发电电动机电压设备.doc

第9章 发电电动机电压设备 技术描述1- 母线的总体特性2- 建议和评价3- 工程总体特性4- 母线的数据和描述-技术日程 离相封闭母线+隔离开关5- 供货范围“离相封闭母线+辅助母线+起动母线+隔离开关”6- 运输情况和包装CT0400+“SDCEM”7- 安装和监督8- 计划“离相封闭母线+隔离开关+流变+压变”9- 质量特性（Simelectro&SDCEM）1) 离相封闭母线的总体特性1- 母线类型 所提供的母线是离相封闭母线型的，每相导线外都有一个金属外壳，它与邻近的导线室用空气间距隔开。金属外壳是连续型的：在每个末端它们都直接连接，没有任何电流限制设备。这种设计允许在每个金属外壳中的感应电流如导线中的相电流一样高（90-98%），只是方向相反。金属壳外的磁通减小约95%，在正常和故障状态下，- 磁通除去电流感应，周边设备如钢结构、电缆、管道的散热和损失。- 去掉了邻近相之间的磁作用力和导体的弯曲和开口部份的磁作用力。这种类型的母线也有其它主要特点：- 因为母线的高惯性能允许不要支承的大跨度母线，- 相对于人、动物、液体和工具的活动部分的机械保护，- 不产生相对相故障，- 减小相对地故障的机率以及故障不延续到其它相的可能性，- 当所有可接近的部件接地时人员可以自由进入母线，金属外壳上的电压升高因为阻力缘故变得很低。2- 离相封闭母线的计算母线的最优尺寸取决于下列四个主要因素：- 介质水平，- 与安装条件相关的额定连续电流，- 故障电流的短时电流和峰值，- 投资损失成本 计算机在理论公式和具体系数基础上用技术指标做了大多数的计算，计算系数是在经过许多完全规模的试验以及经验后决定并调整的。这对于在通常情况（自冷却和强迫风冷母线）和短时情况下的短路力和所有热传输问题显得特别有效。2.1- 型式试验 许多试验都在以下官方试验室内完成以检测我们母线和相关设备的额定值：E.D.F/LES RENARDIERES（法国）、KEMA（荷兰）、LCIE（法国）、BBC（瑞士）、MERLIN GERIN（法国）。介质、散热和短路试验使我们获得了关于不同现象的现有知识并使得我们的计算方法得以改进，同时在材料的选择上提供了很有价值的信息，这些在下列工作条件下：它们都是对于母线发展的关键因素。所有的试验证书都在我们办公室里，我们可以提供给你们看；包括与所供材料相似的试验证书复印件可以因你们需要提供给你们。 这些试验已在相类似但并不是完全相似的母线上进行过。在供货阶段，我们准备随时因你们要求而提供类型试验证书的复印件，同时附有显示推断合理性的计算条款。2.2- 质量保证 我们的质量保证体系建立在ISO9001基础上，我们是有资格的。你们在给出合理的建议后有权进入到我们工厂的任何地方。3- 母线系统详述 经过完全规模试验从而得到经常改进和45年获得的经验，使得我们母线的设计甚至详细，获得了由高电流引起的在电磁、热量、机械和电力问题的结果。3.1- 冷却类型 所有提供的母线都是自冷却型的：导线和外壳里由电流发出的热量在周围空气中经辐射和自然对流散热。3.2- 涂层 如果必要，为了加强热辐射，导线的外层和外壳的内层可以由暗黑色涂料覆盖。 为了同一目的，外壳的外层应由暗灰涂料覆盖（RAL 7032）。 如果需要使与安装的总体外观相协调，颜色或许会按照你们的需要而改变，所需图画的颜色和涂层也需要考虑母线的尺寸。 旁路母线的母线道尺寸应设计成承受短路电流值，因为短路电流值相对于额定电流来说是一个更不好的值。导线的外层以及外壳的内层都未上漆。3.3- 外壳 它们由滚压铝片制成，固定环用来安装外壳。绝缘瓦放在固定环和梁之间以防止梁内电流的循环，梁并非为这个目的设计，其阻抗也不知道。3.4- 导线外形 圆形或多角形管或U形通道用在所有的导线上，因为这些外形使得下列之间形成最佳的组合：- 导体横截面积小- 散热效果好- 强度高，- 电流分布好，消除外形的影响并降低了集肤效应，- 均匀的电位梯度从而改善介质性能3.5- 导线材料 使用铝99.5%纯度（1050）而不是铜为的是有更好传导率/重量比例，它减小了导体50%的重量。3.6- 伸缩节 如有必要，提供以吸收导体和外壳的膨胀和两个部件之间的不同的膨胀。 在导体上，铝质簿片制成的柔性伸缩节，它的总横截面积等同导体的面积，与导体两段之间采用焊接以防止滑动或螺栓连接。 外壳在一些点上锚固，使得可以在其它润滑瓦片上滑动；铝质制成的柔性气密箱体伸缩节，焊接在外壳上。3.7- 支撑绝缘子 为了在高温环境下连续工作，支撑绝缘子由环氧树脂或陶瓷制成。3个绝缘子用来支撑导体：通常1个在导体下，另两个分别以120度间隔。 一个合成环安装在绝缘材料和支撑导体的金属头之间；这个环允许对偏差和热膨胀补偿，并有利于导体的自对中。此外，避免了应力集中和阻碍导体振动，减小噪音和机械疲劳；如果出现短路，由峰值电流产生的冲击效果由弹性支撑吸收。锚固在几个点上，导体可以在绝缘子头上滑动以允许热膨胀：不管怎样，在绝缘子头部没有悬臂力，但只有压紧力。 绝缘子在基础板上固定，用螺栓与焊接在外壳上的圆形法兰相连接；一个垫片确保一个不透气密封。 基础板可以被轻易地从外壳的外部移走，这样就确保绝缘子的移动。4 设备的连接 他们设计成能够提供保护的最高等级，抵抗外部因素和抵抗相对相故障以及故障顺序后果的风险，同时可以移动和灵活地吸收未对准、膨胀和振动。 对由高电流和与设备供应商之间稳定的合作引发的所有问题的广泛认识，是取得有效结果的必要因素。我们建议与母线配套的封闭母线的外壳设计成在平均温度90下运行。在这些基础上，可以使用3类连接方法：- 无论尺寸多大，封闭母线壳体的相间距离和布置，一个离相设计，不论采用环形或多角形封闭母线的壳体，采用机器法兰连接；这是最佳的解决方法，因为它的安全等级与离相封闭母线相同。- 如果相间距变小但在合理范围内，带金属栅栏的离相设计也是一种满意的方法。- 如果上两种方法因为缺乏空间而都不能使用，那么短路时的保护等级将因此降低，因此不采用相分离，建议增加相间距。同时外部设备的保护等级也应如此。4.1- 螺栓连接 当连接必须是可移动或当焊接不可能时使用，螺栓连接是所有与设备连接的连接方式。 在导体上，取决于可使用的空间，使用铜或铝柔性连接。柔性元件用柔性簿片或编束制成。我们的设计满足下列参数：l 容易达到螺栓连接l 长期稳定性l 没有滑动接头l 电力接点的温度升高满足国际标准l 能满足具体顾客的要求移动电力接头按下列步骤进行：l 铝对铝，裸露的或搪锡的或镀银的接头l 铜对铝，通过过渡板或过渡垫圈，裸露的或搪锡的或镀银的接头l 铜对铝，裸露的或搪锡的或镀银的接头l 铜对铜，通过过渡垫圈或直接接头，裸露的或搪锡的或镀银的接头注意点：- 满足选择类型的接头的安装程序由SIMELECTRO在订购阶段供货。- 螺栓用扭矩扳手拧紧。4.2- 系统的密封性 为了转移电弧的风险和降低现场维修，封闭母线壳体内用作绝缘介质的空气必须尽可能保持干燥和防尘。 一些专用固定设备用来固定铝封闭母线壳体或带垫片的外壳到变压器法兰上。用不锈钢条来固定合成风箱每边，这样就确保了套管和封闭母线外壳之间的紧密度。另外，这些风箱：- 能够补偿母线的热膨胀和长度及调整的制造公差- 确保母线系统和连接到变压器罩上的铝封闭母线外壳之间的电力绝缘- 避免振动传播- 提供设备接线上导体可移动连接的入口 当连接到一个开放柜（如保护柜或发电机柜）时，由环氧树脂制成的一个端部密封套筒可以密封导体和机壳之间的空间：- - 在导体和端部套筒之间的区域由一个合成套筒密封，套筒在每个邻近部分由一个不锈钢条固定，或者它由一个金属或绝缘板密封。 除灰尘、潮湿空气、水或其它液体的渗透外，在发生发电机泄漏和腐蚀性或污染空气侵入时，与正压系统相关的端部密封套筒能够防止氢气的侵入。这样就增加了装置的免维修时间以及安全和稳定性的等级。5-防结露系统通过下列不同系统来确保：5.1- 微正压“我们的建议” 作为我们封闭母线外壳提供高等级密封的补充，在任何时候微正压系统的空气从里边向外面的，这样防止有腐蚀性或爆炸性物质而造成潮湿、多尘或污染。 为了消除结露的风险和保持空气的介质特性常数，在任何情况下都必须防止负荷和天气的影响。为此，封闭母线外壳内始终保持一个干燥和清洁的空气微正压，这样，如果可能有空气交换也就从内向外。 泄漏的空气由干燥和无尘的空气来提供补充，压力保持在5到15millibar之间。 如果出现突然的天气或负荷变化或是系统发生故障，就用安全阀限制在35millibar的压力。 为了防止封闭母线外壳内结露，我们的设计基于正常压力-20露点上，如至少7bar的干燥空气的存储，抑或由SIMELECTRO抑或由其它人员来做。这一露点满足具体的天气条件，并已有一个很高的安全裕度。注意：在电站空压气系统和我们的空气调节柜之间的供给尺寸未包括在我们的供货范围内。如果压力或质量不是特别高，那么安装带相关油和灰尘过滤器的空气干燥器。5.2- 自动排水阀和呼吸式空气过滤器 作为我们封闭母线外壳所供高等级密封和绝缘器渗漏距离的补充（它使得运行带一微小的沉淀或湿气），我们供货如下：- 安装在位于最低点的自动排水阀- 由实际母线道布置决定位置的呼吸式空气过滤器，使得里面空气有微小更新，从而保持防尘要求。至今，所安装的母线显示上述系统是自足的。5.3- 空间加热器 避免由空气温度升高的结露。这样一个系统可以通过外部参数（如电力供给缺乏，布置一侧的太阳效应等）来分配。注意：我们通过布置在最低部加必须的排水阀来改善系统。5.4- 除湿过滤器 与5.2条相同的道理，但需与额外的检修服务和除湿过滤器的滤芯的自动再生相连，成本要高于5.2条。这些过滤器使得干燥空气有微小更新，从而减小结露效果。4- 密封板 他们的目的是为了密封墙出口上不被封闭母线外壳包围的部分，并把室内和室外相隔离。 每件都由一块强铝合金片组成，分两瓣运输，在现场焊接，并用螺栓联接到墙上。这一铝片不支撑母线道，而是让它自由通过。合成套筒或垫片把铝片和封闭母线外壳之间的出口关闭，从而确保封闭母线外壳与地之间的绝缘。5- 接地“我们满足了顾客的要求”为了安全之目的，任何金属部件必须接地以防止任何电位升高。所有封闭母线外壳在端部用电线连接，形成一个金属体，并与支撑结构绝缘。我们建议金属体一点接地，而不产生回路。在连续封闭线外壳内的电压升高是很低的，主要的封闭母线外壳用接地棒在别的基础相连；它的尺寸可以使它在机械和热能上完全承受故障电流强度。其它封闭母线外壳周围的金属部件如密封板、支撑结构等直接接到接地网上，并且与封闭母线外壳没有任何的电气连接。6- 支撑结构我们的母线可以在间距很大的地方放置而没有支撑。这不仅改善了外观，而且也使得支撑结构数量最小。支撑结构位置和数量设定应考虑出现短路、正常的静态和动态负荷、风力、地震影响及土建工程上可能的固定位置等的受力。支撑结构设计成固定锚固定封闭母线外壳并阻碍膨胀传到其它点，同时能够支撑静态和动态受力。2）建议和评价1- 接地提供设备的接地联接附件；同时为了避免额外的螺栓连接的接地电流，从而使接地更安全，我们考虑提供接地联接电缆。2- 应用标准概述本工程使用下列标准和工序。内容 标准母线道 IEC298/IEC694和IEC071-1&071-2/ANSIC3720/C3723/C3724焊接 NB SCE12.01 Simelectro 内部工序涂层 NB STE 13.01 Simelectro 内部工序绝缘子 IEC273支撑结构 STF38.01电流变压器 IEC186或BS3928或相类似的ANSI*电压变压器 IEC186或BS3941或相类似的ANSI*避雷器 IEC99-4*电容器 IEC358*中性点接地变压器 IEC364或5/726或BS171*中性点接地电阻 IEC364或BS587或NFC63600*熔断器 IEC282*防护等级 IEC529常规测试 CT0400 (* 如果有同样有效)当使用如IEC、ISO、EN、ANSI和BS等国际标准时所有由SIMELECTRO进行的工序和试验都已推断出来。3- 设计参数我们的设备建立在规定参数基础上，或者当未规定时SIMELECTRO推断的参数也建立在经验基础上。SIMELECTRO有权修改任何参数。SIMELECTRO在供货后将提供新的改善服务，直到收到确认书为止。4- 防护等级- 母线道防护等级为IP55。- 保护柜防护等级为IP42。- 中性点防护柜防护等级为IP31。5- 铝/铜铝通常指得是1050（如99.5%纯铝）铜则按照SIMELECTRO导购规则。6- 固定设备螺钉、螺杆和螺母将按SIMELECTRO的建议供应，这其中考虑了赤道国家的情况以及运行情况。7- 焊接步骤-焊接试验铝导体和封闭母线外壳的焊接将按SIMELETRO技术规范进行。如果有订购，SIMELECTRO将按要求提供现场焊接的技术规范以及现场焊接督导。8- 模型试验我们在标书里没有写到模型试验，因为我们已经为观察和发展之目的而进行了许多试验。这些试验都在相类似但不完全相同的母线道上进行。如果有订购，我们将提供上述试验的试验证书，如果需要也可以提供计算说明以显示推断的合理性。9- 常规试验请参照我们所附的试验表格- IPBs：CT040010- 现场试验进行现场试验的仪器设备没有包括在我们的供货里。现场试验将由安装承包商或其它人进行。我们将按要求提供现场母线道安装的“质量程序”。11- 仪器一套有偏差电压变压器。请参照所附的数据表。3）工程的总体特性系统的介质特性发电机的额定电压： 18kV绝缘水平： 24kV工频耐受电压（干式）： 50kV(1min-50Hz)冲击电压（全波1.2/50u）： 125kV额定频率： 50Hz绝缘标准： IEC298绝缘子型号： 带裙边的户内型材料： 陶瓷或环氧树脂温升在最大周围空气温度40时额定电流下的温升。IEC298ANSIC3723导体镀银连接导体直接连接导体镀银连接导体直接连接75（115）*40（80）*/50（90）*40（80）*/65（105）*40（80）*70（110）*30（70）*48（80）*70（110）*导体 外壳 - 可接近部分- 不可接近部分- 日光效应：如有则按ANSI C 3724考虑主母线分支母线启动母线130001003001200或15001604501200或1500AltA AltB100 160300 450电流额定值额定恒定电流 A短路电流- RMS值 kA/3秒- 全对称首波的峰值 kA()*，不取决于周围的最大允许温度4）母线道的数据描述- 导体由99.5%纯铝（参数1050）制成。- 只有主引线的电力接头区域是镀银的。- 封闭母线外壳由99.5%纯铝（参数1050）制成。- 它们是单相型，在所有末端都连续。- 主母线道外部的喷涂标准为RAL 7032。 联接电流额定值 主引线 分路 起动 a） 导体 外形 管子 管子 管子 外部直径（mm） 550 150 150 厚度（mm） 9 7.5 7.5 横截面（面积mm） 15296 3358 3358 20度时的直流电阻（10-6Ohs/m） 1.896 8.637 8.637 b） 封闭母线外壳外部直径（mm） 1070 670 670 厚度（mm） 5 4 4 横截面（面积mm） 16729 8369 8369 20度时的直流电阻（10-6Ohs/m） 1.734 3.456 3.456 c） 设计细节相间的建议距离（mm） 1400 1000 1000 d） 损耗在最大温度、带额定恒定电流时每相每米（导体+外壳）的功率损耗（瓦特） 724.1 18.8 18.8 计算表主回路离相封闭母线的损耗及温升计算*基本数据自冷却母线没有考虑可能太阳的影响导体：铝管封闭母线外壳：铝管1050A导体和封闭母线外壳的内表面涂黑色涂料*技术数据A） 导体的外直径： 550 mmB） 导体的壁厚度： 9.0 mmC） 封闭母线外壳的外直径： 1070 mmD） 封闭母线外壳的壁厚度： 5.0 mmE） 封闭母线外壳的外表面需刷涂料 YESF） 母线的相间距： 1400 mmG） 额定电流： 13000 AmpsH） 额定频率： 50HzI） 设计周围温度： 40*计算结果J）导体的平衡温度： 87 K）封闭母线外壳的平衡温度： 64 L）导体每相/米的损耗： 413.168 W/mM) 封闭母线外壳每相/米的损耗： 310.935 W/mN）导体集肤效应因素： 1.017O）20时导体的直流电阻： 1.896 Microhm/mP）20时封闭母线外壳的直流电阻： 1.734 Microhm/mQ）从导体到封闭母线外壳的辐射因子： 8.813 W/m2/R）从导体到封闭母线外壳的对流因子： 1.727 W/m2/S）从封闭母线外壳到周围的辐射因子： 5.116 W/m2/T）从封闭母线外壳到周围的对流因子： 4.138 W/m2/ 计算表分支回路离相封闭母线的损耗及温升计算*基本数据自冷却母线没有考虑可能太阳的影响导体：铝管封闭母线外壳：铝管1050A导体和封闭母线外壳的内表面涂黑色涂料*技术数据A） 导体的外直径： 150 mmB） 导体的壁厚度： 7.5 mmC） 封闭母线外壳的外直径： 670 mmD） 封闭母线外壳的壁厚度： 4.0 mmE） 封闭母线外壳的外表面需刷涂料： YESF） 母线的相间距： 1000 mmG） 额定电流： 1200 AmpsH） 额定频率： 50HzI） 设计周围温度： 40 *计算结果J）导体的平衡温度： 46 K）外壳的平衡温度： 42 L）导体每相/米的损耗： 13.880 W/mM) 封闭母线外壳每相/米的损耗： 4.900 W/mN）导体集肤效应因素： 1.011O）20 时导体的直流电阻： 8.637 Microhm/mP）20 时封闭母线外壳的直流电阻： 3.465 Microhm/mQ）从导体到封闭母线外壳的辐射因子： 6.626 W/m2/R）从导体到封闭母线外壳的对流因子： 1.985 W/m2/S）从封闭母线外壳到周围的辐射因子： 4.902 W/m2/T）从封闭母线外壳到周围的对流因子： 1.823 W/m2/ 计算表启动回路离相封闭母线的损耗及温升计算*基本数据自冷却母线没有考虑可能太阳的影响导体：铝管封闭母线外壳：铝管1050A导体和封闭母线外壳的内表面涂黑色涂料*技术数据A） 导体的外直径： 150 mmB） 导体的壁厚度： 7.5 mmC） 封闭母线外壳的外直径： 670 mmD） 封闭母线外壳的壁厚度： 4.0 mmE） 封闭母线外壳的外表面需刷涂料： YESF） 母线的相间距： 1000 mmG） 额定电流： 1200 AmpsH） 额定频率： 50HzI） 设计周围温度： 40 *计算结果J）导体的平衡温度： 46 K）外壳的平衡温度： 42 L）导体每相/米的损耗： 13.880 W/mM) 封闭母线外壳每相/米的损耗： 4.900 W/mN）导体集肤效应因素： 1.011O）20 时导体的直流电阻： 8.637 Microhm/mP）20 时封闭母线外壳的直流电阻： 3.465 Microhm/mQ）从导体到封闭母线外壳的辐射因子： 6.626 W/m2/R）从导体到封闭母线外壳的对流因子： 1.985 W/m2/S）从封闭母线外壳到周围的辐射因子： 4.902 W/m2/T）从封闭母线外壳到周围的对流因子： 1.823 W/m2/ 6）运输条件1- 常规试验 在我们Q.A.程序范围内对于所订购设备的控制应给予极大的关注