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选电缆还是选母线槽?

所属分类:新闻资讯    发布时间: 2020-05-21    作者:
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大家好!陕西秦西盟实业有限公司小编又和大家见面了,今天带大家了解的是选电缆还是选母线槽

陕西母线槽

风电机组主回路电压等级一般为690V,电能传输方式主要有两种,一种是电缆方式,一种是母线槽。 风电用电缆一般具有很好的低温耐扭曲性,高弹性、柔顺性,良好的抗拉强度、抗撕裂性、耐疲劳以及电绝缘性等性能。根据这些特殊要求,风机一般选用乙丙橡皮绝缘和硅橡胶橡皮绝缘。 风电用母线槽主要分为空气型和密集型,外壳材料为冷轧钢,母排材料为优质铝。空气型母线槽导体之间通过表面绝缘材料及空气间隙保证绝缘强度。密集型母线槽导体之间隔着绝缘材料紧密的压在一起。母线槽内母排一般为三相+PE结构。


两种电能传输方式对比


为了更加清楚的了解这两种传输方式在实际应用中的优势和劣势,下面从电气和机械性能、安装维护等方面全面对比了这两种传输方式的特点。


1运行温度


风电电缆的绝缘通常采用乙丙橡胶或硅橡胶,具有优良的耐热老化性能,导体.高温度为90℃。母线槽绝缘耐热等级为B 级(130℃),过载能力强。


2电气性能


风电电缆的导体为第5类柔软铜导体,单根单芯电缆载流量一般在800 A以下。由于风电机组主回路电流很大,一般需要将多跟单芯电缆并联使用。母线槽的导电体为铝排,一般设计有多种电流等级,载流量范围较宽,可以从500A~5000A。


电缆方式线路损耗大,压降大,电磁干扰大,需要将主回路与控制回路分开布置。母线槽方式线路损耗小,压降小,外壳整体接地,电磁辐射低,对控制回路影响小。电缆长期运行后绝缘和护套会逐渐老化,母线槽使用寿命比电缆长。


3机械性能


电缆护套为橡胶材料,抗机械损伤能力弱。在敷设过程中,由于风电机组吊装现场环境较复杂,电缆容易被尖锐物体划伤。母线槽采用冷轧钢板外壳,强度超过300MPa,机械强度比电缆高。


随着风电机组容量的增大,并联电缆数量增多。电缆一般分组层叠捆扎固定,为了保证足够的散热间距,电缆固定所需空间也越来越大。母线槽采用模块化设计,占用面积小与电缆,散热性好,重量一般为等量电缆的1/3。


4安装


电缆柔韧性好,敷设时可以适当弯曲,因此塔筒壁上电缆线夹固定柱的装焊精度要求很低。相反,塔筒壁上母线槽固定柱装焊精度要求高。


安装方面,母线槽的安装要求比电缆高。安装时要避免对母线进行较剧烈的碰撞、敲击,特别是连接螺栓紧固力矩,要严格按照母线槽紧固要求进行紧固。由于母线槽安装的要求比较严格,安装母线槽的操作人员素质参差不齐,很容易放松对母线安装的要求,影响母线槽的安全使用和使用寿命。


5维护


在维护方面,电缆要优于母线槽。电缆只要定期检查外观有无破损和测绝缘电阻是否正常即可。风电母线槽一般安装使用后3个月内要检查连接螺栓是否松动,1年后进行全面检查,其余每3年必须进行内外彻底检查。母线槽运行过程中应不断查看是否有潜在的潮气,是否有水滴落在母线槽上,定期擦干净母线槽的灰尘,并要特别注意连接器的夹紧力矩及表面清洁情况。


电缆的检修、维护,和故障判断无法分段检测,遇故障需更换时必须更换整根电缆,成本高,工程量大。母线槽有损坏只要更换其中损坏的一部分即可,维修后性能可达到原有的水平。


6安全可靠性


由于考虑到更换问题,母线槽直线段长度不能太长,一般小于3米,直线段和直线段间使用连接器连接,因此接头数量达到十几甚至几十处。接头安装的可靠性受人为因素影响较大,而且连接点越多,故障隐患点越多,后期维护工作量也将越大。


7经济性


近年来,随着国际铜价的一路高涨,电缆的价格也随之水涨船高。以铝材为主要材料的母线槽价格维持在一个相对稳定合理的价格上。根据经验铜芯电缆比母线槽的传输成本高20%以上。随着机组容量的增大,母线槽的传输成本优势更加明显。为了降低电缆成本,部分整机厂家将塔筒内固定敷设的电缆更改为了铝芯电缆。


8阻燃


根据标准,风电电缆应经过GB/T 18380.12规定的单根燃烧试验,阻燃电缆应经过GB/T 18380.35规定的成束电缆燃烧试验。阻燃电缆的绝缘和护套在火焰下虽然不助燃,但也会燃烧。母线槽的外壳一般为冷轧钢板,不会燃烧,绝缘材料为阻燃材料且密封在外壳内,可以有效阻燃。因此,母线槽的阻燃性能优于电缆。


9防潮


湿度不仅是引起塔筒、叶片、机舱等风力发电设备外部构件发生腐蚀或老化的重要因素,同时,对风机内部的各种部件也会造成影响,例如会导致电气部件的绝缘材料电阻和热性能降低、引起电子元器件性能降低。


电缆本身具有优良的防潮防水性能,更适合高湿度环境条件。相比而言,母线槽耐潮湿性能要差一些。母线槽在运输和储存过程中,要做好防护措施,防止绝缘层受潮变质。施工时母线槽容易受潮和渗水,造成相间绝缘电阻下降。


10防腐


盐雾会腐蚀风电设备,破坏设备原有的强度,给设备安全运行带来严重后果,生成的氧化物使电气触点接触不良,它们将导致电气设备故障或毁坏。
电缆外面的护套可以有效保护电缆,达到较高的防护等级,耐腐蚀性能远高于母线槽,更适合高盐雾环境条件。母线槽外壳表面一般采用外表面静电聚脂粉末喷涂,整体IP54,内部导体全长由镀锡层保护,也具有较强的抗腐蚀能力。


11环保


风电耐扭转软电缆一般使用硅橡胶、聚氨酯弹性体(TPU)、氯磺化聚乙烯、氯丁橡皮等作为护套,其中氯磺化聚乙烯和氯丁橡皮含有卤素。含卤素的电缆燃烧时会散发有毒腐蚀性气体,不仅腐蚀仪器仪表等设施,而且危及人的生命安全。母线槽零部件重复利用率高,所有材料均低烟无卤,符合RoHS指令。母线槽的环保性优于电缆。


结语


综合上述分析,电缆方式和母线槽方式各有优势和劣势。由于不同风电项目的实际环境条件、工程预算和环保要求等各不相同,设计人员应根据具体项目的特点和特殊要求,全面对比两种传输方式的电气和机械性能的高低、安装维护的便捷性、安全可靠性、经济性、阻燃防潮防腐环保等方面性能,选择优势.大、.适合的传输方式,例如沿海或海上风电项目一般更多的考虑安装维护方便性、安全可靠性和防潮防腐性能,因此一般选择使用电缆传输电能。


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