功果桥电站励磁交流进线电缆发热分析及处理.docx

技 术 探讨CONSTRUCTION第5卷第22期2015年8月功果桥电站励磁交流进线电缆发热分析及处理黄金亮 王 强华能澜沧江水电股份有限公司苗尾·功果桥水电厂 云南 672708摘要：对功果桥电厂励磁交流进线电缆发热原因进行详细的调查及分析，并成功解决励磁交流进线电缆发热问题，对分析解决励磁交流进 线电缆发热问题具有实际的指导意义。关键词：励磁交流进线电缆发热；分析及处理中图分类号：C35文献标识码：A一、概述功果桥电站励磁系统采用由东方电机控制设备公司生产的GES-6630 自并励静止可控硅同步发电机励磁装置。我厂励磁变低压侧A、B、C三相励磁电缆均为5根1*185的电缆并联使用，励磁电缆为江苏中超电缆厂提供型号为 ZR-YJV 1*185 的阻燃交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，最高运行温度为 90℃，最大载流量为480A。前期运行中发现当机组带高负荷运行时，部分励磁电缆发热严重， 经现场运维人员检查测量，发现同相的五根电缆电流均存不同大小的差异，同相的电流分配不平衡导致电缆发热，最高温度达55℃，最低温度 26.2℃，温度差异较大。电缆电流长期不平衡运行可能导致电缆过热加速老化甚至出现电缆过热击穿的事故，严重影响机组的安全稳定运行。目前关于励磁系统交流进线电缆电流不平衡导致电缆发热的研究很少，有鉴于此，本文分析了造成我厂励磁电缆发热的原因并成功解决励磁电缆发热问题，希望通过本文的分析能为励磁系统故障后的诊断提供帮助，对励磁系统交流进线电缆发热问题的解决提供参考。二、原因分析我厂励磁变低压侧同相5根励磁电缆并联使用，由于同相多根单芯 电缆并联使用时存在以下几点问题：1）由于电缆间邻近效应的影响，同相并联电缆的导体交流电阻不 能完全匹配；2）每根电缆的电感受到同相电缆电感的影响，排列方式不当将造 成同相电缆电感产生较大的差值；3）并联电缆交流电阻和电感不同，会引起总的电缆阻抗的不同， 最终导致载流量不能平均分配。针对我厂的实际情况，专业人员从励磁交流进线电缆的温度、电流大小、电缆走向及电缆布置情况和电缆不同敷设方式下的效果等方面进行调查和研究。从调查一中可以看出，机组在满负荷运行时同相五根电缆电流存 在分配不均的现象，最终导致同相五根电缆温度有所差异。调查2调查励磁系统交流进线电缆走向及电缆布置（以3号机组为例）目的找出电流分布不均的原因方式现场实际查看电缆走向时间2013年2月调查地点3号机母线洞结果励磁变低压侧A相5根电缆走向均为400V盘柜后侧电缆沟励磁变低压侧B相3根电缆走向400V盘柜前侧电缆沟2根电缆走向为400V盘柜后侧电缆沟励磁变低压侧C相5根电缆走向均为400V盘柜前侧电缆沟400V盘柜前侧电缆沟电缆沿桥架水平排列B3-B4-B5-C1-C2-C3-C4-C5400V盘柜后侧电缆沟电缆沿桥架水平排列A1-A2-A3-A4-A5-B1-B2结论从调查结果可以看出励磁变低压侧三相共计15根电缆由于走向与排列方式不同，致使同相电缆在并联使用时电缆载流量存在差异，最终导致电缆发热差异。调查3交流电缆不同敷设方式下的效果目的找出影响交流电缆电流、温度数值的因素方式查找相关学术论文时间2013年3月调查地点资料室结果结论1交流电缆产生的交变磁场作用在金属上会产生感应涡流结论2影响并联交流电缆载流量分配的因素是不平衡系数结论3并联电缆阻抗的大小是影响电缆电流分配的关键因素结论4不锈钢材质的电缆支架可将涡流损耗限制在较低水平调查 结论通过调查影响并联交流电缆电流分配的因素，可以找出合理的解决方案，从而提高电缆运输能力、减小功率损耗，为下一步研究 指明了方向。从调查二可以看出励磁变低压侧B相电缆由于走向不同，导致电缆 发热程度与A、C相电缆相比较为严重。究其原因认为同相并联电缆的导体交流电阻不能完全匹配，同时邻近电缆的电感相互之间也存在一定的影响，最终总的阻抗也将不相等，电缆的载流量将不能平均分配。调查1调查运行中励磁电缆温度、电流大小（以3号机组为例）目的找出同相电缆温度与电流分配的关系方式机组带满负荷运行时使用红外线热成像仪和钳形电流表测量时间2013年1月调查地点3号机母线洞数据（负荷225MW）A相B相C相序号电流温度序号电流温度序号电流温度A1424A55℃B1165A30.3℃C1276A36.8℃：A2135A31.2℃B2161A32.3℃C2162A32.8℃A3105A28.2℃B3232A35℃C3121A30.9℃A479A26.2℃B4232A35.1℃C4121A30.1℃A5174A29℃B5297A37℃C5162A30.1℃热成像图片结论从调查数据表格和热成像图片可以清晰的看出，同相的五根 电缆电流存在分配的不均匀性，温度与电缆电流成线性关系， 即温度随电流值的增大而升高。励