封閉母線安裝密封性不良的原因分析與改進(jìn)措施研究

相紅強(qiáng) 鄒言云

1，湖南省火電建設(shè)公司，湖南 株洲 412000

2，江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330003

封閉母線安裝密封性不良的原因分析與改進(jìn)措施研究

相紅強(qiáng)1鄒言云2

1，湖南省火電建設(shè)公司，湖南 株洲 412000

2，江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330003

隨著發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增大，發(fā)電機(jī)的額定電流也隨著相應(yīng)不斷增大。在一般情況下，發(fā)電機(jī)出線均采用全連式自冷離相封閉母線與升壓變壓器（主變壓器）直接連接，封閉母線鋁質(zhì)外殼對(duì)母線能起到很好的密封作用，具有高度可靠性，保證了人身安全。文章將從安裝角度分析封閉母線密封性不良的原因以及解決密封性不良問題的改進(jìn)措施。

封閉母線；密封性；焊接

引言

由于發(fā)電機(jī)的額定電流在增大，為了滿足母線發(fā)熱和電動(dòng)力的要求就應(yīng)該在設(shè)計(jì)中選用封閉母線，矩形或槽形母線已經(jīng)不符合具體要求。封閉母線的導(dǎo)體封閉在外殼之內(nèi)，使外殼具有良好的防塵效果和一定的防潮性能，以便于減少故障的發(fā)生率，增強(qiáng)母線運(yùn)行的可靠性。此外，采用封閉母線還能夠減少了導(dǎo)體與外殼的電動(dòng)力，減少了對(duì)周圍環(huán)境的影響，使維護(hù)起來更簡(jiǎn)單便捷。

封閉母線的主要缺陷是密封性難以保證，而密封性的好壞直接影響到母線的絕緣性能，也是關(guān)系到母線能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

1 封閉母線泄漏的原因分析

可以以臺(tái)州電廠Ⅳ期工程為例，該工程的封閉母線為全連式封閉母線，導(dǎo)體規(guī)格為Φ500×12，長(zhǎng)約88 m，廠變分支、PT分支封閉母線型號(hào)為QFM－1600／24－Z，導(dǎo)體規(guī)格為Φ150×10，長(zhǎng)約22 m，投運(yùn)條件為封閉母線內(nèi)充干燥壓縮空氣，并能長(zhǎng)期保持微正壓，達(dá)0.01MPa／cm2，封閉母線的連接采用氬弧焊接，1臺(tái)機(jī)組有50多個(gè)焊口。還可以通過大唐哈爾濱第一熱電有限公司2×300MW新建工程的情況來分析，其封閉母線為全連式離相封閉母線，其主母線外殼為Φ1050×8 、鋁導(dǎo)體為Φ500×12mm；廠用分支回路封閉母線外殼為Φ700×5、鋁導(dǎo)體為Φ150×10mm;PL、PA柜分支全連式封閉母線為Φ700×5。公司#1機(jī)部分封閉母線焊接的主母線全長(zhǎng)約40.5米/三相，廠用分支母線長(zhǎng)約30.8米/三相，投運(yùn)條件為封閉母線內(nèi)充干燥壓縮空氣，充氣裝置由封閉母線廠配套供給，封閉母線的焊接采用氬弧焊接，1臺(tái)機(jī)組有30多個(gè)焊口。由此可以根據(jù)以往工程的工作經(jīng)驗(yàn)，得出導(dǎo)致封閉母線泄漏的幾個(gè)主要原因：

1.1 封閉母線的焊接質(zhì)量差

由于封閉母線大部分的連接是通過焊接，而封閉母線的外殼為鋁材，鋁板易和氧起作用，在其表面生成一層致密而又難熔的氧化膜，且氧化膜的比重也大，不易浮出熔池而形成焊縫夾渣；由于液態(tài)鋁可溶解大量氫氣，固態(tài)鋁幾乎不溶解氫，氫氣來不及析出，很容易在焊縫中聚集形成氣孔，從而影響了焊接處的密封性能。

1.2 封閉母線自身結(jié)構(gòu)的缺陷

每段封閉母線都是由外殼、導(dǎo)體、絕緣子3部分組成，外殼與導(dǎo)體通過絕緣子將位置相對(duì)固定，絕緣子底座與底座鋁蓋板兩者之間接觸面緊密，以便達(dá)到封閉母線良好密封。臺(tái)州電廠Ⅳ期工程封閉母線的具體結(jié)構(gòu)就是：導(dǎo)體由3只位于同一斷面的互成120°的支柱絕緣子支撐，絕緣子軸線的交點(diǎn)與導(dǎo)體 、外殼的中心重合。封閉母線一段一段地連接起來，成為整套封閉母線。由于支柱絕緣子多，絕緣子彈性塊活動(dòng)性較大，導(dǎo)致引起絕緣子固定螺絲處的泄漏概率增大。

1.3 不正規(guī)的工作人員

我國(guó)大多數(shù)大多數(shù)電建公司都是在當(dāng)?shù)毓陀脛趧?dòng)力，這些人員只經(jīng)過了簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，還有的根本就沒有參加過培訓(xùn)，就直接上崗，忽視工作細(xì)節(jié)。應(yīng)該在封母內(nèi)部打膠的地方不打膠、應(yīng)該安裝密封圈的地方不安裝。

1.4 不規(guī)范的操作問題

由于公司中有很多不正規(guī)的工作人員，他們將封母組裝完畢后處處漏氣。而大多電建公司常規(guī)的做法就是在漏氣點(diǎn)外面涂抹大量的密封膠。這種做法解決漏氣問題只是暫時(shí)性的，時(shí)間一長(zhǎng)，封母殼體受溫度影響變化、密封膠老化與開裂，最后就會(huì)導(dǎo)致這些漏氣點(diǎn)再次出現(xiàn)。

1.5 長(zhǎng)度運(yùn)輸問題

由于封母比較長(zhǎng)，不可能在出廠前就直接焊接，只能是分段運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)焊接組裝。途中顛簸碰撞便會(huì)導(dǎo)致封母變形，安裝時(shí)無法嚴(yán)絲合縫。

1.6 劣質(zhì)的密封材料

劣質(zhì)的密封材料其中包括：石棉墊、密封圈、盤套等等。這些材料經(jīng)過不長(zhǎng)時(shí)間便失去了密封效果，這就成為了導(dǎo)致封母漏氣的主要原因之一。

此外，焊前應(yīng)清除焊口的污物及氧化膜，填充焊線的焊絲純度。由于充氣管路連接不嚴(yán)密，封閉母線微增壓裝置充氣管路間的連接，以及與封閉母線的接口處的連接，也存在一定程度的泄漏。當(dāng)環(huán)境溫度低于10℃時(shí)，應(yīng)有焊前加溫及焊時(shí)保溫的措施。如封閉母線不保壓即使微正壓裝置供氣量再大也是無濟(jì)于事，所以封母的保氣是首要解決的問題?？傊ㄟ^研究可以發(fā)現(xiàn)由于裝配不嚴(yán)引起的泄漏占60%左右，而焊接質(zhì)量不好引起的泄漏約占30%。

2 封閉母線安裝密封性不良的改進(jìn)方法

2.1 運(yùn)行中的處理方案

1）、缺陷未處理前，電氣運(yùn)行值班員應(yīng)加強(qiáng)巡檢，做好連續(xù)測(cè)溫工作。還要安裝一臺(tái)臨時(shí)排風(fēng)扇，保持外部吹風(fēng)降溫，盡量控制過熱處的溫度。

2）、伸縮節(jié)兩端軟接箱外側(cè)每側(cè)法蘭均有24顆固定螺栓，要在每對(duì)螺栓間逐一加裝連接小鋁排，對(duì)內(nèi)藏式跨接鋁排實(shí)施分流，最終起到降低發(fā)熱的作用。

3）、封閉母線外殼是三相短路并接地的，鋁外殼上感應(yīng)的軸向電動(dòng)勢(shì)與大地等電位，因此在不停機(jī)的狀態(tài)下可以實(shí)施安裝連接小鋁排方案。

2.2 封閉母線泄漏的解決方法

1）、確保裝配質(zhì)量

封閉母線經(jīng)過長(zhǎng)途運(yùn)輸，會(huì)造成各式各樣的變形。封閉母線開箱后，應(yīng)首先對(duì)封閉母線進(jìn)行檢查，對(duì)其中變形的封閉母線，按質(zhì)量要求對(duì)其進(jìn)行校正，檢查合格后再進(jìn)行分段檢漏。

封閉母線進(jìn)行檢漏的具體方法為：試驗(yàn)前，要用薄橡皮制成2個(gè)袋，袋口略小于封閉母線外徑，其中1只袋在底部引出1根T型管子，引出的一端裝1只壓力表，另一端裝進(jìn)氣閥及進(jìn)氣管。試驗(yàn)時(shí)，將2個(gè)袋套在封閉母線的兩端，并用鋼抱箍將袋口與封閉母線扎緊，然后將壓力為12.5 mbar壓縮空氣吹入封閉母線，并關(guān)閉進(jìn)氣閥，記錄時(shí)間開始試驗(yàn)。

通過多次試驗(yàn)證實(shí)支柱絕緣子的固定螺絲是引起泄漏的主要原因，絕緣子固定在圓形蓋板上，圓形蓋板通過固定螺絲與封閉母線外殼相連接，空氣通過螺孔與螺絲之間的縫隙泄漏出去。在螺絲與蓋板之間增加了一只“0”形密封圈，使螺孔與大氣隔絕，有效地阻止了空氣的外泄。另外，在波紋管片之間的密封結(jié)構(gòu)處也添加了環(huán)氧樹脂，以杜絕泄漏。

2）、提高焊接質(zhì)量

鋁極易和氧起作用，只能采用惰性氣體保護(hù)電弧焊。為保證焊接質(zhì)量，母線焊接工作必須由經(jīng)過考試合格的氬弧焊工擔(dān)任，合格后才能正式焊接。焊接前技術(shù)人員要根據(jù)不同的部位、施焊電流的大小及焊接環(huán)境的要求等作出詳細(xì)的技術(shù)要求，明確技術(shù)要點(diǎn)、難點(diǎn)，并將焊接質(zhì)量與獎(jiǎng)勵(lì)掛鉤。此外，對(duì)焊接環(huán)境要事先做好各方面的防護(hù)措施，以保證焊接條件，提高了焊接質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，封閉母線密封性不良與廠家對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、施工過程都有著密切的關(guān)系。廠方應(yīng)根據(jù)封閉母線的結(jié)構(gòu)來改善設(shè)計(jì)，努力使其更合理。施工人員應(yīng)端正態(tài)度，明確質(zhì)量要求；技術(shù)人員應(yīng)分析封閉母線的結(jié)構(gòu)，制定相應(yīng)的措施，不能使封閉母線存在泄漏隱患。

[1]張銅.論封閉母線出廠技術(shù).長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011年05期第144頁(yè)

[2]王海燕.封閉母線密封性不良的原因分析與處理.長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010年09期第68頁(yè)

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.030