的绝缘强度、趋肤效应、载流量和机械强度,以及通过和矩形母线的比较,详细介绍了此母线的技术特点、设计原则,并比较了三层共挤和缠绕式绝缘的优缺点。最后通过与其他母线的对比试验,验证了此复合绝缘铜管母线的高载流量和优良的电气性能。     

变电站主变低压侧母线桥绝缘防护措施改进

变压器是电网中的重要设备之一,其低压侧与开关柜母线通常采用母线桥连接。裸露部分采用加装绝缘热缩套方式来提高母线的绝缘性能,但绝缘热缩套存在施工工艺复杂、易受损脱落、维护周期长、防小动物措施不完善等问题。针对此问题,提出涂制阻燃性绝缘涂层方法改进母线桥的绝缘防护能力。经现场应用验证,采用绝缘涂层能避免主变母线桥短路、放电等安全事故的发生,有效提高绝缘防护能力,保证电网的安全稳定运行。     

一种优化的光伏电站直流系统绝缘 在线监测装置设计

光伏电站直流母线对地绝缘故障将会对设备运行和人员安全造成严重影响,对直流系统绝缘性能进行在线监测,是防止事故发生和蔓延的有效途径。比较了常用的几种绝缘在线监测原理,选择了不平衡电桥和平衡电桥相结合的方法进行原理设计,并从工程应用的角度对传统的监测方法进行了优化改进。有效防止了投切开关故障击穿时引起正负直流母线短路的问题。对所设计的光伏电站直流母线对地绝缘监测装置的测量原理,以及硬件电路设计、软件实现流程等进行了详细说明,并通过试验验证了装置的测量精度和绝缘耐压性能。     

全绝缘管型母线典型结构与绝缘缺陷分析

全绝缘管型母线载流能力大,动热稳定性好,结构类型多,但在应用过程中逐步暴露出各类隐患。本文介绍四种典型全绝缘管型母线的结构特点和生产工艺,结合两起典型全绝缘管型母线绝缘故障,指出交联聚乙烯型全绝缘管型母线应防止因弯曲半径过小而造成弯曲部位绝缘损伤;环氧树脂浇注型全绝缘管型母线应合理设计中间接头套筒密封结构,避免其进水受潮。此外,本文还提出不同绝缘结构全绝缘管型母线的验收和检修建议。     

全屏蔽绝缘管型母线在10kV大电流输电线路的应用

论证架空线路输电、电缆输电形式的不足,提出全屏蔽绝缘管型母线输电形式。介绍国内全屏蔽绝缘管型母线的种类,并就其选型、施工、安装、验收等进行阐述。     

特高压1 100 kV GIS用母线的研制

目前发展特高压输电已经列入我国中长期发展规划,开发具有自主知识产权的特高压气体绝缘金属封闭开关(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)设备是保证特高压输电顺利实施的关键。母线是GIS设备的主要导电回路,设计具有高参数、高性能的母线结构是保证特高压1 100 kV GIS设备可靠运行的基础。介绍特高压1 100 kV GIS母线的技术参数和结构特点,对其绝缘性能、壳体机械性能及内部故障电弧进行详细分析及计算,型式试验的顺利通过和特高压浙北工程的顺利投运充分验证了该母线性能和结构的安全可靠性。     

非晶合金屏蔽层固体绝缘发电机封闭母线热场分析

对于大电流的传输电设备而言,发电机出口母线的发热、温升和散热问题是影响发电机工作稳定性的一个非常重要的因素之一。针对一种采用固体绝缘结构的发电机管型封闭母线,研究其在不同工作条件下的温升和散热特性。文中采用ANSYS软件建立封闭母线的温度场分析二维模型,并结合传导、对流及辐射等热传递模式,进行温度场仿真。在此基础上分析环境温度、气体压强以及不同负荷电流下的母线发热现象,分析出具有良好温升特性的发电机固体绝缘母线绝缘结构参数和运行条件。     

绝缘管型母线绝缘缺陷红外检测技术的研究与应用

绝缘管型母线绝缘缺陷的试验与排查手段缺乏。通过两起红外测温发现管母受潮和现场解体处理情况,结合管母结构,分析管母受潮发热的原理,论述红外测温是发现管母绝缘受潮缺陷的有效手段。通过专项排查,又发现了多起类似的缺陷,验证了该方法的有效性。     

串并联谐振在750 kV GIS特长母线交流耐压试验中的应用

以750 kV GIS特长母线为研究对象,介绍了交流耐压试验的原理。结合现场试验经验,分析了基于串并联谐振原理的检测系统中各设备的具体参数,建立了750 kV GIS特长母线交流耐压的检测系统,并成功应用于750 kV GIS特长母线现场安装完成后的绝缘性能检测。通过实例顺利验证了试验方法的正确性,有效地检验了设备内部绝缘状况,为今后进行GIS特长母线现场交流耐压试验提供了参考。     

全绝缘管母线局部放电的检测与分析诊断

介绍了全绝缘管型母线的绝缘结构和特点以及局部放电在线检测的两种方法:超声波检测法、超高频检测法。以泉州局某变电站#1主变35 kV侧全绝缘管型铜母线中间接头的局放在线检测为例,重点介绍了上述两种方法的综合运用,对测试结果进行分析,判断可能存在的故障并对其进行定位,通过解体处理,确认了分析诊断结果的准确性。     

重庆大石220kV新一代智能变电站优化设计

随着国家电网公司智能变电站建设的不断推进和深化,按照新一代智能变电站"系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体"的指导思想,结合重庆大石220kV新一代智能变电站试范工程的特点,在设备集成技术和优化布置方案方面开展研究,明确新一代智能变电站中一、二次设备的设计原则,提出采用隔离式断路器、气体绝缘开关柜、气体绝缘母线、层次化保护控制系统、集装箱式设备的设备选择方案,给出大石变电站主接线及总平面优化设计方案,同时对站内采用高度集成化的设备进行技术经济综合比较,以供同类工程参考。