某大型火電廠位于亞熱帶沿海地帶，常年溫度高、濕度大、空氣中含鹽分多，大氣腐蝕尤為嚴(yán)重。6.9kV廠用高壓之間用戶外共相封閉母排連接。每一段長度都有一個(gè)不密封的柔性膨脹檢查口。

由于存在這些檢查口，使封閉母線內(nèi)的空氣受潮濕天氣影響大，從而使高壓廠用變壓器6.9kV共相封閉母排及固定絕緣子積鹽受潮導(dǎo)致絕緣電阻降低，當(dāng)電氣設(shè)備處于備用狀態(tài)或主要輔助設(shè)備處于聯(lián)動(dòng)備用狀態(tài)時(shí)，電氣設(shè)備絕緣下降可能導(dǎo)致絕緣被擊穿而造成短路事故。

經(jīng)檢驗(yàn)和商討，根據(jù)負(fù)載情況，電纜經(jīng)濟(jì)性選擇將共相封閉母排改造為6.9kV高壓電纜。為了避免三相電纜非對(duì)稱排列時(shí)，產(chǎn)生的磁場分布不均，互感不同，導(dǎo)致電流不平衡，三相電纜需進(jìn)行“整循環(huán)換位”。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)比較后，電纜配置擬采用6組品字形、第二組以后相序采用逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)方式，磁場分布最為平衡。

共相封閉母排改善方案比較分析

1 擬改善區(qū)域

2 改善方案比較

電廠位于鹽害環(huán)境惡劣地區(qū)，當(dāng)采用室外配設(shè)母排時(shí)，可采用電纜或模鑄式樹脂母排兩種方案較佳，如下進(jìn)行分析比較：

項(xiàng)目

方案一：改造為高壓電纜敷設(shè)

方案二：改造為模鑄式樹脂母排

優(yōu)點(diǎn)

1．價(jià)格相對(duì)較低，運(yùn)行維護(hù)性較低。

2．若有一條電纜發(fā)生故障時(shí)，可暫時(shí)拆除隔離。

1．保護(hù)外層采用鋁管或不銹鋼管，硬度高、不易損壞。

2．較節(jié)省空間，運(yùn)行維護(hù)性較低。

3．使用壽命長，適用各種環(huán)境惡劣場所。

缺點(diǎn)

1.相同容量下，所需電纜數(shù)量較多，配設(shè)路徑所需空間大。

2.同相多條電纜配設(shè)時(shí)，因磁場影響，若配設(shè)排列方式不當(dāng)將產(chǎn)生電流分布不平衡情況。

1.直線長度最長僅為10m，需靠絕緣套筒連接。

2.可靠性低，需依照現(xiàn)場配設(shè)路徑定做。

3.費(fèi)用比較昂貴（三相每米單價(jià)約4萬元）。

綜合評(píng)價(jià)

改造經(jīng)濟(jì)性最好，設(shè)備價(jià)格較低，但須考慮相序排列。

優(yōu)選。

設(shè)備價(jià)格昂貴，但免維護(hù)及可靠性較高。

備選。

高壓電纜電磁場分析

1 高壓電纜運(yùn)行中產(chǎn)生的電磁場示意圖

2 電纜受電磁場影響流程圖

同相多條高壓電纜相序排列方式分析

1 利用電纜排列使回路間的磁場互相抵消，避免磁場增長，達(dá)到每回線各導(dǎo)體電流盡可能平均分配。

2 當(dāng)左右兩組導(dǎo)體電流方向相同，變換第二組導(dǎo)線排列方式后，在兩組回線中心點(diǎn)位置測(cè)得磁通密度如下表，其中以排列方式二磁通密度最小。

發(fā)變組廠用高壓共相封閉母排電纜化改造后實(shí)際排列

經(jīng)上述分析、比較及試驗(yàn)，該電廠廠用高壓共相封閉母排改造為高壓電纜配設(shè)（15kV XLPE 400㎜2×1回路×6條/相），18條電纜電流方向均相同，其相序排列將按下圖方式布置（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一次）。

結(jié)論

1 針對(duì)高壓電纜的布置，都要按品字形排列方式布置。若同相有多條電纜時(shí)，更需特別注意同相電纜不可集中布置，且采用逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一次方式依序布置。

2 高壓電纜布設(shè)施工時(shí)，另有下列事項(xiàng)需特別注意：

1）電纜二次壓接施工時(shí)，接觸面需擦拭干凈并依照施工工藝標(biāo)準(zhǔn)鎖緊螺栓，以免阻抗不一致造成分流不均現(xiàn)象。

2）高壓電纜布設(shè)完成后，電纜電源側(cè)的屏蔽層需按施工工藝標(biāo)準(zhǔn)方式予以接地（另一端負(fù)載側(cè)不可接地），避免感應(yīng)電壓升高，產(chǎn)生環(huán)流造成電纜發(fā)熱現(xiàn)象。

3）建議位于重鹽污染地區(qū)，戶外高壓配電電源母排，基于供電穩(wěn)定性及建筑結(jié)構(gòu)、運(yùn)行維護(hù)經(jīng)濟(jì)性考量，若為長距離（＞50m）母排，則應(yīng)優(yōu)先考慮采用高壓電纜配設(shè)；若為短距離（≤50m）母排，則可考慮采用免維護(hù)模鑄式樹脂母排方式較佳。

本文編自《電氣技術(shù)》，標(biāo)題為“發(fā)電廠戶外高壓共相封閉母排電纜化改造”，作者為鄒祥杰。