李俊霖 ，王承堯 ，欒宇東 ，李偉豪

（1.中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林省長春市 130021；2.水利部寒區(qū)工程技術研究中心，吉林省長春市 130021）

1 無機礦物質全澆筑母線槽在荒溝抽水蓄能電站的布置

黑龍江荒溝抽水蓄能電站低壓母線槽分別布置在主副廠房公用配電屏室、保安配電屏室、電熱配電屏及檢修配電屏室、主副廠房各系統(tǒng)配電變壓器室，由主副廠房配電變壓器室至主副廠房走線的母線槽均布置在主副廠房電纜夾層走線，自用電母線槽及母線層檢修母線槽布置在母線層主機間上游側走廊、水輪機層檢修母線槽布置在水輪機層主機間水輪機層上游側走廊、蝸殼層檢修母線槽布置在蝸殼層主機間上游側走廊。尾閘洞滲漏集水井配電室共設置兩臺滲漏排水泵變壓器400V側與同層滲漏配電盤用滲漏母線槽連接，總長約22m。500kV地面開關站副廠房500.60m高程電氣配電室設置兩臺變壓器與同層配電盤之間用母線槽連接，總長約34m見圖1。

圖1 500kV地面開關站母線槽布置Figure 1 500kV ground switch station busbar arrangement

2 無機礦物質全澆筑母線槽的優(yōu)勢分析

以往電站中發(fā)電廠配電系統(tǒng)主要采用共箱封閉母線設計，應用于廠用變壓器、備用變壓器低壓側與開關柜的連接，受自身結構限制，共箱封閉母線整體密封性能一般，隨著使用年限的增加，密封件（尤其是戶外部分）逐漸老化，整體密封性更加得不到有效保證，從而影響共箱母線導體的絕緣性能，引發(fā)絕緣事故，造成設備損壞以及機組非計劃停運，給發(fā)電廠帶來巨大的損失。[1]使用火山巖無機礦物質全澆筑母線槽可完美解決以上缺點，極大地提升抽水蓄能電電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，降低故障率。現(xiàn)從以下幾個方面分析，介紹無機礦物質全澆筑母線槽的優(yōu)勢。

2.1 接口溫升

母線的接口處溫升是影響導體導電性能和供電穩(wěn)定性的關鍵因素。因此，用紅外線攝影儀對運行中的無機礦物質全澆筑母線槽的溫升進行測量。[2]

在圖2中，區(qū)域2位母線槽接口處，區(qū)域1和區(qū)域3均為母線槽直線段。表1列出這3個區(qū)域中最高溫度和平均溫度，數(shù)據(jù)表明，連接頭處溫度均低于直線段。圖2為紅外成像儀分析軟件的水平線測溫功能所成圖像，可以更加直觀地看出無機礦物質全澆筑母線槽接口溫度相對于直線段明顯偏低，說明段間接口處的設計及安裝工藝具有突出優(yōu)勢。

圖2 無機礦物質全澆筑母線槽紅外成像圖Figure 2 Infrared imaging of inorganic mineral full cast bus duct

表1 無機礦物質全澆筑母線槽溫升比較表Table 1 Comparison table of temperature rise of inorganic mineral full casting busway

2.2 電氣絕緣能力

對無機礦物質全澆筑母線槽的絕緣電阻進行測試，其絕緣電阻數(shù)值高達400000MΩ，而以往所用的共箱封閉母線僅20MΩ左右。[3]無機礦物質全澆筑母線槽的絕緣電阻數(shù)值是共箱封閉母線絕緣電阻的20000倍。而且，共箱封閉母線受濕氣塵埃影響，隨著時間的積累，容易引發(fā)故障。[4]

2.3 體積

選用載流量為3200A的無機礦物質全澆筑母線槽與相同載流量的共箱封閉母線作對比。無機礦物質全澆筑母線槽的截面尺寸為360mm×200mm，而共箱封閉母線的截面尺寸達1060 mm×800mm。無機礦物質全澆筑母線槽的體積不足共箱封閉母線的1/10。其尺寸對比見圖3。[5]

圖3 共箱封閉母線和無機礦物質全澆筑母線尺寸對比圖Figure 3 Comparison of the size of the enclosed busbar and the inorganic mineral full-cast busbar

與共箱封閉母線體積相比，使用無機礦物質全澆筑母線可以增加廠房空間利用靈活度，優(yōu)化設計，且更為美觀。除此之外，由于其節(jié)省支架、空間，可以節(jié)約投資費用。[6]

2.4 防護等級

無機礦物質全澆筑母線在連接處對銅排使用200%接續(xù)工藝，[7]可以完全消除接觸電阻，再用無機礦物質自然澆筑對其進行鎖固。接合后可以實現(xiàn)全段IP68防護等級，永不松脫，免維護。有實驗記載，侵入1m的水中，可安全連續(xù)通電長達48h。而共箱封閉母線連接處僅以鐵板封鎖，故防護等級只能達到IP54。因此，在潮濕的抽水蓄能電站應用中，共箱封閉母線在連接處易發(fā)生短路故障。

3 結束語

無機礦物質全澆筑母線除以上的優(yōu)勢外，還具有免維護、防火、防爆、防腐蝕、耐撞擊等優(yōu)點。因此，無機礦物質全澆筑母線槽可推廣應用到其他抽水蓄能電站、變電站和常規(guī)電站。