李俊霖 ，王承尧 ，栾宇东 ，李伟豪

（1.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林省长春市 130021；2.水利部寒区工程技术研究中心，吉林省长春市 130021）

1 无机矿物质全浇筑母线槽在荒沟抽水蓄能电站的布置

黑龙江荒沟抽水蓄能电站低压母线槽分别布置在主副厂房公用配电屏室、保安配电屏室、电热配电屏及检修配电屏室、主副厂房各系统配电变压器室，由主副厂房配电变压器室至主副厂房走线的母线槽均布置在主副厂房电缆夹层走线，自用电母线槽及母线层检修母线槽布置在母线层主机间上游侧走廊、水轮机层检修母线槽布置在水轮机层主机间水轮机层上游侧走廊、蜗壳层检修母线槽布置在蜗壳层主机间上游侧走廊。尾闸洞渗漏集水井配电室共设置两台渗漏排水泵变压器400V侧与同层渗漏配电盘用渗漏母线槽连接，总长约22m。500kV地面开关站副厂房500.60m高程电气配电室设置两台变压器与同层配电盘之间用母线槽连接，总长约34m见图1。

图1 500kV地面开关站母线槽布置Figure 1 500kV ground switch station busbar arrangement

2 无机矿物质全浇筑母线槽的优势分析

以往电站中发电厂配电系统主要采用共箱封闭母线设计，应用于厂用变压器、备用变压器低压侧与开关柜的连接，受自身结构限制，共箱封闭母线整体密封性能一般，随着使用年限的增加，密封件（尤其是户外部分）逐渐老化，整体密封性更加得不到有效保证，从而影响共箱母线导体的绝缘性能，引发绝缘事故，造成设备损坏以及机组非计划停运，给发电厂带来巨大的损失。[1]使用火山岩无机矿物质全浇筑母线槽可完美解决以上缺点，极大地提升抽水蓄能电电力系统的安全稳定，降低故障率。现从以下几个方面分析，介绍无机矿物质全浇筑母线槽的优势。

2.1 接口温升

母线的接口处温升是影响导体导电性能和供电稳定性的关键因素。因此，用红外线摄影仪对运行中的无机矿物质全浇筑母线槽的温升进行测量。[2]

在图2中，区域2位母线槽接口处，区域1和区域3均为母线槽直线段。表1列出这3个区域中最高温度和平均温度，数据表明，连接头处温度均低于直线段。图2为红外成像仪分析软件的水平线测温功能所成图像，可以更加直观地看出无机矿物质全浇筑母线槽接口温度相对于直线段明显偏低，说明段间接口处的设计及安装工艺具有突出优势。

图2 无机矿物质全浇筑母线槽红外成像图Figure 2 Infrared imaging of inorganic mineral full cast bus duct

表1 无机矿物质全浇筑母线槽温升比较表Table 1 Comparison table of temperature rise of inorganic mineral full casting busway

2.2 电气绝缘能力

对无机矿物质全浇筑母线槽的绝缘电阻进行测试，其绝缘电阻数值高达400000MΩ，而以往所用的共箱封闭母线仅20MΩ左右。[3]无机矿物质全浇筑母线槽的绝缘电阻数值是共箱封闭母线绝缘电阻的20000倍。而且，共箱封闭母线受湿气尘埃影响，随着时间的积累，容易引发故障。[4]

2.3 体积

选用载流量为3200A的无机矿物质全浇筑母线槽与相同载流量的共箱封闭母线作对比。无机矿物质全浇筑母线槽的截面尺寸为360mm×200mm，而共箱封闭母线的截面尺寸达1060 mm×800mm。无机矿物质全浇筑母线槽的体积不足共箱封闭母线的1/10。其尺寸对比见图3。[5]

图3 共箱封闭母线和无机矿物质全浇筑母线尺寸对比图Figure 3 Comparison of the size of the enclosed busbar and the inorganic mineral full-cast busbar

与共箱封闭母线体积相比，使用无机矿物质全浇筑母线可以增加厂房空间利用灵活度，优化设计，且更为美观。除此之外，由于其节省支架、空间，可以节约投资费用。[6]

2.4 防护等级

无机矿物质全浇筑母线在连接处对铜排使用200%接续工艺，[7]可以完全消除接触电阻，再用无机矿物质自然浇筑对其进行锁固。接合后可以实现全段IP68防护等级，永不松脱，免维护。有实验记载，侵入1m的水中，可安全连续通电长达48h。而共箱封闭母线连接处仅以铁板封锁，故防护等级只能达到IP54。因此，在潮湿的抽水蓄能电站应用中，共箱封闭母线在连接处易发生短路故障。

3 结束语

无机矿物质全浇筑母线除以上的优势外，还具有免维护、防火、防爆、防腐蚀、耐撞击等优点。因此，无机矿物质全浇筑母线槽可推广应用到其他抽水蓄能电站、变电站和常规电站。