母線差動(dòng)保護(hù)的工作原理和保護(hù)范圍及母線安裝方案

母線安裝方案母線保護(hù)裝置是正確迅速切除母線故障的重要設(shè)施,它的拒動(dòng)和誤動(dòng)都將給電力系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重危害.母線倒閘操作是電力系統(tǒng)最常見(jiàn)也是最典型的操作,因其連接元件多,操作工作量大,對(duì)運(yùn)行人員的綜合操作技能也提出了較高的要求.基于一次設(shè)備的客觀實(shí)在性,運(yùn)行人員對(duì)一次設(shè)備誤操作所帶來(lái)的危害都有一個(gè)直接的較全面的感性認(rèn)識(shí).但對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)在倒閘操作過(guò)程中進(jìn)行的一些切換、投退操作則往往認(rèn)識(shí)模糊.1母線差動(dòng)保護(hù)范圍是否是確定的,保護(hù)對(duì)象是否是不變的通常講的差動(dòng)保護(hù)包含了母線差動(dòng)保護(hù)、變壓器差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)和線路差動(dòng)保護(hù).實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則是一致的,即各側(cè)或各元件的電流互感器,按差接法接線,正常運(yùn)行以及保護(hù)范圍以外故障時(shí),差電流等于零,保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)差電流等于故障電流,差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流按躲開外部故障時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡電流計(jì)算整定.但也應(yīng)該十分清楚,母線差動(dòng)保護(hù)與變壓器差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)又有很大的不同:即母線的主結(jié)線方式會(huì)隨母線的倒閘操作而改變運(yùn)行方式,如雙母線改為單母線運(yùn)行,雙母線并列運(yùn)行改為雙母線分段并列運(yùn)行,母線元件(如線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等)可以從這一段母線倒換到另一段母線等等.換句話說(shuō),母線差動(dòng)保護(hù)的范圍會(huì)隨母線倒閘操作的進(jìn)行、母線運(yùn)行方式的改變而變化(擴(kuò)大或縮小),母線差動(dòng)保護(hù)的對(duì)象也可以由于母線元件的倒換操作而改變(增加或減少).忽視了這一點(diǎn),在進(jìn)行母線倒閘操作時(shí),對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)的一些必要的切換投退操作肯定就認(rèn)識(shí)模糊、甚至趨于盲目了.2母線倒閘操作時(shí)是否須將母線差動(dòng)保護(hù)退出“在進(jìn)行倒閘操作時(shí)須將母線差動(dòng)保護(hù)退出”是錯(cuò)誤的,之所以產(chǎn)生這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),是因?yàn)橐恍┻\(yùn)行人員曾看到過(guò),甚至在母線倒閘操作時(shí)發(fā)生過(guò)母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng),但其根本原因是對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)缺乏正確認(rèn)識(shí).母線倒閘操作如嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行,即并、解列時(shí)的等電位操作,盡量減少操作隔離開關(guān)時(shí)的電位差,嚴(yán)禁母線電壓互感器二次側(cè)反充電,充分考慮母線差動(dòng)保護(hù)非選擇性開關(guān)的拉、合及低電壓閉鎖母線差動(dòng)保護(hù)壓板的切換等等,是不會(huì)引起母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的.因此,在倒母線的過(guò)程中,母線差動(dòng)保護(hù)的工作原理如不遭到破壞,一般應(yīng)投入運(yùn)行.根據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)資料看,因誤操作引起母線短路事故,幾率還很高.盡管近幾年為防止誤操作在變電站、發(fā)電廠的一次、二次設(shè)備上安裝了五防閉鎖裝置,但一些運(yùn)行人員違規(guī)使用萬(wàn)能鑰匙走錯(cuò)間隔、誤合、誤拉仍時(shí)有發(fā)生.這就使在母線倒閘操作時(shí),保持母線差動(dòng)保護(hù)投入有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義.投入母線差動(dòng)保護(hù)倒母線,可以在萬(wàn)一發(fā)生誤操作造成母線短路時(shí),由保護(hù)裝置動(dòng)作,切除故障,從而避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大,防止設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞、系統(tǒng)失去穩(wěn)定或發(fā)生人身傷亡事故.事實(shí)上,與其說(shuō)母線倒閘操作容易引起母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng),倒不如說(shuō),母線倒閘操作常常會(huì)使母線差動(dòng)保護(hù)失去選擇性而誤切非故障母線.3母線倒閘操作后,是否要將母線差動(dòng)保護(hù)的非選擇性開關(guān)合入實(shí)際工作中一些運(yùn)行人員片面地認(rèn)為,母線倒閘操作會(huì)使母線差動(dòng)保護(hù)失去選擇性,故在操作完成后,合入母線差動(dòng)保護(hù)的非選擇性開關(guān).產(chǎn)生這一認(rèn)識(shí)誤區(qū)的根源在于他們不明白母線差動(dòng)保護(hù)裝置中設(shè)置這一非選擇性開關(guān)的目的.母線保護(hù)有多種類型,不同類型的母線保護(hù)其實(shí)現(xiàn)保護(hù)的工作原理是不一樣的.某些類型的母線保護(hù)由于其工作原理本身存在缺陷,在進(jìn)行母線倒閘操作時(shí)會(huì)使裝置失去對(duì)故障母線的選擇性.因此,問(wèn)題的關(guān)鍵是運(yùn)行人員要弄清楚:哪種類型的母線保護(hù)在母線倒閘操作時(shí)會(huì)失去對(duì)故障母線的選擇性以及怎樣在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⒀b置的非選擇性開關(guān)合入,在什么時(shí)候又該將裝置的非選擇性開關(guān)拉開,抑或是否應(yīng)使該開關(guān)保持合入狀態(tài).這里僅就固定連接的母線差動(dòng)保護(hù)和母聯(lián)電流相位比較原理差動(dòng)保護(hù)以及電流相位比較式母線保護(hù)作一簡(jiǎn)單說(shuō)明.(1)固定連接的母線差動(dòng)保護(hù).這種母線差動(dòng)保護(hù)要求母線上的電源元件,必須按照事先規(guī)定好的固定連接方式運(yùn)行,母線故障時(shí),母線差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作才有選擇性.當(dāng)母線保護(hù)采用此種類型時(shí),進(jìn)行電源元件的倒換,將使保護(hù)失去選擇性.因此,倒換前合入母線差動(dòng)保護(hù)非選擇性開關(guān),倒完后也不拉開.對(duì)負(fù)荷元件,則在倒換前合入非選擇性開關(guān),倒換后拉開非選擇性開關(guān),同時(shí)負(fù)荷元件的跳閘壓板也作相應(yīng)的切換.(2)母聯(lián)電流相位比較原理的母線差動(dòng)保護(hù).這種保護(hù)無(wú)固定連接的要求.只要母差保護(hù)的跳閘壓板位置與元件母線隔離開關(guān)所接母線位置相對(duì)應(yīng)就可以了.因此,倒換操作前將非選擇性開關(guān)合入,倒換后再拉開,并對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)跳閘壓板及重合閘放電壓板,切換到倒換后所對(duì)應(yīng)的母線位置就可以了.這種保護(hù)存在的缺點(diǎn)是2組母線分列運(yùn)行時(shí),母線將失去選擇故障母線組的能力.(3)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù).這種保護(hù)只反應(yīng)電流間的相位,具有較高的靈敏度.倒閘過(guò)程中,需合入非選擇性開關(guān),倒閘后將被操作元件的跳閘壓板及重合閘放電壓板切換至與所接母線對(duì)應(yīng)的比相出口回路就可以了.如果片面地認(rèn)為倒閘操作就使保護(hù)失去選擇性,并沒(méi)有適時(shí)地合入或拉開保護(hù)的非選擇性開關(guān),相反地會(huì)使母線差動(dòng)保護(hù)不能按設(shè)計(jì)的工作原理工作,從而真正失去選擇性.更具體地講,倒母線時(shí),母線差動(dòng)保護(hù)的非選擇性開關(guān)合理的操作順序是:①雙母線改為單母線運(yùn)行前,先合入非選擇性開關(guān),后取母聯(lián)斷路器直流控制回路熔斷器;②單母線改為雙母線運(yùn)行后,先投入母聯(lián)斷路器直流控制回路熔斷器,后拉母線差動(dòng)保護(hù)非選擇性開關(guān).這樣,就能保證在任何情況下,由母線差動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障.4母聯(lián)斷路器代路時(shí),是否母線差動(dòng)保護(hù)可不作任何切換操作一些運(yùn)行人員錯(cuò)誤地認(rèn)為母聯(lián)斷路器自然是母差保護(hù)的范圍,母差保護(hù)動(dòng)作母聯(lián)斷路器也該跳開.殊不知,母聯(lián)斷路器代路時(shí),由母聯(lián)斷路器送電的備用母線,實(shí)際上已是線路的一部分.線路上發(fā)生故障理應(yīng)由線路斷路器跳閘切除,而此時(shí)母聯(lián)斷路器代路實(shí)際上就只能起到線路斷路器的作用.但如果此時(shí)母差保護(hù)不作任何切換,則備用母線故障母線保護(hù)也將動(dòng)作.顯然這種代路方式母線保護(hù)動(dòng)作是不必要的,也是不合理的.這時(shí),正確的切換操作是把母聯(lián)斷路器所代線路及其母線劃出母線差動(dòng)保護(hù)范圍之外.無(wú)論哪種原理的母線差動(dòng)保護(hù),均要操作母聯(lián)斷路器的母線差動(dòng)保護(hù)電流試驗(yàn)盒(或連片),同時(shí)使被代線路本身的母線差動(dòng)保護(hù)電流互感器TA從運(yùn)行的母線差動(dòng)保護(hù)電流回路上甩開,短接好.這樣,才能保證母聯(lián)斷路器代路時(shí),母線差動(dòng)保護(hù)安全、合理運(yùn)行.5做相關(guān)試驗(yàn)時(shí),是否只要母線元件的隔離開關(guān)拉開了,就不會(huì)影響母線差動(dòng)保護(hù)的正常工作運(yùn)行人員本應(yīng)該非常清楚,母線差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作與否取決于加入差動(dòng)繼電器的差電流大小,只要達(dá)到了動(dòng)作值,母線差動(dòng)保護(hù)就會(huì)動(dòng)作切除母線元件.雖然停電母線元件的隔離開關(guān)拉開了,但因母線差動(dòng)保護(hù)的所有電流互感器二次回路是并在一起的,即使一次設(shè)備已停電,其二次回路也要按運(yùn)行設(shè)備對(duì)待,不得將母線差動(dòng)電流回路隨便接地、短路或誤引入外接電源.運(yùn)行人員要特別重視如下幾個(gè)環(huán)節(jié):(1)運(yùn)行中的母線差動(dòng)保護(hù)的電流互感器二次電路被短接后,不管這種短接與母線差動(dòng)保護(hù)的總差回路脫離或相連、均已破壞了母線差動(dòng)保護(hù)的工作原理,在正常或發(fā)生穿越性故障時(shí),均將引起二次差電流的不平衡,并可能產(chǎn)生誤動(dòng).(2)母線元件設(shè)備做一次回路短路試驗(yàn),如電流互感器TA的一次通電試驗(yàn),工作前應(yīng)將母線差動(dòng)保護(hù)停用,或?qū)⑴c試驗(yàn)回路有關(guān)的母線差動(dòng)保護(hù)的電流互感器TA從運(yùn)行的母線差動(dòng)保護(hù)電流回路上甩開,短接好.應(yīng)該指出,母線差動(dòng)保護(hù)在母線倒閘操作過(guò)程中的切換、投退要與該母線采用的母線保護(hù)的類型,保護(hù)的技術(shù)特性、母線的結(jié)線方式及倒閘前后母線運(yùn)行方式的變換,甚至要與電網(wǎng)的運(yùn)行方式具體結(jié)合起來(lái).運(yùn)行人員在進(jìn)行倒閘操作時(shí),要十分明確:操作是否破壞了固定連接的要求、是否會(huì)使保護(hù)失去選擇性;操作完畢后,母線方式是否改變、母線保護(hù)是否具有自適應(yīng)性等等.只有這樣,才能確保倒閘操作過(guò)程中及其操作完成后母線及其保護(hù)的安全合理運(yùn)行.目錄一、主要工機(jī)具及儀表 2二、母線路線確定 2三、支吊架制作安裝 3四、實(shí)地測(cè)量訂貨 5五、母線安裝 5六、質(zhì)量控制 8

一、主要工機(jī)具及儀表1OOOV兆歐表、線墜、卷尺、砂輪切割機(jī)二、母線路線確定1）熟悉圖紙：對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的熟悉是做好施工的第一要素。充分了解每個(gè)回路的母線走向，設(shè)計(jì)標(biāo)高，母線選用的材質(zhì)型號(hào)、防護(hù)等級(jí)；結(jié)合各專業(yè)的施工圖紙，確認(rèn)母線是否會(huì)與其他專業(yè)的標(biāo)高、路徑交叉打架；并做好空間的綜合。2）基準(zhǔn)線的確認(rèn)：來(lái)到施工現(xiàn)場(chǎng)首先需要確認(rèn)的是現(xiàn)場(chǎng)基準(zhǔn)線的位置，并通過(guò)相關(guān)專業(yè)核實(shí)該基準(zhǔn)線的正確性。支吊架測(cè)量精確放線3）確定軸線：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的環(huán)境，確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)行距及株距的軸線，并做好標(biāo)記，有條件的可以整體在現(xiàn)場(chǎng)的柱子上標(biāo)出。4）確定母線的起點(diǎn)及末端點(diǎn)：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中母線標(biāo)出的位置計(jì)算出距起點(diǎn)軸線最近的直線距離，然后在現(xiàn)場(chǎng)找出柱子的軸線將尺寸長(zhǎng)度用卷尺測(cè)量出，并做好標(biāo)記；再用線墜將地面測(cè)量的尺寸返到混凝土頂層。5）確認(rèn)母線偏差：在母線路徑的中間段找出2~3個(gè)點(diǎn)，同樣采用以軸線測(cè)量的方法標(biāo)出位置，用皮尺或者尼龍線牽拉，確認(rèn)母線的首尾段和中間的位置點(diǎn)是否在同一直線上，如有出入應(yīng)根據(jù)需要做調(diào)整。母線支吊架測(cè)量畫線6)標(biāo)出定位點(diǎn)：根據(jù)地面定位點(diǎn)的位置，用線墜將定位點(diǎn)返到混凝土頂層，并做好標(biāo)記。7)記錄實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：將測(cè)量數(shù)據(jù)及時(shí)記錄并在設(shè)計(jì)平面圖紙上標(biāo)注，以便廠家設(shè)計(jì)計(jì)算使用。三、支吊架制作安裝1）吊桿支架距離確定：根據(jù)母線二次深化設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的環(huán)境，插接式母線的插接口距離和母線本體的模數(shù)，精確計(jì)算出母線支吊架安裝位置，所有的支吊架必須避開母線的插接口位置。2）支架材料選擇：根據(jù)支吊架制作標(biāo)準(zhǔn)方案，結(jié)合母線本身的實(shí)際重量選擇對(duì)應(yīng)的型鋼（根據(jù)型材廠家提供的強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)選擇）、吊桿。3）支架切割下料：型材加工尺寸測(cè)量完成后即進(jìn)行材料的切割加工，切割型材時(shí)應(yīng)注意材料是否安放水平，是否有歪斜現(xiàn)象，并逐一糾正，減少次品及不良品的發(fā)生；砂輪切割機(jī)使用時(shí)應(yīng)保持勻速下壓，避免用力過(guò)度發(fā)生卡轉(zhuǎn)、砂輪崩裂傷人的事故，砂輪切割機(jī)切割時(shí)應(yīng)注意避開易燃易爆物品堆放場(chǎng)所，以防發(fā)生火災(zāi)事故。母線支吊架安裝調(diào)平調(diào)直4）支架切口打磨：型材切割后存在一些很鋒利的毛刺，為了支吊架安裝后的美觀及安裝支吊架時(shí)的安全，我們?cè)谙铝锨懈詈缶瓦M(jìn)行打磨的工作。一般采用電動(dòng)砂輪機(jī)打磨，在一些不便于用電動(dòng)砂輪機(jī)打磨的切口上采用角磨機(jī)打磨。進(jìn)線打磨工序時(shí)應(yīng)保持力量適度，切不可用力撞擊運(yùn)行中的電動(dòng)砂輪機(jī)，以防砂輪崩裂飛濺傷人，打磨材料時(shí)不能帶水打磨，以防砂輪爆裂發(fā)生危險(xiǎn)。5）支吊架組裝：在支吊架組裝前必須將支吊架的材料進(jìn)行除脂擦洗干凈，尤其是潔凈室內(nèi)安裝的。然后根據(jù)母線支吊架制作標(biāo)準(zhǔn)方案，將支吊架安步驟分別進(jìn)行組裝，組裝好的支吊架用干凈的塑料薄膜包好以便安裝使用。6）支吊架安裝：首先確定好母線的路徑，標(biāo)出支吊架的位置后，進(jìn)行打孔作業(yè)，然后安裝膨脹螺絲和吊桿，具體安裝步驟如下：膨脹螺栓安裝，金屬膨脹螺栓安裝時(shí)應(yīng)注意不可直接用鐵錘將膨脹螺栓敲進(jìn)孔洞內(nèi)，這樣會(huì)造成金屬膨脹螺栓絲扣損壞，應(yīng)加一截套管再敲進(jìn)孔洞中。在潔凈廠區(qū)施工時(shí)打好的孔洞里還得灌膠，灌膠的目的是阻止泥土灰塵的溢出減少潔凈區(qū)的塵埃污染。密封膠灌膠時(shí)應(yīng)適量，保持洞口密閉即可。支架吊安裝：將備用的支吊架配件按照步驟順序一一安裝，各種不同規(guī)格的配件在安裝時(shí)不可混淆，安裝幾組后進(jìn)行一次檢查，防止大面積返工造成資源浪費(fèi)。支吊架調(diào)平調(diào)直：在支吊架安裝完成后需要整體對(duì)母線支吊架進(jìn)線調(diào)平調(diào)直，從而更好的為母線安裝帶來(lái)便利，同時(shí)相應(yīng)做好支吊架接地。母線支吊架設(shè)獨(dú)立綜合支架四、實(shí)地測(cè)量訂貨支吊架安裝好后，就可以請(qǐng)母線廠家到工地實(shí)地測(cè)量，以后回去畫圖和測(cè)算，畫出的詳細(xì)圖紙需得到現(xiàn)場(chǎng)工程師的確認(rèn)，以后才能訂貨生產(chǎn)。五、母線安裝1）母線編號(hào)核對(duì)：母線安裝前必須仔細(xì)核對(duì)母線的編號(hào)、規(guī)格型號(hào)是否有誤，并核對(duì)廠家系統(tǒng)編號(hào)的正確性。2）水平母線安裝：母線安裝時(shí)首先應(yīng)檢查母線的方向，因插接式母線兩側(cè)的插口是不同的，需要特別注意；檢查母線的頂面是否安裝顛倒；母線連接時(shí)一定要確認(rèn)是否插接牢靠，連接處的母線應(yīng)保持在同一直線上，不可有歪斜的現(xiàn)象；封閉插接母線應(yīng)按設(shè)計(jì)和產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定進(jìn)行組裝，組裝前應(yīng)對(duì)每段進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)絕緣不良立即整改，測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并做好記錄；母線比較重，在搬運(yùn)安裝的時(shí)候注意協(xié)調(diào)配合，以免發(fā)生墜落傷人事故。母線安裝防護(hù)板母線安裝水平測(cè)量母線絕緣測(cè)試母線彎頭并排安裝母線安裝完成，加裝IP54防護(hù)蓋板并列母線安裝完成效果圖3）調(diào)平調(diào)直：該部分工作是在支吊架調(diào)平調(diào)直的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，母線平直度的好壞主要是在該階段控制。調(diào)節(jié)母線的扭曲度可以在母線的一側(cè)相等的距離上用尼龍線拉一條直線，然后用尺子沿母線的路徑逐段測(cè)量，發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求的及時(shí)整改，直到符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求；調(diào)節(jié)母線水平度可以用水平管沿母線托架逐一測(cè)量。4）廠家二次測(cè)量：在完成上述工序后應(yīng)及時(shí)通知廠家技術(shù)人員赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，廠家技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝的具體尺寸測(cè)量預(yù)留處的母線長(zhǎng)度，及變配電室的母線終端單元的尺寸以便最后的母線貫通。5）預(yù)留處母線安裝：剩余母線到貨后進(jìn)行最后部分的連接貫通。需要注意的是中間段母線安裝時(shí)應(yīng)保證首尾兩處的連接緊密可靠。6）母線轉(zhuǎn)接箱安裝：潔凈區(qū)水平段母線安裝完成后，進(jìn)行母線轉(zhuǎn)接箱的安裝，安裝時(shí)需要特別注意母線轉(zhuǎn)接箱的穩(wěn)固性，有必要做好防晃固定，選取支架材質(zhì)時(shí)需考慮電纜接線時(shí)的應(yīng)力；電纜與母線連接時(shí)，必須檢查母線的相序是否正確，與母線連接時(shí)一定要確認(rèn)是否連接牢靠。7）母線防水罩安裝：潔凈區(qū)水平段母線安裝完成后，進(jìn)行母線防水罩的安裝，防水罩采用鍍鋅鐵皮加工制作，安裝在母線上方300mm處。母線轉(zhuǎn)接箱安裝