概述
封闭母线是指将发电机出线端至主变压器的进线端整个主回路以及与主回路直接连接的高压厂用分支回路全部用金属（铝）外壳封闭起来，在主回路和高压厂用分支回路上的有关设备（隔离开关、负荷开关、互感器、避雷器等）也都封闭在金属外壳内。使用封闭母线可以消除大电流母线对附近钢结构磁感应引起的发热，大幅度减小系统短路时在母线间产生的巨大电动力，以及杜绝发电机与变压器间主回路上相间短路的可能性。大型发电机组一般均采用封闭母线。其分段结构见下图。主要优点是载流能力大、电压等级高、对周围钢构件的发热损耗低、运行安全可靠、维护工作量少。
采用离相封闭母线，由于外壳的屏蔽作用，有效降低了母线周围的钢构损耗发热。
采用自然冷却离相封闭母线，额定电流适当留有裕度，减少母线发热量，可降低损耗。
技术原理
（1）技术参数的确定
①绝缘水平确定
由于海拔高度增加，空气密度及压力将减少，设备外绝缘随之降低。当海拔超过1000 m时，设备外绝缘应予以修正。按国标GB311.1规定，其修正系数为K a =11.1-H ×10-4。封闭母线的外绝缘主要是母线导体和外壳间的空气绝缘。由于封闭母线导体长期运行温度≤90℃，外壳长期运行温度≤70℃，作为其外绝缘介质的导体和外壳间的空气平均温度约在70℃- 80℃。根据GB311.1规定，对于环境温度高于40℃的设备，其外绝缘在干燥状态下的额定耐受电压值应乘以温度修正系数Kt。Kt= 1+ 0.0033T。
国标GBT 8349-2000规定， 18kV金属封闭母线额定1min工频耐受电压湿试有效值45 kV，干试有效值为61kV，额定雷电冲击耐受电压峰值为115kV。
②冷却方式选择
封闭母线的冷却方式主要有自然冷却和强迫风冷2种，应根据工作电流和布置型式进行经济技术比较后确定风冷母线需要使用风机、热交换器、过滤器、水气管路、去离子装置等风冷附属设备，母线热损耗的70%-80%左右被循环空气排出，当风机等风冷附属设备故障时，机组必须减负荷运行。自冷母线无需这些附属设备，大大降低了故障几率，可靠性较风冷母线高。
风冷母线的外壳即为风道的一部分，对母线密封性要求很高，增加了制造难度。同时风冷系统需要安装、调试、检测等附属设备，相应增加了制造、安装难度和运行维护工作量。而自冷母线设计相对简单，可靠性高，安装和运行维护工作量大大减少。
③导体形状的选择
导体形状主要有圆管形和八边形2种，圆管形导体集肤效应低、损耗低、易于加工、导体连接相对复杂；分为两半的八边形导体，其电磁特性接近圆管形，总损耗高，但散热特性好，导体之间连接简单。西安交通大学的研究结果认为分两半八边形导体的对流散热量比圆管形导体提高近40%，相同截面可提高载流量5%左右。
（2）结构的选择确定
①一般结构
确定水电站封闭母线主回路及分支回路的形式，一般为全连式，同相外壳各段之间均有良好的电气连接，并在回路的首末端装设了短路板，为了减少漏磁，短路板安装位置尽可能地靠近所连设备。
根据母线布置特点，仅在垂直段设置了母线伸缩节，以满足轴向和径向不同沉降和位移。
②接地
封闭母线的外壳一般分为一点接地和多点接地2种。一点接地可以避免外壳与大地之间形成感应电流，但一点接地要求每一个外壳支座都加装绝缘部件，保证母线外壳仅有一点接地，结构非常复杂，国内只有三峡等极少数电站采用。
多点接地除在各个短路板处接地外，不对母线支吊点进行绝缘处理，结构简单、安装方便。运行实践表明，多点接地时由壳外磁场产生的感应接地电流很小，通过短路电流时，外壳感应电压不超过24V。因此，国内电站一般都采用多点接地方式。
③短路试验装置
水电站发电机做短路试验一般在机坑内或机坑外进行，短接母线由安装单位制作。但考虑到大电流短接母线制作困难，机坑内场地拥挤，不便试验，因此，公伯峡封闭母线设置了专用的短路试验接头，正常运行时安装短路试验装置封板，保证母线的密封性，试验时拆掉封板，采用专用的短路试验装置将母线短接，进行短路试验及发电机干燥。短路试验装置设置在主变平台的母线室内，试验场所宽敞，便于试验。
④防结露装置
防结露装置包括微正压充气装置、热风保养装置、空气循环干燥装置和防结露加热装置等。微正压充气装置对母线密封要求高，母线运行一段时间后，由于密封件老化或检修等原因，容易造成母线内部无法建立微正压的情况。热风保养装置对母线密封性要求不如微正压高，但耗电量较大。防结露加热装置结构简单，但只能去除湿气，无法解决粉尘污染等问题。空气循环干燥装置综合了微正压充气装置和热风保养装置的优点，但需要风机、空气滤清器等附属设备，需要检测和布置。
⑤导体支撑方式
母线导体采用支持绝缘子支撑，一般有单个、2个、3个和4个4种方式。三绝缘子支撑方式具有结构简单、受力好、安装检修方便，可以采用轻型绝缘子等优点，国内设计的封闭母线几乎都采用三绝缘子支撑。随着三峡电站大尺寸封闭母线的使用，国内开始使用四绝缘子支撑结构。
（3）布置及设备接口：
①布置
根据厂房实际情况决定。
②相连设备的选择配合
封闭母线需要与电流互感器、发电机断路器、厂用高压变压器、励磁变压器及PT柜等设备相连。
③封闭母线与发电机连接
封闭母线与发电机的连接主要有3种方式：封闭母线完全进入发电机，发电机外无裸露母线；封闭母线进入风罩墙内，发电机引出线为裸露母线；封闭母线不进入风罩墙，裸母线引出风罩墙。
第一种方式屏蔽效果最好，但结构复杂，安装困难，要求发电机引线相间距与母线相间距对应，发电机与母线分界面不清。三峡电站母线电流大，为了解决风罩钢构发热问题，不仅采用了第一种连接方式，而且风罩壁还另外采用了铝板屏蔽措施。因此在超大容量机组中应该采用第一种方式。其它机组多采用第二和第三种连接方式。第三种方式风罩必须进行屏蔽处理。
⑤封闭母线与发电机断路器连接
由于发电机断路器装设在全连式离相封闭母线的中间，因此外壳的连接结构必须保证断路器外壳与母线外壳具有良好的电气通道，以实现封闭母线外壳的整体全连式结构的电气要求。
国内发展和应用现状
国内大部分发电企业的离相封闭母线采用的是微正压运行的保护方式，只有极少数机组采用母线外壳内通自然风。以自然风为冷却介质的自然冷却封闭母线通常以125 MW、200 MW小容量机组为主，而大部分300 MW、600 MW、1 000 MW机组采用的是微正压式封闭母线，即外壳内充以干燥、洁净的空气，使其压力保持略高于周围大气压的封闭母线。以微正压运行的封闭母线，对密封有着很高的要求，其目的是保证母线内空气的洁净度，杜绝母线结露、闪络、雨水侵入等隐患的发生。这种保护方式的优点是：减少接地故障，避免相间短路：消除钢构发热：减少相间短路电动力：防止绝缘子结露，提高运行安全可靠性；封闭母线由工厂成套生产，质量较有保证，运行维护量小，安装简便，结构简单，同时也降低了对土建结构的要求。但这种保护方式也存在以下缺点：封闭母线的密封性能容易遭到破坏，一旦密封受到破坏，就会导致母线处于无保护状态，引发各种事故。
国外发展和应用现状
国外很多公司或工厂都能生产大电流封闭母线，日本日立公司已经生产过42kA的离相封闭母线，25kA以上的生产过17套。日本三菱公司已经生产过42kA的离相封闭母线，25kA以上的生产过32套。ABB公司己经生产过36.5kA的离相封闭母线，22kA以上的生产过29套。西技来克公司已经生产过52kA的离相封闭母线，20kA及以上的生产过75套。其它如俄罗斯、乌克兰等国家的工厂也有生产26kA的大电流离相封闭母线的能力。
供应商信息
日本日立公司
日本三菱公司
瑞士ABB公司
西技来克公司
阜新封闭母线有限责任公司
北京电力设备总厂
经典案例
案例一：
广西恶滩水电站离相封闭母线的选用
恶滩水电站位于广西忻城县红水河红渡上游3km, 电站装设4 台单机容量为150 MW 的发电机组, 发电机出口电压为15. 75 kV。电站在系统中的主要作用是调峰、调频, 是一项以发电为主, 兼有航运、灌溉的综合利用工程, 为无人值守电站。根据GB/ T8349 - 2000 金属封闭母线!及JKB11001 封闭母线!设计规范规定, 发电机至主变压器低压侧的连线及各分支引线采用离相封闭母线。
3. 2封闭母线防结露方案
恶滩水电站是个调峰电站, 机组起停频繁, 加上广西气候较为潮湿, 机组停机后, 潮气极易进入封闭母线筒内部造成结露, 大大降低绝缘水平及可靠性,直接影响到发电机组的安全运行, 严重时还会导致短路事故的发生。因此如何采取有效措施防止离相封闭母线内部产生结露, 是保证离相封闭母线安全可靠使用亟待解决的问题。目前封闭母线防结露的方法有以下几种:
3. 2. 1微正压充气
微正压充气是国内最早也是目前最普遍采用的防结露方法。微正压充气装置将干燥、清洁的空气充入母线, 保持母线内300~ 2 500 Pa 的压力, 使母线内部的压力略大于户外空气的压力, 杜绝潮湿、污浊的空气进入母线, 防止母线内瓷绝缘子由于内外湿差不同造成结露现象。另外, 由于内部空气清洁,也杜绝了绝缘子表面由于灰尘、污垢造成绝缘降低的现象发生。
与不充气的普通封闭母线相比较, 微正压充气封闭母线的外壳及其附件的密封要求更高。在实际运行中, 如果封闭母线外壳密封性不够好, 就会影响微正压装置的使用效果。
3. 2. 2空气循环干燥
空气循环干燥装置将封闭母线内空气抽出, 并从外界经空气滤清器补入少量空气, 经干燥后又重新送入封闭母线, 如此周而复始, 使母线内的水份越来越少, 相对湿度不断降低, 露点温度也随之下降,从而保证封闭母线的安全可靠运行。
3. 2. 3设置空气加热器
降低相对湿度的方法之一是在母线内适当的地方设置空气加热器, 使内部温度高于外部气温。这样, 增大了绝缘物表面的空气的露点温度和空气温度之差值, 绝缘物表面就难以结露。
空气加热器的缺点在于: 在母线外壳允许的温升情况下, 其最高的加热功率每单相米可达千瓦左右。而恶滩电站的母线长度较长, 因此所需的功率负荷、设备投资都比较大。另一方面, 当母线内部湿度很大的时候, 在外部气温降低的过程中, 由于内部温度的升高, 就会出现外壳内壁表面空气降低到露点温度的逆效应。
3. 2. 4热风干燥
封闭母线是一种管道, 较容易密封, 即便将空气强制送入内部, 也很少漏气。因此, 向母线内送入去湿干燥过的清洁空气, 排出潮湿的空气, 通过换气使母线内部绝对湿度下降, 内部完全不受外部气候条件的影响, 从而能够经常保持低湿干燥状态。如果封闭母线很长, 可在适当的地方将母线分段, 对各段用专用调节阀送气, 即可使内部压力不致超高, 而且能保证送气均匀。采用干燥热风置换母线空气的工作原理, 对封闭母线的密封性要求相对较低, 使用效果、可靠性都较好。热风干燥方法缺点在于耗电量大。
3. 2. 5对绝缘子局部加热
母线内导体与外壳间由绝缘子和密封绝缘套管支持, 若能保持绝缘子和密封绝缘套管的干燥清洁,就能大大提高绝缘水平。
在每相绝缘子的底部外壳上安装加热器, 虽然可以自动加热, 但由于在母线垂直段对绝缘子加热效果不好, 同时也不能防止外壳、导体的结露, 因此无法解决水平防止的密封绝缘套管等处的结露积水问题。所以这种方法仅适用于主要是水平段的母线。而恶滩水电站的垂直封闭母线较长, 因此不宜采用对绝缘子局部加热的防结露方法。
3. 2. 6除湿机除湿
为达到去湿干燥的目的, 可根据母线内空气容积、沿程阻力等, 设计安装一套除湿机, 直接去除母线内的水气以降低相对湿度。除湿机需要采用闭环方式, 因而要另外安装一套回风系统, 并要确保其压力, 此法设计、安装都比较复杂。
案例二：
公伯峡水电站离相封闭母线设计
1概述
公伯峡水电站装设5 台水轮发电机组, 单机容量300MW。发电机电压18 kV , 发电机与变压器组合方式采用发电机- 变压器单元接线, 发电机出口装设发电机断路器。
由于全连式离相封闭母线具有有效降低周围钢构发热,削弱母线相间短路电动力, 简化接地方式等优点, 已在大、中型水电站广泛运用, 如三峡、二滩、小浪底、李家峡等大型水电站均选用了全连式离相封闭母线。
当母线电流大于8 000 A 时, 通常都采用全连式离相封闭母线。公伯峡发电机主回路最大持续工作电流为11 226A , 选用国家标准规定的12 500 A 全连式离相封闭母线。
2设计选型
2. 1技术参数的确定
2. 1. 1绝缘水平的确定
(1) 高海拔对外绝缘的影响及修正由于海拔高度增加, 空气密度及压力将减少, 设备外绝缘随之降低。当海拔超过1 000 m 时, 设备外绝缘应予以修正。按国标GB311. 1 规定, 其修正系数为
K a =11. 1- H ×10- 4。公伯峡水电站封闭母线安装地点的海拔高度为2 000 m , 其修正系数为:
K a=11. 1- 2 000×10- 4= 1. 11。
(2) 温度对外绝缘的影响及修正
封闭母线的外绝缘主要是母线导体和外壳间的空气绝缘。由于封闭母线导体长期运行温度≤90℃, 外壳长期运行温度≤70℃, 作为其外绝缘介质的导体和外壳间的空气平均温度约在70℃～ 80℃。公伯峡电站封闭母线外壳计算温度60℃, 导体计算温度约82℃, 导体和外壳间的空气平均温度约为71℃。根据GB311. 1 规定, 对于环境温度高于40℃的设备, 其外绝缘在干燥状态下的额定耐受电压值应乘以温度修正系数K t。K t= 1+ 0. 0033T = 1+ 0. 0033 (71- 40) = 1. 10。
(3) 确定绝缘水平
国标GB/T 8349- 2000 规定, 18 kV 金属封闭母线额定1 m in 工频耐受电压湿试有效值为45 kV , 干试有效值为61kV , 额定雷电冲击耐受电压峰值为115 kV。如果公伯峡母线在海拔不高于1 000 m 的地点试验时, 其试验电压应修正为:
1 m in 工频耐受电压(有效值) 湿试 50 kV;
干试 75 kV;
雷电冲击耐受电压(峰值) 140 kV。
根据以上计算结果, 公伯峡水电站选用额定电压为24kV 的封闭母线, 其绝缘水平为: 1 m in 工频耐受电压湿试有效值60 kV , 干试有效值75 kV; 雷电冲击耐受电压峰值为150 kV。完全能够满足要求。
2. 1. 2冷却方式选择
封闭母线的冷却方式主要有自然冷却和强迫风冷2 种,应根据工作电流和布置型式进行经济技术比较后确定。公伯峡电站封闭母线额定电流只有12 500 A , 而且发电机出线空间比较大, 发电机与变压器对应布置, 母线较短, 因此确定封闭母线选用自然冷却方式。
风冷母线需要使用风机、热交换器、过滤器、水气管路、去离子装置等风冷附属设备, 母线热损耗的70%～ 80% 左右被循环空气排出, 当风机等风冷附属设备故障时, 机组必须减负荷运行。自冷母线无需这些附属设备, 大大降低了故障几率, 可靠性较风冷母线高。
风冷母线的外壳即为风道的一部分, 对母线密封性要求很高, 增加了制造难度。同时风冷系统需要安装、调试、检测等附属设备, 相应增加了制造、安装难度和运行维护工作量。而自冷母线设计相对简单, 可靠性高, 安装和运行维护工作量大大减少。
公伯峡水电站离相封闭母线主要技术参数见表1。
2. 1. 3导体形状的选择
导体形状主要有圆管形和八边形2 种, 圆管形导体集肤效应低、损耗低、易于加工、导体连接相对复杂; 分为两半的八边形导体, 其电磁特性接近圆管形, 总损耗高, 但散热特性好, 导体之间连接简单。西安交通大学的研究结果认为分两半八边形导体的对流散热量比圆管形导体提高近40% , 相同截面可提高载流量5% 左右。由于国内没有八边形的铝型材,采用铝板压制又受模具长度限制, 专用金具国内也没有能力生产, 因此公伯峡电站母线导体最终选用圆管形导体。
2. 2结构的选择确定
2. 2. 1一般结构
公伯峡水电站封闭母线主回路及分支回路均为全连式,同相外壳各段之间均有良好的电气连接, 并在回路的首末端装设了短路板, 为了减少漏磁, 短路板安装位置尽可能地靠近所连设备。
根据母线布置特点, 单台机主回路母线总长只有约42三相米, 因此仅在垂直段设置了母线伸缩节, 以满足轴向和径向30 mm以内的不同沉降和位移。
2. 2. 2接地
封闭母线的外壳一般分为一点接地和多点接地2 种。一点接地可以避免外壳与大地之间形成感应电流, 但一点接地要求每一个外壳支座都加装绝缘部件, 保证母线外壳仅有一点接地, 结构非常复杂, 国内只有三峡等极少数电站采用。
多点接地除在各个短路板处接地外, 不对母线支吊点进行绝缘处理, 结构简单、安装方便。运行实践表明, 多点接地时由壳外磁场产生的感应接地电流很小, 通过短路电流时,外壳感应电压不超过24 V。因此, 国内电站一般都采用多点接地方式。
经过比较, 公伯峡封闭母线外壳采用国内常用的、结构简单、安装方便的多点接地方式。
2. 2. 3短路试验装置
水电站发电机做短路试验一般在机坑内或机坑外进行,短接母线由安装单位制作。但考虑到大电流短接母线制作困难, 机坑内场地拥挤, 不便试验, 因此, 公伯峡封闭母线设置了专用的短路试验接头, 正常运行时安装短路试验装置封板, 保证母线的密封性, 试验时拆掉封板, 采用专用的短路试验装置将母线短接, 进行短路试验及发电机干燥。短路试验装置设置在主变平台的母线室内, 试验场所宽敞, 便于试验。
2. 2. 4防结露装置
防结露装置包括微正压充气装置、热风保养装置、空气循环干燥装置和防结露加热装置等。微正压充气装置对母线密封要求高, 母线运行一段时间后, 由于密封件老化或检修等原因, 容易造成母线内部无法建立微正压的情况。热风保养装置对母线密封性要求不如微正压高, 但耗电量较大。防结露加热装置结构简单, 但只能去除湿气, 无法解决粉尘污染等问题。空气循环干燥装置综合了微正压充气装置和热风保养装置的优点, 但需要风机、空气滤清器等附属设备, 需要检测和布置。
根据龙羊峡及李家峡等青海地区水电站的运行情况, 由于青海地区空气干燥, 不装设防结露装置基本满足电站运行要求。公伯峡电站地处青海地区, 为地面式厂房, 因此封闭母线未装设防结露装置, 首台机组于今年9 月投运以来, 运行正常, 未发现结露现象。
2. 2. 5导体支撑方式
母线导体采用支持绝缘子支撑, 一般有单个、2个、3个和4个4 种方式。三绝缘子支撑方式具有结构简单、受力好、安装检修方便, 可以采用轻型绝缘子等优点, 国内设计的封闭母线几乎都采用三绝缘子支撑。随着三峡电站大尺寸封闭母线的使用, 国内开始使用四绝缘子支撑结构。
公伯峡电站封闭母线几何尺寸较小, 仍然使用技术成熟的三绝缘子支撑结构(见图1) , 3个绝缘子互隔120°“下二上一”成倒Y 形布置。三绝缘子支撑方式除倒Y 形外, 还有采用“下一上二”正Y 形布置的。在短路动态情况下, 2种绝缘子布置方式在电磁回心力的作用下绝缘子的受力是相同的。但在静态受力情况下, 正Y 形布置为一个绝缘子受力, 倒Y形布置为2个绝缘子受力, 母线导体静态稳定性好、绝缘子受力小。同时倒Y 形布置时, 通过下部的2个绝缘子很容易调整母线导体中心, 以使母线导体和外壳同心。
2. 2. 6减震器
青海地区地震烈度较高, 早在80 年代龙羊峡水电站封闭母线设计时已开始使用, 在封闭母线支、吊点处均装设减震器, 整个母线系统通过减震器固定在建筑物上, 使得封闭母线处在一个弹性系统中, 充分改善了封闭母线外壳在短路和地震状态下的应力分布。龙羊峡电站经历了许多次地震,封闭母线没有出现任何问题。因此公伯峡电站继续使用了这种结构(见图2)。
2. 2. 7垂直段支撑
公伯峡电站封闭母线垂直段高9. 5 m , 每米单相重约217 t。为了减轻绝缘子的受力, 在母线垂直段中部装有波纹管型温度补偿装置, 将封闭母线静荷载分为2 部分。其上部荷载用2 个抗拉强度为3 t 的绝缘子吊在支点上, 下部荷载用2 个抗弯强度为3 t 的绝缘子支持在支点上, 较好地解决了封闭母线垂直段的静荷载支撑问题。
2. 3布置及设备接口
2. 3. 1布置
公伯峡水电站5 台机组封闭母线的布置方式完全相同。母线由机组第Ê 象限引出, 通过一个转角垂直穿过主厂房上游墙进入上游副厂房, 最后通过约10 m的垂直段引出与主变压器相连。主变布置在1 909. 20m 高程的厂坝间主变平台上, 发电机电压配电装置布置在上游副厂房1 900. 00 m 层。封闭母线采用悬吊式布置, 母线下的空间可充分利用, 主要布置发电机电压设备, 同时安排设备运输及检修维护通道。公伯峡每台机主回路封闭母线约42 三相米, 分支回路约24三相米。封闭母线布置详见图3。
2. 3. 2相连设备的选择配合
公伯峡水电站封闭母线需要与电流互感器、发电机断路器、厂用高压变压器、励磁变压器及PT 柜等设备相连。为了减少母线断口, 缩短母线长度, 进行了以下几方面的优化。首先选用了4 绕组电流互感器, 将发电机出口电流互感器由3组优化为2 组, 减少了1 组主回路电流互感器断口; 其次将主变低压侧电流互感器、避雷器及电压互感器组合到发电机断路器内, 减少了2 组主回路设备断口; 另外将厂用高压变压器及励磁变压器高压侧的电流互感器全部放置在变压器升高座内, 减少了2 组分支回路电流互感器断口。优化方案节约了设备投资, 减少了设备占地面积, 简化了安装检修, 便于运行维护。
2. 3. 3封闭母线与发电机连接
封闭母线与发电机的连接主要有3 种方式: 封闭母线完全进入发电机, 发电机外无裸露母线; 封闭母线进入风罩墙内, 发电机引出线为裸露母线; 封闭母线不进入风罩墙, 裸母线引出风罩墙。
第一种方式屏蔽效果最好, 但结构复杂, 安装困难, 要求发电机引线相间距与母线相间距对应, 发电机与母线分界面不清。三峡电站母线电流大, 为了解决风罩钢构发热问题, 不仅采用了第一种连接方式, 而且风罩壁还另外采用了铝板屏蔽措施。因此在超大容量机组中应该采用第一种方式。其它机组多采用第二和第三种连接方式。第三种方式风罩必须进行屏蔽处理。
公伯峡电站发电机与母线采用第二种方式连接, 封闭母线外壳穿过风罩墙进入风罩内, 发电机引线和母线导体在发电机风罩内连接, 外壳短路板设在发电机风罩内(见图4)。这种连接方式基本解决了风罩墙内钢构发热的问题, 母线电流不超过16 000 A , 无需再对风罩墙内钢构进行屏蔽处理。这种连接方式先后在李家峡、龙羊峡、刘家峡等电站采用, 经现场实测, 采用这种连接方式后, 风罩墙内钢构发热基本消失,连接处局部环境温度降低, 与发电机引线和母线导体在发电机风罩外连接相比较, 封闭母线和发电机连接处的温度大约降低3 ℃～ 4 ℃。
2. 3. 4封闭母线与主变压器连接
封闭母线与主变压器通常在外壳上采用橡胶伸缩套, 没有屏蔽作用, 漏磁比较严重。三峡电站由于母线电流大, 在附近产生的磁场也非常大, 常规的结构无法满足要求, 所以三峡电站取消了橡胶伸缩套, 采用与母线外壳电气连通的过渡箱体、铝箔纹管, 并且将母线外壳短路板设置在过渡箱体最靠近变压器的位置, 以构成整体的三相外壳闭合回路, 大大减少附近钢构的发热。
公伯峡电站母线电流较小, 钢构距离母线与变压器连接处较远, 采用常规连接结构完全能够满足要求。
2. 3. 5封闭母线与发电机断路器连接
由于发电机断路器装设在全连式离相封闭母线的中间,因此外壳的连接结构必须保证断路器外壳与母线外壳具有良好的电气通道, 以实现封闭母线外壳的整体全连式结构的电气要求。公伯峡电站发电机断路器选用ABB 公司的HEC型SF6 断路器, 母线导体与发电机断路器导体的连接是通过母线导体加装过渡金具完成的, 导体断口均在断路器外壳内, 通过断路器安装检修孔完全能够完成导体连接, 而且发电机断路器故障损坏只需更换灭弧室等元件, 不需整体拆卸, 因此母线外壳与断路器外壳可以采用简单可靠的焊接结构, 不需要采用复杂的可拆卸断口, 也不需要采用带活动盖板的连接箱。公伯峡母线外壳与断路器外壳不等径, 选用了简单的外壳过渡连接套将2 个外壳直接焊接在一起, 既保证了母线的密闭性, 又实现了外壳的整体全连要求。
3结论
通过公伯峡水电站离相封闭母线的选型和设计, 以下几点可供借鉴和参考:
(1) 确定封闭母线的绝缘水平应考虑高海拔和温度的影响, 并进行必要的修正;
(2) 冷却方式仍然以自冷方式为主选方案, 可靠性高,系统简单, 便于安装维护;
(3) 对于大型水电站, 为了方便现场试验, 最好在封闭母线的适当位置设置短路试验装置;
(4) 封闭母线与发电机、发电机断路器及变压器等设备的连接, 应根据电站设备及布置等实际情况选择不同的连接方式, 以满足可靠性和经济合理的要求。
参考文献
[1] 赵远征.关于离相封闭母线设计和保护的研究[J].电力系统装备，2009，（5）：75-77.
[2] 齐宏伟.大电流全连离相封闭母线的结构设计与分析[D].沈阳：沈阳工业大学，2002.
[3] 孙帆.公伯峡水电站离相封闭母线设计[J].西北水电，2005，（1）：66-69.
[4] 郭丽娟.广西恶滩水电站离相封闭母线的选用[J].广西电力，2003，（4）：16-17.
