变电站母线端头发热闪络故障原因分析及改进措施

母线的用途是汇集、传输和分配电能。母线在运行中有很大的电流通过, 短路时要承受巨大短路电流的发热和电动力的冲击, 母线端头接触更是母线在运行中的一个致关重要环节, 因此对母线端头的安装工艺要有严格的工艺要求。

1 故障案例

近几年在不同电压等级变电站新建或扩建改造工程中, 应用接触电阻测试仪测量 (标准每1个接头接触电阻不大于20) 出现母线端头接触电阻超标的现象。从2002年至今, 商洛丹源公司电力工程部所承建的35kV～110kV变电站工程, 投入运行后大大小小的出现过母线端头闪络及烧断接触端引线的现象。

如:2002年5月, 110kV西郊变2#主变增容工程, 设备投入运行后, 经局生技部门用红外测温仪检测, 发现2#主变10kV侧10kV母线螺栓搭接面温度明显偏高, 经申请2#主变停电, 3次处理才达到要求。

2005年7月, 110kV中村变电站中湘线线刀闸线路侧设备线夹运行后温度高, 经停电处理后, 才满足运行要求。

2007年9月, 110kV山阳变35kV山板出线线刀闸线路侧引线在运行中导线从设备线夹突然脱落, 经值班人员发现后, 停运该线路, 经调整引线后35kV山板线加入运行。

2 故障原因分析

对于变电站母线端头发热闪络故障, 经分析, 原因主要是在以下两方面。

2.1 施工工程质量管理问题

目前电力建设工程的时间紧、任务重使一些质量管理干部存在力求进度、放松质量的麻痹思想, 对工作人员施工技术全过程监督不到位。

2.2 施工工艺技术问题

(1) 母线、引线不平整, 有扭曲使设备受力;

(2) 母线端头打孔于螺栓不匹配, 间隙过大;

(3) 母线端头接触面打磨不光洁, 有槽沟, 棱角不齐;尤其为了赶进度有些工作人员应用砂轮机或切割机打磨端面, 使接触端面出现槽沟或棱角不变的根本原因。

(4) 母线端头面涂电力复合脂过厚或电力复合脂不干净, 加有污物。

(5) 固定螺栓不紧固。

3 改进措施

3.1 施工质量管理方面

(1) 首先对于施工管理干部及工作人员要树立, 质量是工程命脉的思想, 必须贯彻落实“谁布置谁负责, 谁监护谁负责”的全过程负责制, 加强对施工现场的管理工作。

(2) 加强对施工人员进行施工工艺技术培训, 经常举行工作人员的技能竞赛、技术比武、岗位练兵工作。

3.2 施工技术方面

(1) 凡是母线接头处或母线与其他电器有电气连接处, 都不应刷漆, 以免增大接触面的接触电阻, 引起连接处过热[1]。

(2) 母线与母线, 母线与分支线, 母线与电器接线端子搭接时, 其搭接面应作如下处理

即:

(1) 铜与铜:室外、高温且潮湿或对母线有腐蚀性气体的室内, 必须搪锡, 在干燥的室内

可直接连接。

(2) 铝与铝:直接连接;钢与钢:必须搪锡或镀锌, 不得直接连接。

(3) 铜与铝:在于燥的室内, 铜导体应搪锡, 室外或空气相对湿度接近100%的室内, 应采用钢铝过渡板, 铜端应搪锡。

(4) 钢与铜或铝:钢搭接面必须搪锡。

(5) 封闭母线螺栓固定搭接面应镀银[1]。

(3) 无论是金属构件连接用的或母线安装用的螺孔均应使用机械进行钻孔, 以防止孔眼不规则而影响安装质量[1]。

(4) 矩形母线采用螺栓固定接时, 连接处距支柱绝缘子的支持夹板边缘不应小于50mm;上片母线端头与下片母线平弯开始处的距离不应小于50mm[2]。

(5) 母线采用螺栓连接时, 平垫圈应选用专用厚垫圈, 并必须配齐弹簧垫。螺栓、平垫圈及弹簧垫必须用镀锌件。螺栓长度应考虑在螺栓紧固后丝扣能露出螺母外2～3扣[2]。

(6) 要严格遵守施工工艺流程, 流程图如图1所示。

(1) 施工准备, 工作人员调配, 现场的布置、材料、工器具的准备。

(2) 检查母线表面应光洁平整, 不应有断股、裂纹、折皱、夹杂物及变形和扭曲现象。切割硬母线时根据设计切割母线时, 端头断面应切割垂直整齐。切断软导线时端头应加绑扎, 端面应整齐、无毛刺, 并与线股轴线垂直。

(3) 母线端头加工, 当软母线采用钢制各种螺栓型线夹连接时, 必须均匀缠绕铝包带, 其绕向应与外层铝股的旋向一致, 两端露出线夹口不应超过10mm, 且其端口应回到线夹内压住。当硬母线、设备线备与设备端头搭接加工时, 应根据矩形母线搭接的要求进行加工, 母线接头螺孔的直径宜大于螺栓直径1mm, 钻孔应垂直, 不歪斜, 螺孔间中心距离的误差应为±0.5mm[3]。

(4) 母线端头接受能力触面处理:首先应平整母线端头面, 应用平锉刀或角磨机代钢刷清除加工毛刺或孔刺、氧化膜、倒棱角;再用平锉刀或砂布顺电流方向将母线端头接触面打磨光洁;涂以薄层电力复合脂, 涂抹应均匀, 严禁使用存有夹杂物的电力复合脂[3]。

(5) 安装母线端头:母线与电器设备接线端子连接时, 不应使电器设备接线端子受到超过允许的外加应力;硬母线、母夹螺栓检连接时必须应用力矩扳手均匀拧紧, 螺紧固力矩值应符合表1规定。

紧固U型螺丝时, 应使两端均衡, 不得歪斜, 螺栓长度除可调金具, 宜露出螺母2～3扣。

(6) 验收:自检验收时质量管理人员必须认真应用塞尺、力矩扳手和测量接触电阻法按规定进行验收。

4 结语

变电站是输配电工程建设项目中资金投入大、技术含量高的工程项目。在变电站施工中, 应加强施工项目管理, 确保工程优质高效, 同时对于施工工艺也要严格要求, 排除质量隐患, 创造优质的电力工程, 确保变电站能够安全、可靠、经济的运行, 从而保证整个电力系统的稳定运行。

摘要：本文介绍了变电站内母线端头接触运行时发生闪络发热故障, 故障的根本原因是由于工程质量管理人员责任心不强及现场母线搭接安装中工艺不到位, 存在严重的质量隐患, 改进施工工艺为今后母线端头搭接积累了相应的工作经验。

关键词：变电站,母线端头,原因分析,改进措施

参考文献

[1] 李群.10kV以上供配电工程设计与施工实用手册 (第三卷) , 10kV以上供配电工程施工及验收[M].金版电子出版社, 2004.

[2] 盛国林, 胡平.电气安装与调试技术[M].中国电力出版社, 2005, 5.

[3] 高万云, 陈光华, 谢新平, 等.供电企业技术标准汇编 (第五卷) , 安装与验收标准[S].中国电力出版社, 2002 (23) .