电力系统建设中的绝缘导体设计探析.docVIP

精品论文 参考文献 电力系统建设中的绝缘导体设计探析 金义锋 　　广东圣辉电力工程有限公司 　　【摘 要】我国供配电项目中的导体选择及布置非常关键，特别是一些新型的导体材料的迅速发展，也给绝缘体带来了升级。本文主要对绝缘导体的优化设计与应用进行分析比较，供同行借鉴参考。 　　【关键词】电气工程；绝缘导体 　　一、导体发展特点分析 　　随着我国工业的迅速发展，电气的设计安装及应用项目越来越多。如何进行电气设计才能对电力建设项目节约成本，取得经济效益。在电气设计中要根据项目的特点进行选择导体，除了满足基本要求外，还要考虑占地空间，满足日常的运行维护等方面的要求。 　　近几年来，各种导体研究一般都是采用高分子树脂基，聚四氟乙烯等性能稳定的绝缘材料外敷在裸露导体的表面，让原本裸露在空气中的导体变成绝缘体。目前比较具有代表性的有三种产品：绝缘铜管母线、树脂型绝缘母线槽、高压防水母线。它们的特点是绝缘性能好、防护等级高，长期泡在水中都没问题，而且经济。以下以绝缘铜管导体为例进行论述。 　　绝缘铜管导体在国外应用较早，别名绝缘铜管母线。实际上是利用铜管作为导体，外敷绝缘的一种母线产品。和常规的导体进行比较具有散热条件好，而且载流量大，电气绝缘性能高，维护方便等优点。 　　二、绝缘铜管母线的应用 　　（1）在变电站主变低压侧的应用 　　在电力系统及企业的自备变电站中，主变容量在不断加大，变压器低压出线侧的额定电流对导体的要求越来越高。以180MV?A 的主变为例，主变低压侧电压10.5 kV，低压侧的容量为100%的高压侧容量时，其电流为10392A，即使低压侧的容量是高压侧的50%时，其电流也达到了5200A左右，若更大容量的变压器，常规导体的额定载流量就成了制约低压侧电流输送的瓶颈。 　　在变电站的主变低压侧，为了限制10kV 母线的短路电流，需要增加电抗器，这种限流电抗器无论是布置在室内还是室外，常规的共箱母线都不能满足安装要求，若采用矩形母线安装，会受载流量与导体带电距离的限制，即使能够选择出满足载流量的导体，由于导体的片数较多或截面积过大，都会给设计、安装、维护带来不便。此环境下选择绝缘铜管母线之后，导体选择与安装的问题都会迎刃而解，维护工作量也会大大减轻。 　　目前，从绝缘铜管母线的工程实例上看，它在变电站主变低压侧的应用最为普遍，而且运行情况十分良好。 　　（2）在大容量联络线路上的运用 　　在10kV系统中，若输送容量为5kA 的线路，在输送距离为1km时，采用10 kV的交联电缆送出，需要 YJV22－10－3times;300电缆12根，电缆的单价为103万元 /km，总的电缆采购费用约为1236万元。若采用绝缘铜管母线，导体采用铜管截面为phi;100mmtimes;10mm（外径times;壁厚），单价为1.08万元/m，总投资约为1080万元。 　　12根 YJV22—10—3times;300 的电缆若在1200mm times;1200mm 的电缆沟中敷设，1000m的电缆沟（采用砖砌）的土建费用约为93万元，加上12km 的电缆安装费用约为42万元；3根phi;100mmtimes;10mm 绝缘铜管母线在600mmtimes;600mm的沟道中敷设就可以满足要求，绝缘铜管母线也可以在已经有的综合管架上安装，这样土建费用会较电缆下降更多，若按600mmtimes;600mm的砖砌电缆沟计算土建费用为 23 万元。 　　从上面的分析比较可以看出，采用电缆的设备材料购置、安装、土建的总费用约为1371万元，采用绝缘铜管母线的总费用约为1 103 万元，采用绝缘铜管母线的工程造价较电缆可以省268万元左右。当馈线的回路较多，线路更长时，经济效益会更加明显。 　　三、发电机出口导体的设计 　　根据设计技术的相关规程，对于200MW及以上机组的引出线，厂用分支应采用离相封闭母线。但对于125MW级及以下的发电机，出口的导体按照规程规定仍然用敞开式母线，这样就使得发电机出线小间的设计、安装处于落后的状态，会对机组的安全运行造成威胁，给检修也带来诸多不便。 　　下面以某电机厂的 135 MW 的空冷发电机为例，对发电机出线小间采用绝缘管铜母线进行了优化设计，并与采用双槽铝导体进行技术比较，从多个方面分析比较两种导体运用在此处的优劣，如表所示。发电机额定电流6645A，额定电压 13.8 kV，选择铝双槽形导体200mmtimes;90mmtimes;12mm，载流量8080A。若选用铜管母线，phi;120mmtimes;12mm，载流量8000A。 　　表1 绝缘铜管母线与裸导体技术比较 　　 　　从上表可以看出，绝缘铜管母线在技术上的优势明显，特别当空冷发电机的出线导体在风道内安装的情况，由于空间狭小，导体的断面又