〔摘要〕本文針對封閉母線頻發(fā)的結(jié)露事故，在母線的運行結(jié)構(gòu)和空氣的物理性質(zhì)兩方面做了綜合分析，并詳細闡述了解決方案。
　　〔關(guān)鍵詞〕封閉母線；結(jié)露；微風循環(huán)正壓裝置
　　
　　1事故的發(fā)生
　　2009年2月8日12時19分，烏海熱電廠#2發(fā)電機基波定子接地保護動作，#2發(fā)變組220kV側(cè)6602開關(guān)跳閘，#2發(fā)電機滅磁開關(guān)跳閘，6kV廠用IIA、IIB段工作電源開關(guān)跳閘，6kV廠用電快切裝置動作，6kV廠用IIA、IIB段轉(zhuǎn)為備用電源供電，#2發(fā)變組與系統(tǒng)解列。檢查#2發(fā)變組A、B屏保護均為基波定子接地保護動作，#2發(fā)變組故障錄波器錄波數(shù)據(jù)記錄故障時發(fā)電機機端電壓瞬時值Ua為65.62V，Ub為107.34V，Uc為-31.85V，機端零序Us為82V，中性點零序UL為49.21V。發(fā)電部運行人員采取了必要的安全措施后，在發(fā)電機盤車5轉(zhuǎn)/分的條件下，測量#2發(fā)變組20kV側(cè)絕緣為32kΩ（不包括機端PT、避雷器及中性點PT），初步判斷#2發(fā)變組20kV側(cè)系統(tǒng)非金屬性接地故障。
　　為查找故障點和跳機原因，經(jīng)專業(yè)會議決定，廠領(lǐng)導批準，采用手動升壓的方式對#2發(fā)變組進行零啟升壓，第一次升壓至10.3kV（發(fā)電機額定電壓為20kV）時，發(fā)電機基波定子接地保護動作跳閘（保護延時為1.5秒），由于繼電人員進行的#2發(fā)電機出口電壓互感器二次電壓測量工作沒有測試完成，又進行第二次零啟升壓，電壓在2、4、6、8kV時，分別測量機端電壓互感器TV2和TV3的兩個二次繞組及開口三角繞組輸出電壓均正常，當電壓升至10kV時，#2發(fā)電機基波定子接地保護再次動作，開關(guān)跳閘，判定#2發(fā)變組20kV側(cè)系統(tǒng)存在接地。
　　2月9日，對#2發(fā)變組20kV側(cè)系統(tǒng)查找接地故障點，采取分段隔離、逐段查找的方法，分別對#2發(fā)電機和封閉母線進行耐壓試驗，查找故障點。將#2發(fā)電機機端及中性點母線軟連接拆開，分別進行#2發(fā)電機交、直流耐壓試驗，結(jié)果均合格。
　　將發(fā)電機出口C相封閉母線至主變、高廠變和勵磁變四處接線端子斷開，單獨對C相母線進行交流耐壓試驗，當電壓升至10kV時，放電擊穿，交流耐壓裝置充電電流達40A，斷定C相母線絕緣存在接地故障。組織電氣檢修人員對#2發(fā)變組20kV側(cè)母線所有絕緣子逐一排查，發(fā)現(xiàn)在#2主變20kV側(cè)C相封閉母線根部盆式絕緣子內(nèi)部有積水結(jié)冰，故障點處盆式絕緣子有短路放電燒痕。
　　2事故的原因分析
　　由以上事故可以看出，造成此次事故的主要原因是封閉母線內(nèi)部結(jié)露，結(jié)露水在封閉母線的導體和外殼之間形成貫通，引發(fā)導體直接對外殼放電。以上事故，并不是一起單純的偶然事故，在每年的10月末11月初，至來年的3月末4月初，都是我國封閉母線結(jié)露事件的高發(fā)期，每年在這一時期內(nèi)，全國各地都有封閉母線因結(jié)露而引發(fā)機組非計劃停機事件。但相關(guān)部門對此卻認識不足，將原因歸結(jié)為封閉母線密封不嚴；微正壓裝置誤將含水量較大的濕空氣充入母線內(nèi)等諸多原因，但這些原因都禁不起推敲。顯然，封閉母線因密封不嚴而導致結(jié)露的說法是站不住腳的。
　　3防止封閉母線結(jié)露的方案
　　國內(nèi)運行中的封閉母線，主要表現(xiàn)出3種運行狀態(tài)
　　3.1封閉母線密封狀態(tài)良好，母線內(nèi)能夠始終保持一定的微正壓氣體。且保壓時間在30分鐘左右。
　　3.2封閉母線密封狀態(tài)一般，母線內(nèi)雖然能夠充入一部分微正壓氣體，但壓力始終保持不住，保壓時間在1～5分鐘左右。
　　3.3封閉母線密封狀態(tài)差，母線內(nèi)沒有一點壓力，保壓時間為0.
　　由以上3點我們可以看出，對于密封狀態(tài)良好的封閉母線，我們采用國內(nèi)的微正壓的保護方式完全可以提供保護，而對于密封狀態(tài)一般和密封狀態(tài)較差的封閉母線，如果依然采用微正壓運行的保護方式，必然會導致微正壓裝置頻繁啟動或長時間啟動，久之,造成微正壓裝置損壞,使母線失去保護。母線失去保護后,空氣中的粉塵、雜質(zhì)、雨水等就會乘虛侵入母線,在母線內(nèi)部形成污穢層,從而引發(fā)結(jié)露、閃烙等事故的發(fā)生。
　　微風正壓循環(huán)裝置是完全根據(jù)國內(nèi)封閉母線密封3種運行狀態(tài)的特殊情況而提出的。微風正壓循環(huán)技術(shù)是國外比較普及的一種技術(shù)，其采用微正壓裝置的工作原理，即24小時不間斷的向封閉母線內(nèi)充入300Pa～2500Pa區(qū)間壓力的“不飽和空氣”。使封閉母線內(nèi)的壓力始終保持在一個穩(wěn)定值。這種充氣方式的優(yōu)點在于：
　　1．充入母線的潔凈、干燥的“不飽和壓縮空氣”在母線的三相中以對流的形式流動,形成微風循環(huán),將母線內(nèi)過量的水份吸收,成為“飽和空氣”,以提高母線的固體絕緣。同時,將母線導體產(chǎn)生的熱量以微風吹拂的形式帶走,降低了導體的溫度,起到預防導體過熱發(fā)生局部強烈氧化,及降低導體電阻的作用。
　　2．對密封不嚴的封閉母線形成“氣封”。母線內(nèi)的濕熱空氣最終由母線的密封不嚴處吹出。并有效阻止了外界空氣中的灰塵、雜質(zhì)、雨水等物質(zhì)由母線的密封缺陷處侵入母線，使封閉母線只有向外呼出的氣流，而不能向內(nèi)吸入空氣。從而達到氣封的效果。
　　4工作方式 
　　4.1微正壓工作方式。當母線內(nèi)壓力低于300PA時，該裝置自動向封閉母線內(nèi)充氣，當母線內(nèi)壓力達到2500PA時，該裝置停止向封閉母線內(nèi)充氣，并始終保持這一區(qū)間壓力。
　　4.2溫濕度控制工作方式。通過對封閉母線內(nèi)部空氣的監(jiān)測，使封閉母線內(nèi)部空氣的溫度、濕度始終保持在一恒定值。
　　4.3手動運行工作方式。當封閉母線存在較大泄漏點無法達到密封要求，或封閉母線遇到極端惡劣天氣氣候空氣無法達到標準要求時，該裝置可通過人工手動控制，利用該裝置完善的三種保護功能，向母線內(nèi)強制充氣。壓力可控制在0～2500Pa的區(qū)間壓力范圍內(nèi)（可調(diào)）。
　　5設(shè)計理念
　　其設(shè)計理念為：當封閉母線密封良好時，該裝置可作為正常的微正壓裝置來使用；當封閉母線密封不良時，該裝置可自動調(diào)整為微風循環(huán)裝置來使用，該性能主要是為國內(nèi)的風冷式離相封閉母線導體和外殼的強迫冷卻而研發(fā)。其充氣模式采用風冷式離相封閉母線的雙風系統(tǒng)充氣模式，即采用與環(huán)境溫度一樣的干燥、潔凈的空氣從室內(nèi)充氣口沖入母線內(nèi)，在母線內(nèi)導體與外殼的夾層中對流循環(huán)，利用母線的自然泄漏率，從母線的末端排出，同時保持母線內(nèi)部形成略微高于大氣壓的微正壓氣體。目前，這種微風正壓循環(huán)工藝已經(jīng)在大唐內(nèi)蒙古托克托發(fā)電廠、大唐天津盤山發(fā)電廠、北方聯(lián)合電力烏海熱電廠等企業(yè)得到認可和普及。該工藝有很高的可靠性，從使用效果看，完全擺脫了封閉母線的保護裝置受封閉母線密封限制的條件。