发电机组封闭母线外壳局部过热原因分析及处理正式样本
浅析离相式封闭母线外壳局部过热与处理
母 线 外 壳 之 间采Байду номын сангаас用 环 形 均 匀 分 布 的 螺 栓 紧 固 连接 ，在各螺栓 连接处用铝 制短路条跨 接接 合面 。 封 闭 母 线外 壳 发 热 的 原 因 分 析 首 台机 组 在 升 流 试 验 期 间 ， 当 升 流 到 会 形成一定 的接触 电阻。该接触 电阻的阻值 ７ ０ ％的 额 定 电 流 时 ， 封 闭 母 线 外 壳 连 接 处 局 必然会远远 高于封 闭母 线外壳其 他部位 的铝 部 有 严 重 过 热 现 象 。 尤 其 在 发 电机 出 口封 闭 材 电 阻 ，造 成 断 路 器 外 壳 与 封 闭 母 线 外 壳 连 母 线 外 壳 连 接 处 显 得 特 别 突 出 ，局 部 温 度 达 接 处 的 发 热 量 明 显 高 于 其 他 地 方 。 到１ ８ ５ ℃； 当升流 到ｌ ０ ０ ％的 额 定 电 流 时 ， 在 ３ ． 封 闭母 线 外 壳 连 接 处 局 部 过 热 的计 算 局 部过 热点测 得 的最高温 度达 ￣ ］ Ｉ ３ ２ ０ ℃，造 分析
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浅析 离相式封 闭母 线外壳局部过 热与处 理
中国水利水 电第三 工程局有 限公 司制造安装分局 唐鹏程
【 摘要 】本 文通过定性和定量分析 了封闭母线外壳连接处 局部过热的 问题及产 生的原因，并 以实例数据进行 了计 算验证 ，为封 闭母 线外壳局部过热的处理提供 理
一
、
成 封 母 外 壳支 撑 紧 固 螺 栓 发 红 。 引 起 封 闭 母 线 外 壳 发 热 的 因素 ： （ １ ） 铝 制 的封 闭 母 线 外 壳 处 在 母 线 所 产 生 的 交 变 磁 场 中 ，产生 电流 ，引起 发热 ； （ ２ ） 封 闭 母 线 导 体 上 大 电流 产 生 的 热 量 以 辐 射 、 空 气 对 流 的 方 式 传 递 到 封 闭 母 线 外 壳 ，导 致 其 温 度 逐 渐 升 高 。显 然 ， 上 述 两 个 因 素 中 ， 在 机 组 正 常 运 行 工 况 下 ， 母 线 发热 辐 射 、对 流 到 封 闭 母 线外壳 的热量，不会 引起封 闭母 线外壳温 度超过 Ｉ Ｏ ０ ＂ Ｃ。
母线发热处理方案
以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown 文本格式输出，不要带图片，标题为：母线发热处理方案# 母线发热处理方案## 引言在电力系统和工业领域中，母线（Busbar）是一种将电能从发电机传输到配电设备或负载的重要元件。
由于电流通过母线时会产生一定的电阻，因此母线通常会发生一定的发热现象。
过高的母线温度可能导致电气设备的过热、损坏甚至故障。
因此，针对母线发热问题，制定合适的处理方案显得尤为重要。
本文将介绍母线发热的原因、发热处理原则以及常用的母线发热处理方案，希望能够为电力系统和工业场景下的母线发热问题提供参考和解决方案。
## 母线发热原因母线发热的主要原因是电流通过母线时所产生的电阻。
由于母线的材料和几何尺寸限制，电阻一般无法降低到零，因此母线通过的电流会产生一定的热量，进而导致母线温度升高。
除了电阻产生的热量外，母线在运行过程中还会受到外界环境温度的影响。
在高温环境下，母线的散热能力会减弱，导致温度上升更为明显。
此外，母线还可能受到电流过载、过电压等异常工况的影响而产生过热现象。
## 母线发热处理原则在制定母线发热处理方案时，需要遵循以下原则：1. **安全性原则**：处理方案必须保证母线的温度不会超过额定温度，以确保电气设备的安全运行。
2. **可行性原则**：处理方案应该具备实施的可行性，考虑到成本、资源和工期等实际因素。
3. **全面性原则**：处理方案应该综合考虑母线的材料、尺寸、工作环境等方面的因素，保证整个系统在各种工况下都能正常工作。
4. **经济性原则**：处理方案应该尽可能经济、合理，最大程度地降低成本和资源消耗。
## 常见的母线发热处理方案### 1. 提升散热能力通过提升母线的散热能力，可以有效降低母线的温升。
常见的提升散热能力的方法包括：- **增大散热面积**：通过增加母线的散热面积，可以提高散热效果。
可以在母线表面安装散热片、散热鳍片等增大散热面积的结构。
浅谈漫湾电厂1号机组母线外壳发热原因分析及处理
浅谈漫湾电厂1号机组母线外壳发热原因分析及处理发表时间：2016-08-23T14:33:33.337Z 来源：《电力设备》2016年第11期作者：朱牟昝亚锋[导读] 漫湾电厂1号机组于2007年投产运行，发电机至主变低压侧母线采用QLFM型全连式自冷离相封闭母线连接。
朱牟昝亚锋（华能澜沧江水电股份有限公司漫湾水电厂云南临沧 675805）摘要：本文通过介绍漫湾电厂1号机组出口母线外壳连接部位局部过热的原因及处理情况，为解决其他机组同类型问题提供宝贵经验。
关键词：封闭母线发热危害故障处理一.概述漫湾电厂1号机组于2007年投产运行，发电机至主变低压侧母线采用QLFM型全连式自冷离相封闭母线连接，全连式自冷离相封闭母线是将各相母线导体分别用绝缘子支撑并封闭于各自的母线管内，外壳本身在电气设备上连通，并在首末端用短路板将三相外壳短接，构成三相外壳回路，当母线导体流过电流时，外壳上将感应环流及涡流，对母线电流磁场产生屏蔽作用，使壳外磁场大大减小。
封闭母线主要由母线导体、外壳、绝缘子、金具、密封隔断装置、伸缩补偿装置、短路板、外壳支撑件等附件连接而成，其中母线外壳有着相当重要的作用，封闭母线外壳为铝制，由于母线较长，一般在制造时制成若干分段，在封闭母线与设备连接处或需要拆卸断开的部位设置可拆卸的螺栓补偿装置，母线导体与设备端子连接的导电接触面皆进行过镀银处理，其间用铜编制伸缩节连接，母线外壳使用橡胶伸缩套连接，同时起到密封作用，外壳需要全连导电时，伸缩套两端外壳间加装可伸缩的导电外壳伸缩节，构成回路，母线外壳通过端部的外壳短路板进行可靠接地。
二.故障情况漫湾电厂1号机组投运至今，在机组正常运行中，运行人员前后共两次发现出口母线外壳异常发热，发热故障点均在母线外壳铝排伸缩节连接部位，通过用热成像仪对出口母线外壳进行监视，发现除个别外壳铝排伸缩节连接处发热严重外，其余部位温度均正常。
发热部位温度随机组负荷升高而升高。
一起封闭母线外壳发热的原因分析与处理方案
一起封闭母线外壳发热的原因分析与处理方案摘要：介绍一起某公司由于基建期施工人员未按设计要求对封闭母线外壳与短路板焊接，导致的外壳局部过热的原因分析和处理方案，希望对发生同类缺陷的发电厂起到一定的借鉴作用。
关键词：封闭母线短路板过热红外成像焊接1、概述：某公司汽机发电机组采用发－变组的方式，接入220kV GIS。
汽机发电机额定功率为100MW,额定电流6469A, 额定电压10.5KV,汽机发电机出口采用全连式离相封闭母线，每相母线各装在单独的外壳内，母线材质采用铝导体，外壳为铝质，设计工作电压为18KV, 额定电流8000A，发电机经离相封闭母线连接到励磁变和出口PT柜，再经离相封闭母线连接到汽机主变压器低压侧。
封闭母线应分别在回路的首末端装设短路板，一端在发电机出线处短路连接,一端在主变本体低压侧出线处短路连接，以构成三相外壳间的闭合回路以减少端部漏磁范围。
如短路板未与三相外壳短路焊接，将会造成封闭母线外壳局部严重过热。
封闭母线外壳过热将对机组安全运行产生极大的危害，主要有一下几点危害;1.1、封闭母线外壳过热严重时，将使封闭母线外壳变形产生应力，作用在固定其上的支撑绝缘子，可能造成支撑绝缘子位移，严重时导致支撑绝缘子破碎，引起发电机单相接地。
1.2、长期过热导致封闭母线外壳变形严重时，可能使外壳与母线间距离变小，容易引起外壳与母线间放电，引起单相接地。
1.3、局部高温可能导致封闭母线铝制外壳、短路条局部融化，引起单相接地。
1.4、封闭母线外壳过热严重时，导致封闭母线内部温度升高，发电机引出母线冷却条件恶化。
1.5、封闭母线外壳严重过热区域附近的绝缘子长期受到高温的作用，绝缘材料将逐步变脆和老化，以致绝缘失去弹性和绝缘性能下降，使用寿命大为缩短。
1.6、铝制封闭母线外壳温度长期超过100℃时，抗拉强度急剧下降，使用寿命大大降低。
2、事情经过：该公司设备部电气工作人员例行对3/4号机组电气设备运行情况进行巡视。
一起220kV GIS母线局部过热的原因分析
125科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 动力与电气工程SF6气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS),是由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、套管、封闭母线及波纹管等组成金属全封闭组合电器,以一定压力的SF6气体作为绝缘介质,具有占地面积小,供电可靠性高、安装简便、日常维护量少及检修周期长等特点,是电网的重要设备之一。
GIS用母线是由通电导体安装在金属壳体内以绝缘件(盆式绝缘子或支撑绝缘子)为支撑,以一定压力的SF6气体为绝缘介质,壳体与壳体间靠金属法兰或盆式绝缘子连接在一起,起到汇集和分配电能的作用。
1 问题提出某200kV变电站室外安装220kV GIS用母线壳体连接部位部分螺栓出现局部过热现象,用远红外热像仪对运行中的设备进行温度测量,发现母线个别对接面存在局部发热点,该发热点较其他部位高出12℃,为37℃,其他部位温度为25℃,经过一段时间的检测,温度最高时可达到70℃,且随着母线通电电流增大而升高。
母线对接面由金属法兰、盆式绝缘子、O型密封圈及防水胶用螺栓紧固而成,O 型圈、盆式绝缘子及防水胶的适用条件分别为-55℃～120℃、-55℃～105℃及-55℃～210℃,因此该局部温度达到70℃对设备运行不会造成影响,考虑到负荷电流没有达到最大及局部过热是否还会继续扩大等因素,需要对局部过热部位进行处理。
2 原因分析该变电站220kV GIS为室外安装双母线结构,每条母线中设有检修压缩用波纹管,母线为三相分箱结构,采用多点接地,且三相母线外壳间隔间采用连接铝排进行连接。
引起封闭母线外壳发热的因素有以下几点。
(1)铝制的封闭母线外壳处在母线所产生的交变磁场中,产生电流,引起发热。
(2)封闭母线导体上大电流产生的热量以辐射、对流的方式传递到封闭母线外壳,导致其温度逐渐升高。
此种情况在正常运行下是不可能发生的。
发电机出口母排发热原因分析与处理
发电机出口母排发热原因分析与处理【摘要】发电机母排发热是电厂日常运行时比较常的问题，导致发电机需要进行减负荷甚至停机停电，设备无法持续运行，严重的还会导致设备烧毁，甚至引发爆炸，威胁人员人身安全的后果，由此可见，关于发电机出口母排热的问题必须因其相关人员的高度重视。
本文结合笔者的实践与研究，先对发电机出口母排局部发热的原因展开分析，结合相关数据进行验证，找出根本的影响因素，进而提出解决发电机母排局部过热问题的措施，将其应用在实践中并发挥应有的作用。
关键词：发电机、母排、局部过热、措施一、概况下桥电厂安装有2台发电机，型号为SF25-30/550,额定功率于电压分别为25MW与 10.5kV，额定电流为1718.3A，发电机出口采用双母排，尺寸为100*7mm。
自2005年建厂发电以来，下桥电厂#2发电机出口母排就存在温度过高问题，多次处理后仍然没有明显改善。
而发电机出口母排发热有如下危害：1.增加运行人员巡视检查和监盘的工作量。
2.洪水季来临，发电机出口母排温度过高需要紧急处理增加运营成本。
3.发电机出口母排温度过高会影响机组安全稳定运行，严重者甚至危及人身安全。
综上所述为消除以上存在问题及危害因素、减少对设备运行维护的工作量，使其更稳定安全地应用，降低#2发电机出口母排温度迫在眉睫。
为找出#2发电机母排发热真正原因，我们对#2发电机母排前8个月的三相温度记录如下（见图1）。
母排改造前三相温度二、原因分析1.在趋肤效应的影响下，导体中交流电或交变电磁场中会出现电流分布不均匀的情况，这时的电流在导体中集中，即导体表面的薄层集中，若离导体表面越近，那么对应的密度也就越大，内部真正存在的电流较小，这就会使得导体电阻增加，功率损耗也会增加。
2.在霍尔效应影响下，电流与外磁场垂直且通过半导体，于是截流子偏转，这时又与磁场与电流方向垂直，形成一附加电场，半导体两端就会形成电势差。
3.以焦耳定律为参照，在经导体产生热量后与电流平方以及导体电阻、通电时间成正比，而在电力系统中，导电回路金属导体均有电阻的存在，一旦有电流经过，则出现一部分电能热损耗在电阻上消耗。
210MW发电机外部二次线套管过热原因与处理
雨帽后， 不仅能防止雨水经密封面或盖帽上的砂眼 漏人断口内部， 而且能有效地减少断口油面以上空 间凝露所积聚的水分。因为在阳光照射下，防雨帽 能起到遮阳隔热的作用， 使阳光不能直接晒到断口 金属盖帽上， 这样在同一条件下， 断口内的温度要
用纱布包0.5 kg 左右强力吸潮硅胶 ， 放在断路器上 盖板通气管口 ， 处 就可以将进人断路器上盖板上而
将要流人断路器内部的潮气全部吸附掉。 长期的运 行维护经验表明 ， 只要按照一定的周期勤换吸潮硅
胶， 对于减少SW3- 110型断路器的进水受潮是非常
有效的。 平凉供电公司通过以上几种防范措施， 使断路 器进水受潮现象明显得到了控制， 但每年化验采集 油样时， 仍发现有部分断路器底部出现水珠聚集现 象。 这说明该型断路器进水受潮的原因是多样的和 复杂的，因此SW3- 110 型断路器的防潮工作仍将
表1 2004年以 来凝结 氧超标情况 水溶 统计
机 组 1号 2号 3号 4号 发 时I 生 司 2004- 1 1 2004- 07- 1 2005- 1 29 2005- 02- 01 2004- 09- 10 0- 5 6 0-
溶 量 L) 氧 (gg/ 持 时 (天 续 间 )
总计 ) (次
比不戴防雨帽时低得多， 起到了降低内外温差的作 用，因而使凝露现象大为减少。同时加装了防雨帽
后， 消除了雨水通过安全防爆孔直接进人断路器内 部的情况。 (3) 在断路器上盖板上放置吸潮剂。 分析表明， 断路器内部绝缘受潮， 大部分不是由于雨水直接进 人所致， 而是由于吸人大量潮气凝露造成的。 通常，
电流，穿套管外部附近无热源。 (2) 既然内部引线无大电流，穿套管外部附近 又无热源， 而发热的套管为镀锌铁管且位于发电机 下部引出线近处， 初步判定为发电机漏磁在发热段 形成涡流所致。
发电机封闭母线穿墙隔板发热原因分析及解决方案
发电机封闭母线穿墙隔板发热原因分析及解决方案摘要：发电机封闭母线外壳与穿墙隔板连接处，导流面积不足及结合处接触电阻大，造成局部过热。
本文通过理论及现场实际数据分析，提出了解决发电机封闭母线外壳与穿墙隔板结合处接触电阻大，造成局部过热的措施，以降低该处电流密度。
并在实际应用中取得了良好效果。
关键词：封闭母线发热方案一、现象描述2009年5月9日，热电公司电气运行人员，在对2#发电机离相封闭母线巡检检查中，用远红外测温仪测得2#发电机封闭母线与发电机小室穿墙隔板连接处有局部严重过热现象，测试数据如下表：如图中所示：穿墙框架通过调整垫块调整合适后，点焊与预埋件上，然后将穿墙隔板和穿墙橡胶垫用螺栓紧固与框架上，穿墙隔板和穿墙隔板间可靠焊接，穿过穿墙隔板的三相封闭母线桶与穿墙隔板可靠焊接，并通过接地端子与地网可靠连接。
采用此种安装方式共有两处：发电机出口首端母线穿墙处和发电机出口中心点母线穿墙处。
实际安装方式：穿墙隔板与隔板间焊接不可靠，穿过穿墙隔板的三相封闭母线筒与穿墙隔板没有完全焊接，多处有5-10mm缝隙，且与地网连接不可靠。
2、发电机封闭母线外壳与穿墙隔板连接处发热原因分析（1）外壳与隔板连接处局部地区导流截面积不够，电流密度大：由图1中绿色、红色部分可看出，在封闭母线安装过程中，将发电机三相封闭母线外壳焊接连接为一个整体，在发电机出口处将穿墙隔板和穿墙橡胶垫用螺栓紧固在框架上，穿墙隔板和穿墙隔板间可靠焊接，封闭母线桶与穿墙隔板可靠焊接，这样，发电机在运行时，流过每相母线的交流电流在与外壳的空气中产生呈正弦规律变化的磁场,该磁场在封闭母线的外壳上产生感应电势，由于封闭母线外壳在不同地点接地，构成回路，该感应电势就会在外壳上产生感应电流，正常情况下该感应电流流经整体封闭母线产生的热效应的温度不会超过《GB/T8349-2000金属封闭母线》中金属封闭母线外壳温度不得高于70℃的规定。
但实际安装中，由于穿墙隔板与隔板间焊接不可靠，穿过穿墙隔板的三相封闭母线筒与穿墙隔板没有完全焊接，多处有5-10mm缝隙，且与地网连接不可靠，在有不可靠焊接的缝隙处形成的导流面积与封闭母线外壳的接合面面积感应电流分布不同，在有可靠焊接缝隙处的电流密度要远远大于封闭母线外壳其它地方的电流分布密度，在整个连接不可靠处就会产生很大的感应电流而发热，该感应电流随负荷的增加而增大。
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发电机组封闭母线外壳局部过热原因分析及处理
正式样本
发电机组封闭母线外壳局部过热原因分析及处理正式样本
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200MW发电机定子额定电流为8625A，一般情况
下，其出线均采用全连式自冷离相封闭母线与升压变
压器（主变压器）直接连接（即"单元制"接线）。
全
连式离相封闭母线铝质外壳对母线能起到很好的密封
和隔离作用，基本上消除了外界潮气、灰尘以及外物
所引起的接地和相间短路事故，同时也确保了人身的
安全，具有高度地可靠性。
全连式外壳回路由于电磁
感应而产生的环流（数值大约等于母线电流但方向相
反），能使壳外的磁场大部分消失，从而消除了壳外
钢结构的感应损耗发热。
由于它所具有的优越性，所
以全连式离相封闭母线被广泛用于定子额定电流在8000A以上的发电机出线及其厂用分支线上。
1 提出问题
1.1 发现缺陷
20xx年4月下旬，淮北发电厂5号机组电气运行值班员，在上半夜5号发电机（已增容改造为
220MW）带200MW有功、25MVAR无功负荷运行时段对设备巡回检查时，用远红外测温仪测得5号发电机出线B相（中相）封闭母线可拆伸缩节软接箱外法兰处局部过热，温度高达125℃（同法兰其它部位的温度也较高,且明显地高于边相的相对位置）。
高峰负荷后降低机组出力，该区域温度随着下降，但带150MW 有功、15MVAR无功负荷时，过热处的温度尚在100℃
以上，同法兰其它部位的温度也不低于70℃，仍超过部颁"封闭母线外壳的允许温度为65℃～70℃"的规定。
若恶性循环，长期过热将造成橡胶伸缩节快速老化导致损坏，从而丧失封闭母线的密封性能。
1.2 原因分析
（1）有资料表明，由于全连式封闭母线外壳环流的集肤效应与邻近效应，三相并排布置圆管载流导体的中相附加电阻与三相平均附加电阻之比接近2倍，因此中相封闭母线外壳的温升一般情况下都高于边相。
（2）淮北发电厂5号发电机封闭母线伸缩节处内藏12片截面120×10 mm的跨接铝排（均匀分布），鉴于圆导体的集肤效应损耗系数Kf = （式中：r是交流电阻，r0是直流电阻），可认为封闭母线外壳回路由于电磁感应而产生的环流也是均匀分布
的，即正常情况下每片跨接铝排通过的环流约为发电机负荷电流的1/12。
（3）该伸缩节处的跨接铝排虽为内藏式，但可初步判断过热处的内藏跨接铝排有接触不良现象。
根据全连式封闭母线外壳环流损耗的计算公式
式中 I K -- 外壳环流（有效值）；
rk0 -- 外壳直流电阻；
Kf -- 外壳的集肤效应损耗系数，在厚度不大于8 mm时可取为1。
显见，随着过热处内藏跨接铝排的接触不良，该部位的直流电阻rk0将同步上升，引起该处的环流损耗Pc成正比例上升，势必引起局部过热。
且随着机组负荷的变化，外壳环流I K相应变化，环流损耗Pc与外壳环流（有效值）的平方成正比，温升必然随之相应变化。
2 处理方法
2.1 运行中处理方案
（1）缺陷未处理前，联系省中调适当降低5号发电机有无功负荷，电气运行值班员加强巡检，做好连续测温工作，安装一台临时排风扇，外部吹风降温，尽量控制过热处的温度。
（2）伸缩节两端软接箱外侧每侧法兰均有24颗固定螺栓，拟在每对螺栓间逐一加装连接小铝排，以期对内藏式跨接铝排实施分流，从而降低发热（见附图）。
（3）由于封闭母线外壳是三相短路并接地的，铝外壳上感应的轴向电动势与大地等电位，故可在不停机的条件下实施安装连接小铝排方案。
2.2 停机后处理过程
一周后恰逢省际联络口子受限，省中调调停5号机组备用，淮北发电厂利用此契机停机后进行了彻底
消缺。
（1）解体伸缩节橡胶套，经查各跨接铝排的固定螺栓虽无严重的松动现象，但部分紧固螺丝有明显的电化腐蚀造成接触不良而导致过热的痕迹，特别是过热处所对应的固定螺丝状况尤甚，确证了本文1.2原因分析第（3）条的初步判断。
解开12块跨接过渡铝排，对过热、电化腐蚀部位的氧化物进行打磨后涂抹增强导电性和防氧化性的电力脂，以消除接触面电阻大造成的发热。
（2）考虑到5号发电机组已运行多年（1981年投运），为增强B相封闭母线伸缩节连接处的载流量，仍执行本文2.1运行中处理方案，在B相伸缩节两端软接箱外法兰间加装24根截面50×5mm连接小铝排，以期对12块内藏式跨接铝排进行分流，同时增大表面散热能力。
3 效果检测
（1）20xx年5月初，5号发电机带200MW有功、25MVAR无功负荷运行时，用远红外测温仪测得封闭母线B相原过热处的温度为50℃，同法兰其它部位的温度也降至50℃以下。
夏季高温天气5号发电机带210MW有功、30MVAR无功负荷时，B相封闭母线伸缩节法兰处温度也在65℃以下，降温效果明显，5号发电机组圆满地完成了迎峰度夏任务。
（2）5号发电机带210MW有功、30MVAR无功负荷时，用钳型电流表测得新加装的B相封闭母线伸缩节处连接小铝排每根通过的电流均在25A左右，达到了预期的分流目的。
4 结束语
通过以上200MW发电机组封闭母线伸缩节软接箱外侧法兰局部过热的发现、分析与处理，建议有大型机组的发电厂应重视以下事项：
（1）远红外测温仪用于电气专业运行现场的巡检是非常必要和重要的；
（2）应将发电机的封闭母线伸缩节列入电气专业巡检设备，将发热作为重要巡检内容；
（3）一旦发现伸缩节外法兰处有超温现象，在短期无停机的机会时，可采用本文2.1运行中处理方案，减少机组的非计划停运；
（4）机组检修时，应针对发电机封闭母线运行中温升高的具体情况，将伸缩节处内藏跨接铝排的接
口作为"应修"设备去"必修"，且要做到"修必修好"，以充分保障发电机组的可用性。
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