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摘 要：在我国当前社会发展形势下，用电需求越来越多，随着发电机组的大型化发展，新型的强迫风冷较以往的自然冷却的离相封闭母线更适用大型机组高电压、大电流和安全、可靠的输送电能的需要。本文就结合方家山、福清核电机组强迫风冷式离相封闭母线的安装调试及优化设计进行了相关的分析。
关键词：强迫风冷；离相封闭母线；安装调试；优化设计
0. 引言
根据国家电力发展规划，发电机组单机容量向1000MW+的大型化发展，机组输配电的主要载体——离相封闭母线的安全性和经济性作用更显突出。尤其为了满足1000MW及以上的大型水电和核电机组封闭母线高电压、大电流、尺寸小、安全可靠的需求，离相封母的冷却方式也由以往自然冷却型向强迫风冷型的新技术转变，所以对强迫风冷离相封母的进行安装调试和优化设计有着重要的意义。
1. 强迫风冷离相封闭母线安装调试和优化设计的意义
离相封闭母线是发电机组中的一种连接发电机引出线与主升压变压器的输电装置。离相封母的冷却方式主要有自然冷却和强迫风冷两种方式，与自然冷却型相比，采用强迫风冷可以满足高电压大电流离相封母热平衡要求，减少封母的外形尺寸，降低厂房土建成本，提高输电设备的安全经济性。目前国内1000MW机组的离相封母额定电流在28kA以下的一般采用自然冷却方式，超过30kA时采用强迫风冷方式，如岭澳核电二期、三门核电、方家山核电、福清核电等封母额定电流均为33kA左右，均采用强迫风冷方式，而美国和日本在超过15kA时即采用强迫风冷方式。在我国机组容量的大型化的发展趋势下，迫切需要强迫风冷封母的进口技术国产化，同时也对强迫风冷封母的安装调试技术和优化设计也提出了新的要求，其意義重大。
2. 强迫风冷离相封闭母线的安装调试
封母安装调试的主要工作流程是封母基准线标定、支吊架安装、母线就位吊装、母线中心调整拼装、母线内部清扫、母线焊接与焊检、短路板安装及接地、封母附属设备安装、密封性试验、耐压等交接试验、软连接安装。由于强迫风冷封母的主体设备（封母导体和外壳）都是国产的，但附属设备（风冷系统）目前较多的还是进口设备，其主体安装调试技术已较为成熟，相关的国家标准和验收规范也早已建立和执行，但其附属设备的安装调试以及密封性试验，一方面技术尚未完全国产化，另一方面国家标准尚未明确，所以本文对主体安装调试部分不再赘述，主要论述强迫风冷封母安装调试的新技术。
2.1强迫风冷系统的安装调试的技术措施
封母强迫风冷系统与自然冷却系统安装调试技术有所不同，主要体现在附属设备增加了强迫风冷装置和控制柜，以及相关的风速、母线温度、压力等测点。强迫风冷装置安装时不仅要注意中心线与封母接口对准，还要注意基础地面标高，必要时需安装基础槽钢进行整体垫平找正，保证强迫风冷装置与封母接口相吻合并密封严密。相关增加的测点需在安装前校验，尤其是压力释放阀需进行第三方合格检验，这些是自冷封母所不具备的技术工作。
2.2强迫风冷封母的密封性试验
对于封闭母线的密封性试验，《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》（GB 50149-2010）中3.6.7条规定：“微正压金属封闭母线安装完毕后，检查其密封性应良好。”同时《金属封闭母线》（GB 8349-2010）中8.4.2条现场试验条目中规定“微正压充气的离相封闭母线，应进行气密封试验。”所有相关的标准中，均只明确自然冷却（微正压）封母需进行密封性试验，但未明确新型的强迫风冷式封母是否需要现场进行密封性试验。
虽规范上未明确，现场为了确保安全质量，建议采取临时措施进行强迫风冷密封性试验，确保新型强迫风冷封母能安全可靠的运行。
2.3冷却水系统安装调试
强迫风冷封母的冷却空气通常采用闭式系统，空气中封母中受热以后，进入热交换器，冷却以后又返回封母，循环使用，热交换器一般通过机组的冷却水将热量传导出封母系统，使封母导体在安全可控的温度范围内输配电能。假如冷却系统故障，将导致封母中受热的空气不能快速冷却，母线导体温度将升高并超出安全运行标准，势必造成机组降功率运行，甚至停机，经济损失不可估计。所以，封母设备安全可靠的运行对强迫风冷装置的稳定性提出了较高的要求。一方面要求设计选型时的质量保证，要有科学的计算过程和实际的运行参数验证；另一方面要求现场安装调试的质量保证，要有严格的质量过程管理和按国家标准和设计文件的质量行为措施。
3. 强迫风冷离相封闭母线的优化设计
3.1强迫风冷装置模块化优化设计
局限于目前强迫风冷装置的进口技术不能完全国产化，部分部件如热交换器、调节风阀等是国产的，另一部分部件如测点、送风机、逻辑控制柜等需进口采购，导致国内强迫风冷装置不能按照模块化成套发展。这样一方面增加了现场安装调试的质量控制难度，另一方面，各零部件现场组装后，封母密封性效果难以达到出厂前型式试验的标准，加大了维护工作，提高了运行安全风险。如果能模块化设计制造，这些问题将迎刃而解，不仅技术更加成熟，而且安全经济可靠，更能提高强迫风冷封母的市场竞争力。
3.2冷却系统的多重保障优化设计
强迫风冷封母冷却系统的重要性上面已阐述，冷却系统的瘫痪，将直接造成巨大的安全经济损失，所以冷却系统设计上其稳定性应具有多重保障，比如热交换器、送风机、逻辑控制系统等不可或缺的部件应一用一备，同时电源应至少有一路从不停电电源系统引接。应考虑事故工况下，也能保障发电机组的安全运行。
4. 结语
强迫风冷离相封闭母线是发电厂电能输送设备的重要组成部分，其性能关系到发电厂安全经济运行，因此需对封母进行合理的研究设计、安装调试、运行检验、优化设计。只有对强迫风冷离相封闭母线装置进行必要的安装调试和优化设计，才能确保母线质量，保障电力系统的安全，降低风险的存在，从而为电力企业的经济效益提供技术保障，促进我国社会的稳定发展。■
参考文献
[1] 中国能源建设集团镇江华东电力设备制造厂《方家山核电工程离相封闭母线设备竣工文件》
[2] 中国能源建设集团北京电力设备总厂《福清核电工程离相封闭母线设备竣工文件》
关键词：强迫风冷；离相封闭母线；安装调试；优化设计
0. 引言
根据国家电力发展规划，发电机组单机容量向1000MW+的大型化发展，机组输配电的主要载体——离相封闭母线的安全性和经济性作用更显突出。尤其为了满足1000MW及以上的大型水电和核电机组封闭母线高电压、大电流、尺寸小、安全可靠的需求，离相封母的冷却方式也由以往自然冷却型向强迫风冷型的新技术转变，所以对强迫风冷离相封母的进行安装调试和优化设计有着重要的意义。
1. 强迫风冷离相封闭母线安装调试和优化设计的意义
离相封闭母线是发电机组中的一种连接发电机引出线与主升压变压器的输电装置。离相封母的冷却方式主要有自然冷却和强迫风冷两种方式，与自然冷却型相比，采用强迫风冷可以满足高电压大电流离相封母热平衡要求，减少封母的外形尺寸，降低厂房土建成本，提高输电设备的安全经济性。目前国内1000MW机组的离相封母额定电流在28kA以下的一般采用自然冷却方式，超过30kA时采用强迫风冷方式，如岭澳核电二期、三门核电、方家山核电、福清核电等封母额定电流均为33kA左右，均采用强迫风冷方式，而美国和日本在超过15kA时即采用强迫风冷方式。在我国机组容量的大型化的发展趋势下，迫切需要强迫风冷封母的进口技术国产化，同时也对强迫风冷封母的安装调试技术和优化设计也提出了新的要求，其意義重大。
2. 强迫风冷离相封闭母线的安装调试
封母安装调试的主要工作流程是封母基准线标定、支吊架安装、母线就位吊装、母线中心调整拼装、母线内部清扫、母线焊接与焊检、短路板安装及接地、封母附属设备安装、密封性试验、耐压等交接试验、软连接安装。由于强迫风冷封母的主体设备（封母导体和外壳）都是国产的，但附属设备（风冷系统）目前较多的还是进口设备，其主体安装调试技术已较为成熟，相关的国家标准和验收规范也早已建立和执行，但其附属设备的安装调试以及密封性试验，一方面技术尚未完全国产化，另一方面国家标准尚未明确，所以本文对主体安装调试部分不再赘述，主要论述强迫风冷封母安装调试的新技术。
2.1强迫风冷系统的安装调试的技术措施
封母强迫风冷系统与自然冷却系统安装调试技术有所不同，主要体现在附属设备增加了强迫风冷装置和控制柜，以及相关的风速、母线温度、压力等测点。强迫风冷装置安装时不仅要注意中心线与封母接口对准，还要注意基础地面标高，必要时需安装基础槽钢进行整体垫平找正，保证强迫风冷装置与封母接口相吻合并密封严密。相关增加的测点需在安装前校验，尤其是压力释放阀需进行第三方合格检验，这些是自冷封母所不具备的技术工作。
2.2强迫风冷封母的密封性试验
对于封闭母线的密封性试验，《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》（GB 50149-2010）中3.6.7条规定：“微正压金属封闭母线安装完毕后，检查其密封性应良好。”同时《金属封闭母线》（GB 8349-2010）中8.4.2条现场试验条目中规定“微正压充气的离相封闭母线，应进行气密封试验。”所有相关的标准中，均只明确自然冷却（微正压）封母需进行密封性试验，但未明确新型的强迫风冷式封母是否需要现场进行密封性试验。
虽规范上未明确，现场为了确保安全质量，建议采取临时措施进行强迫风冷密封性试验，确保新型强迫风冷封母能安全可靠的运行。
2.3冷却水系统安装调试
强迫风冷封母的冷却空气通常采用闭式系统，空气中封母中受热以后，进入热交换器，冷却以后又返回封母，循环使用，热交换器一般通过机组的冷却水将热量传导出封母系统，使封母导体在安全可控的温度范围内输配电能。假如冷却系统故障，将导致封母中受热的空气不能快速冷却，母线导体温度将升高并超出安全运行标准，势必造成机组降功率运行，甚至停机，经济损失不可估计。所以，封母设备安全可靠的运行对强迫风冷装置的稳定性提出了较高的要求。一方面要求设计选型时的质量保证，要有科学的计算过程和实际的运行参数验证；另一方面要求现场安装调试的质量保证，要有严格的质量过程管理和按国家标准和设计文件的质量行为措施。
3. 强迫风冷离相封闭母线的优化设计
3.1强迫风冷装置模块化优化设计
局限于目前强迫风冷装置的进口技术不能完全国产化，部分部件如热交换器、调节风阀等是国产的，另一部分部件如测点、送风机、逻辑控制柜等需进口采购，导致国内强迫风冷装置不能按照模块化成套发展。这样一方面增加了现场安装调试的质量控制难度，另一方面，各零部件现场组装后，封母密封性效果难以达到出厂前型式试验的标准，加大了维护工作，提高了运行安全风险。如果能模块化设计制造，这些问题将迎刃而解，不仅技术更加成熟，而且安全经济可靠，更能提高强迫风冷封母的市场竞争力。
3.2冷却系统的多重保障优化设计
强迫风冷封母冷却系统的重要性上面已阐述，冷却系统的瘫痪，将直接造成巨大的安全经济损失，所以冷却系统设计上其稳定性应具有多重保障，比如热交换器、送风机、逻辑控制系统等不可或缺的部件应一用一备，同时电源应至少有一路从不停电电源系统引接。应考虑事故工况下，也能保障发电机组的安全运行。
4. 结语
强迫风冷离相封闭母线是发电厂电能输送设备的重要组成部分，其性能关系到发电厂安全经济运行，因此需对封母进行合理的研究设计、安装调试、运行检验、优化设计。只有对强迫风冷离相封闭母线装置进行必要的安装调试和优化设计，才能确保母线质量，保障电力系统的安全，降低风险的存在，从而为电力企业的经济效益提供技术保障，促进我国社会的稳定发展。■
参考文献
[1] 中国能源建设集团镇江华东电力设备制造厂《方家山核电工程离相封闭母线设备竣工文件》
[2] 中国能源建设集团北京电力设备总厂《福清核电工程离相封闭母线设备竣工文件》