有色金属冶炼厂电力设计规范 [附条文说明] GB50673-2011 建标库

6.5  母线、设备配置及接地

6.5.1  将原规范铝电解直流总汇流铝母线的电流密度由0.3A/mm2~0.5A/mm2改为0.25A/mm2~0.35A/mm2,是为了与铝电解工艺设计规范中的母线等效电流密度取得一致,并选用同一规格尺寸的铝母线。

6.5.3  母线的配置原则是便于维护、降低损耗、减少不平衡和防止短路事故等。

    1  原规范母线应涂刷区别相序和相极性的防腐色漆,这样易理解为母线表面全部刷漆。目前实际作法是仅在母线的接线端头上标注区别相序和极性的色标漆。

    2  本款在于使柜间电压相电流尽量达到平衡,以降低环流。

    3  因整流器直流引出正、负母线受位置限制,有发生短路的可能,宜尽最加大间距或隔离措施。

    4  防止混凝土支架电化腐蚀。

6.5.4  有关母线伸缩头的位置,都是以往设计沿用的数据,为便于安装、拆卸检修,防止振动、热胀冷缩拉坏变压器套管漏油等,需采用的必要措施。

6.5.5  直流汇流母线发生短路的机会非常少,即使有金属导体落在200kA及以上系列电流的正负母线上,流经此金属导体的短路电流为电解系列电流的分流电流,该导体也将很快被熔化或被电动力所抛掉。由于导体与母线间有接触电阻存在,此接触电阻也限制了短路电流。目前整流元件数量是按直流出口短路要求选择的。因此,在发生此类短路时,往往整流机组上的电流还没有来得及反应而此导体已被熔化或抛掉。

6.5.6  母线地沟易积水、积灰,难于清理,造成接地短路,还有安全和散热通风等问题,所以直流母线不宜配置在地沟内。

6.5.7~6.5.10  这几条是整流所的位置和配置原则,是从防火、防腐、通风、采光、减少占地、节省投资、减少有色金属消耗及节约电能等方面综合考虑的。

    整流变压器大多为屋外布置,机组间设隔墙,一是为检修安全,当一台检修时不影响系列其他机组的安全运行;二是减小建筑面积;三是从防火、防爆上考虑。是结合有色冶金行业电解整流所的特点,根据现行国家标准《3kV~110kV高压配电装置设计规范》GB50060的规定而设置的。

6.5.11  直流母线周围的磁场强度较大,直流电流中也含交流谐波,从控制室楼板下穿过会影响保护、计算机系统运行、控制继电器的安全运行和对通信的干扰。

    控制室是供变电及整流所的心脏,值班人员必须保持清醒的头脑,以便正确处理事故和运行操作。而整流器室噪声较大,不宜合建在一起。

6.5.12~6.5.14  这几条是针对电解用整流装置中有外壳整流器的安装和接地所采取的方法。

    因为直流回路的漏泄电流较大,因此,对电解直流系统,应与一极接地系统等同对待,当一点对地绝缘破坏而未被发现,另一极接地短路,对人身安全和设备将造成巨大危害。由于系列电流太大,有反电势的电解槽直流侧的开关不能带负荷切断(目前还无带负荷切断大电流的开关产品),由电解系列反电势向故障点供给的事故电流,可以延续故障时间和扩大事故。在带电检修的情况下,若带电设备附近的金属外壳和结构采用低电阻直流接地,与经高电阻接地或与地绝缘相比较,对人身安全可能更加危险。

    根据以上特点,整流器安装方式有三种:第一种是整流器与变压器分开配置时,采用绝缘法安装及绝缘监视,墙和地面作绝缘处理,发出接地信号;第二种是整流器外壳靠近变压器,与变压器分不开而共同接地时,采用绝缘安装及接地保护,交直流接地保护动作切断全系列机组电源侧断路器;第三种是整流器与变压器分开配置,采用绝缘法安装及接地保护,是前两种的综合方式,整流器周围的墙和地面可不作绝缘处理。根据国内外的运行经验,直流电压在125V及以下的整流器,放在干燥的水泥地面上,对柜壳不连接地线,基本上不会发生因导体接壳而烧硅整流柜的情况。

    考虑到目前电解铝整流机组电压越来越高,无论哪种安装方式,带电检修均十分危险,所以在原规范基础上增加了整流器及整流柜周围设置主回路带电禁止入内的防护围栏的安装方式。

6.5.15  自撑式结构的整流器,因无外壳也就无所谓外壳接地,只用绝缘法安装,周围墙和地面均不作绝缘处理。安装简单,无外壳接地保护,是屋内整流器结构发展的方向,国内制造的自撑式整流器已投入运行。