核电厂电气体系-04-3母线

低压母线槽技术规范书一、低压母线1.1本次选用三相五线制TN-S系统的封闭式密集型铜母线槽，密集型母线应采用国际品牌；母线厂商应提供如下资料：1.1.1中国国家强制性产品认证CCC：本次各个规格型号的母线槽产品必须通过国家强制性产品认证CCC,制造商与生产企业必须保持一致原产生产，不接受授牌生产、OEM生产，并提供有效的型式试验报告；1.1.2质量保证体系：本次采用产品的生产厂家必须通过ISO9001质量保证体系认证；LL3环境管理体系：生产厂家应通过环境管理体系ISO14001认证；1.1.4生产厂家应具有在最近两年内为国内、国外大型项目提供母线槽产品及服务的业绩记录，并请提供业绩表，项目规模以及项目联系人等信息；1.1.5负责本项目的督导、调试的专业工程师的名单及资质证明文件；1.1.6提供主要原材料的产地及厂家名称；1.1.7其他重要的检测报告或技术证书(如有的话)；1.1.8符合技术要求的母线样品1件；1.2低压封闭式插接母线槽设备应满足以下标准和规范：1.2.1《外壳防护等级(IP代码)》(GB4208-2008)；1.2.2《电工用铜、铝及其合金母线第一部分：一般规定》(GB5585.1-2005)；123《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式实验和部发型式实验成套设备》(GB7251.1-2005)；124《低压成套开关设备和控制设备第二部分:对母线干线系统(母线槽) 的特殊要求》(GB7251.2—2006)或IEC439.2标准；1.2.5《母线槽(母线干线系统)》(ZBK36002-89)；1.2.6《密集绝缘母线槽》(ZBK36003-89)；1.2.7机械行业标准（JB/T 9662-1999）《密集绝缘母线干线系统（密集绝缘母线槽）》；1.2.8国际电工委员会IEC439；1.3产品通过的型式试验项目及标准：1.3.1机械负载试验；1.3.2温升试验；133短路强度试验；135保护电路连续性试验；136介电强度试验；1.3.7绝缘强度试验或冲击电压耐受试验；1.3.8验证电阻、电抗；1.3.9验证电气间隙和爬电距离；1.4密集型母线槽的电气技术规格要求：1.4.1额定工作电压：690VAC,额定绝缘电压：1000VAC；1.4.2环境温度：-5℃〜+40℃；1.4.3相对湿度：≤90% （+20℃时）；1.4.4海拔高度：≤2000m；145额定频率：50Hz；1.4.6额定电流：详见采购需求一览表；1.4.7短路防护能力：2000A母线系统应能承受65kA持续时间1秒的短时耐受电流，5000A母线系统应能承受100kA持续时间1秒的短时耐受电流；1.4.8温升：母线槽内各点的温升应当均匀，包括连接头处极限温升不超过70K；1.4.9绝缘材料耐热指数≥13O°C51.4.10绝缘电阻：相间绝缘电阻N500MQ；铜排与外壳之间电阻N 500MQ；1.4.11防护等级：室内不低于IP54,室外及室内喷淋下方及易结露处不低于IP65；1412介电强度：所有母线部件，如直身、弯头、法兰等通过3500V AC或7500V DC无击穿，无闪络;1.4.13电气间隙和爬电距离电气间隙210mm,爬电距离212mm；1.4.14母线槽设计：全封闭式配电母线槽应设计合理，品质及性能必须是优质、稳定和可靠的，具有阻抗低、散热好、电压降低、防火阻隔、防溅水、耐机械冲击的性能；1.5密集型母线槽的材料结构要求以及性能指标：151外壳材质：为保证母线槽的强度和刚度，密集母线槽系统外壳应采用优质铝合金\冷轧镀锌钢板材料•；152密集母线外壳表面应作静电粉末喷涂处理，通过1800h盐雾试验，以达到良好的防腐蚀效果，投标人应提供外壳盐雾试验的第三方检测报告；1.5.3导体材料：密集型母线槽铜导体应选用国标T2电解铜轧制成高纯度TMY电工硬铜排作为高导电率材料，且铜的纯度299.95% （需提供铜纯度测试报告），布氏硬度HB265,电阻率W0.0177Q-m,导电率1ACS不小于97.5%, 铜母排按规定弯曲试验（90度直角弯）无裂痕，符合GB5585.1—5585.3,铜排表面全长镀银，不接受仅在接头部位搪锡的做法；154导体完整性：为保证母线槽的载流能力及结构强度，母线直线段导体全长应保持完整，不得有中间冲孔、末端截面收缩等不良设计；1.5.5铜排表面处理：为保证良好的母线导电性能，导体表面需全长镀锡或镀银处理；1.5.6绝缘材料：采用技术领先的美国杜邦帝人Mylar聚酯薄膜，等级为B 级以上，耐温13（ΓC以上；保证在高温时无有毒气体排放；保证在高温场合的长绝缘寿命与可靠性；出具RoHS环保认证；应提供绝缘材料的第三方检测报告;1.5.7密集母线连接头设计：母线连接头要求为独立可移动式，便于母线的安装及拆卸；连接头螺栓应为带有力矩指标的双头单螺栓，大面积碗形垫圈，保证接头有良好的接触；连接头截面积大于相线截面的30%；1.5.8密集母线热膨胀处理：母线槽在环境温度-5℃〜4（）℃条件下能够解决自身的热伸缩问题，无须增设专用膨胀节，可通过接头调节热膨胀；1.5.9密集母线接地系统采用独立接地的三相五线制TN-S方式，中性线与相线同材质等截面，PE （外壳不可作PE）线容量不小于相线容量的1/2；1510密集母线防止涡流损耗：大电流母线槽要有防止由电磁感应造成母线涡流问题的解决措施，并请详细说明；1.5.11密集母线防烟囱效应：投标母线产品内不应存在连续空间，要避免形成“烟囱效应”，说明解决的方法和装置；1.5.12密集母线槽外形和重量应紧凑，以减少安装空间，重量轻；1.5.13密集母线安装维护性能：密集母线产品应采用标准化、模块化设计，便于迅速安装以及维护；节省施工费用；1.5.14密集母线防错设计:产品应设计良好，从总体上保证母线安装方便，易于维护，具有良好的防错设计,最大限度的避免因人为因素而造成的产品故障; 请详细阐明；1.5.15密集母线与设备连接：密集母线与设备如开关柜、变压器等连接处，正常运行不应产生过热，低压密集型母线截面及支持跨距应满足短路热稳定及短路动稳定的要求，支持跨距同时避开共振区；与变压器的连接应采用软连接，连接铜排应达到密集型母线段的质量要求，镀锡/镀银处理，截面积应达到或者超过母线槽截面；连接地线应满足供电报装单位的要求；1.5.16密集母线槽安装支架：厂家应根据母线槽的各种安装方式，提供各种母线槽安装支架，包括水平、垂直支架及弹簧支撑架；各类支架应有足够的强度，具有较强的抗腐蚀能力和耐氧化性；1.5.17母线槽材料环保要求：所有材料必须符合环境保护要求，产品可被回收再利用，主要绝缘材料在火灾时不能放出有毒气体；1.5.18寿命：低压密集型母线槽的使用寿命不低于30年。

核电厂常规岛封闭母线安装及焊接质量控制摘要：核电厂常规岛的主要功能是将核岛产生的蒸汽热能转换成汽轮机的机械能，再通过发电机转变成电能，转化的电能需要通过导线来传输电流，这个导线称为离相封闭母线，又称铝母线，是由高导电率的铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力的产品。

关键词：核电厂常规岛；封闭母线安装；焊接质量控制引言封闭母线是指以非磁性金属材料制成的外壳保护电气母线的结构。

由于封闭母线外壳具有屏蔽作用，可将母线磁场降低至裸露时的10%，且发热量极小，可满足现代建筑可靠供电的要求。

同时，由于封闭母线本身结构较为复杂，对安装质量要求较高，需要加强施工技术要点研究和技术管理，确保电气工程施工质量。

1离相封闭母线导体特点提高运行的安全可靠性，母线封闭后也为采用通风冷却创造了条件：消除钢结构发热离相封闭母线，采用外壳屏蔽可从根本上解决钢结构感应发热的问题；采用分相封闭可减少接地故障，避免相间短路；相封闭母线因有外壳保护可消除外界潮气灰尘；采用分相封闭可杜绝相间短路的发生，减小相间短路电动力。

由于外壳上涡流和环流的双重屏蔽作用，使相间导体所受的短路电动力大为降低；提高运行的安全可靠性，采用片状膜塑料压制而成母线封闭后防止绝缘子结露，同时采用测氢和测温等装置显示其测量信号或传至DCS系统，外壳在同一相内包括分支回路采用电气全连式，并采用多点接地。

2基础技术信息2.1结构分析及检查封闭母线的导体和薄壳区段为正圆，导体由三个绝缘体(三个半部分)支撑，其中一个位于正上方，另两个位于左下方和右下方。

支撑隔离器组件包括：球形皇冠金工具、橡胶垫、弹性块、隔离器体和底座。

根据结构，只有橡胶垫子起缓冲作用，具有一定的压缩量。

侧导线和套管之间的距离测量为隔热层高度大于260mm，无CT位置，布线导线和套管之间的最小距离大于250mm，而不会影响设备的安全操作。

拆下隔离器绝缘子，并检查橡胶垫是否压在隔离器顶部，压缩约6毫米。

三门核电站离相封闭母线运行摘要：离相封闭母线在电厂母线，各种电器之间连接起着重要作用。

被封闭的金属外壳包裹着的母线需要采取措施保持内部通风，控制母线湿度及空气压力。

本文所介绍内容中，在三门核电站，如何对离相封闭母线进行冷却，通风及干燥。

关键词：离相封闭母线（IPB）强迫风冷干燥装置在发电厂和变电站中各级电压配电装置的母线，各种电器之间的连接以及发电机、变压器等电气设备与相应配电装置母线之间的连接，所有这些连接导线也统称为母线。

母线的作用是汇集、分配和传送电能。

母线可分类如下：矩形母线，槽型母线，水内冷母线，金属外壳封闭母线。

其中金属外壳封闭母线是将载流母线用金属外壳密封保护起来，并让金属外壳接地。

三门核电厂的发电机至厂用变压器，厂用变压器至各段中压母线和辅助变压器至中压母线都是金属外壳封闭母线。

金属外壳封闭母线又可以分为离相封闭母线（IPB）和共箱封闭母线两种。

三门核电厂发电机至厂用变压器高压侧就是离相封闭母线。

离相封闭母线（IPB）连接发电机，GCB,主变，厂变高压侧，励磁变压器，接地变压器和PT/SA柜。

采用全连式，带微正压充气或者空气干燥装置，其中发电机回路封闭母线采用强迫风冷，其余部分的封闭母线采用自然冷却/强迫风冷。

强迫风冷系统离相封闭母线强迫风冷系统的基本原理是利用离心风机和系统气路通道形成循环气流。

在处于该循环通道中的母线本体外，设置“气-水”热交换器，对循通道中的气流进行热冷却处理。

循环的基本路径是：经过热交换器的冷空气→A、C相母线外壳→母线上的三相外壳连接通道→B相母线外壳→热交换器对热空气进行热交换。

如此循环往复，整套母线内部就一直处于强迫对流冷却过程中。

大载流状态下的导体及外壳的温度就被限定在规定的范围内。

离相封闭母线强迫风冷系统由装置本体、控制柜、气路通道、监控传感器等几部分组成。

设备本体主要由2组4台离心风机和2套热交换器组成。

控制柜内含有整套设备的电气保护和控制元件。

某核电站厂用电系统结构分析摘要：某核电厂用电系统分为安全相关电源和非安全相关电源。

由于采用了非能动的专设安全设计理念，在严重事故情况下，极大减少了对能动设备的依赖。

本文从可靠性设计角度对其结构进行分析。

关键词：厂用电可靠性结构设计某核电厂厂用电系统主要任务是提供电力生产机械所需电能并保证环境、人身和设备安全。

该系统设计为非安全相关交流电气设备，为核岛电气设备、常规岛电气设备与BOP电气设备供电。

与传统的压水堆核电厂相比，该核电厂采用了非能动的设计理念，可以不通过能动设备来保证核安全，核电厂的备用柴油发电机降为非1E级设备，不执行任何安全相关功能，应急运行时仅对具有纵深防御功能的负载供电。

该厂用电系统分为：核岛辅助电气系统、常规岛辅助电气系统、BOP辅助电气系统。

从可靠性设计角度对厂用电的系统结构进行简要分析，如下：一、厂用电接线设计要素：该厂用电系统设计主要考虑以下要素：●负荷分类及系统分级（核安全级、纵深防御、投资保护、机组运行）●电源引接（启动、工作、后备、应急、检修等）●电压等级的确定●接线形式（通常采用单母线分段接线形式）●运行方式与短路电流限制●配电变压器型式、数量、容量●厂用电动机选择●电动机自启动校验二、厂用电气系统电源该厂用电系统电源为支持电厂所有运行模式的电源，包括：●维系自持运行的机组电源（主发电系统）；●电力输出侧电网的反馈电源（500KV系统）；●用于启停、检修和后备的厂外备用电源（220KV系统）；●保安负荷（投资保护和人员安全）备用电源（备用柴油发电机组）；●应急停堆和保持安全停堆所需安全级备用电源（能动电厂，应急柴油发电机组）或非安全备用电源（非能动电厂，备用柴油发电机组）；●用于电厂控制、应急照明、电厂通讯、反应堆保护、事故监测等的1E级和非1E级蓄电池组、逆变器及其配电装置。

三、厂用电系统结构及分析厂用电设备均布置在专用厂房，按负荷（包括负荷组合）性质和冗余通道而分段，基于运行电压等级和供电优先度级别而分层。

第四章电气主接线4—1 对电气主接线的基本要求是什么?答：对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性.其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。

灵活性包括：操作、调度、扩建的方便性。

经济性包括：节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。

4-2 隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？答：断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流,故用来作为接通和切断电路的控制电器.而隔离开关没有灭弧装置,其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。

4—3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施？答：为了防止隔离开关误操作,除严格按照规章实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。

4-4 主母线和旁路母线各起什么作用?设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时,如何操作？答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。

旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。

设置旁路短路器极大的提高了可靠性。

而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线,可以减少设备,节省投资。

当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好,如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开,就不能使用旁路母线。

如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开,先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。

4-5 发电机—变压器单元接线中,在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？答：发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格等原因造成的困难。

但是，变压器或者厂用变压器发生故障时,除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关，若磁场开关拒跳,则会出现严重的后果，而当发电机定子绕组本身发生故障时,若变压吕高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变压器严重损坏.并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的威胁。