电缆型固体全绝缘智能母线的研制与应用

摘要

高压母线是重要的电力传输设备，随着社会对电力需求的不断增加，常规的矩形母线已不能满足母线发热和短路电动力等方面的要求，逐步被全绝缘母线所替代。本课题根据实际生产需要，针对全绝缘母线在运用过程中出现的问题，研制了一种新型电缆型固体全绝缘智能母线，不仅满足载流量大和绝缘防护性能优良的要求，而且同时通过智能化的检测手段，对母线本体的主要运行参数进行在线监测，保证母线始终处于良好的运行状态。研究成果为长期运行的高压母线实现在线监测提供了一条切实可行的方法，对预防安全隐患，确保电网安全运行和实现智能化电网的建设有着十分重要的意义。 首先，针对现有固体全绝缘母线研制中的关键问题，从材料选择、包覆工艺与设备的选择、固体全绝缘母线中间接头和终端接头的连接方法等方面提出了适合本课题的解决方案。通过对比分析固体绝缘材料的优缺点，确定了适合本课题的绝缘材料；研制了母线专用挤出机及相应磨具，设计了固体绝缘母线弯管机，确定了硫化流程；确定了母线的链接方法。 然后，开发了一套固体全绝缘母线的在线监测系统，包括硬件和软件部分。本系统在线监测的内容包括母线接头温度的检测、母线外屏蔽层的电位检测、母线泄露电流的检测、母线振动检测、母线环境温度和湿度检测。将参数测量单元(TMU)和母线泄漏电流测量单元(LMU)测量到的数据收集到监测数据集中单元(TCU)并转发到数据处理服务器完成对数据的分析与存储，从而评估母线的运行状态，通过预警机制对非正常状态报警。 最后，根据固体全绝缘智能母线的现场应用效果显示，各个监测终端的传感器工作正常，监测数据准确、及时，系统整体运行可靠，稳定。 本文通过对绝缘材料的选择、包覆工艺的研制、母线金属连接和屏蔽连接的方法以及在线监测系统的设计，研制出一种新型电缆型固体全绝缘智能母线。该系统为实现无人值班，降低维护成本，确保电网安全运行和实现智能化电网的建设打下了坚实的基础，极具推广意义。

目录

第一个书签之前

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状与发展趋势

1.2.1 固体全绝缘母线

1.2.2 在线监测

1.3 存在的问题

1.4 主要研究内容

第二章 电缆型固体全绝缘智能母线的研制

2.1 固体绝缘材料的选择

2.1.1 绝缘材料的性能

2.1.2 固体绝缘材料的性能比较

2.1.3 固体绝缘材料的选择

2.2 固体绝缘材料包覆工艺及设备

2.2.1 挤出工艺研究

2.2.2 硫化

2.2.3 金加工处理

2.3 固体全绝缘母线中间和终端接头连接方式

2.3.1 母线中间接头的连接方法

2.3.2 母线终端接头的连接方法

2.4 本章小结

第三章 电缆型固体全绝缘母线在线监测系统

3.1 系统功能

3.2 系统结构

3.3 监测系统硬件模块

3.3.1 参数测量单元（TMU）

3.3.2 母线泄漏电流测量单元（LMU）

3.3.3 监测数据技术集中单元（TCU）

3.3.4 其他单元

3.4 系统软件功能实现

3.4.1 系统软件功能

3.4.2 数据远程收集模块

3.4.3 数据查询分析模块

3.4.4 专家诊断系统模块

3.5 本章小结

第四章 电缆型固体全绝缘智能母线的现场应用

4.1 用户主界面

4.2 监测功能

4.3 历史和报警功能

4.4 配置功能

4.5 数据与配置导入导出

4.6 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

作者简介