发电厂户外高压共相封闭母排电缆化改造

邹祥杰

（1. 福州大学电气工程与自动化学院，福州 350108；2. 华阳电业有限公司，山东 漳州 363105）

某大型火电厂位于亚热带沿海地带，常年温度高、湿度大、空气中含盐分多，大气腐蚀尤为严重。6.9kV厂用高压之间用户外共相封闭母排连接。每一段长度有一个不密封的柔性膨胀检查口。由于存在这些检查口，使封闭母线内的空气受潮湿天气影响大，从而使高压厂用变压器6.9kV共相封闭母排及固定绝缘子积盐受潮导致绝缘电阻降低，当电气设备处于备用状态或主要辅助设备处于联动备用状态时，电气设备绝缘下降可能导致绝缘被击穿而造成短路事故。

经检验和商讨，根据负载情况，电缆经济性选择将共相封闭母排改造为6.9kV高压电缆。为了避免三相电缆非对称排列时，产生的磁场分布不均，互感不同，导致电流不平衡，三相电缆需进行“整循环换位”。经实验比较后，电缆配置拟采用6组品字形、第二组以后相序采用逆时针方向转动方式，磁场分布最为平衡。

1 共相封闭母排改善方案比较分析

1.1 拟改善区域

1.2 改善方案比较

电厂位于盐害环境恶劣地区，当采用室外配设母排时，可采用电缆或模铸式树脂母排两种方案较佳，如下进行分析比较（见表1）。

图1 部分改造为电缆

表 1

2 高压电缆电磁场分析

高压电缆运行中产生的电磁场示意图见表2。

表 2

电缆受电磁场影响流程图（如图2所示）。

图2

3 同相多条高压电缆相序排列方式分析

1）利用电缆排列使回路间的磁场互相抵消，避免磁场增长，达到每回线各导体电流尽可能平均分配。

2）当左右两组导体电流方向相同，变换第二组导线排列方式后，在两组回线中心点位置测得磁通密度，其中以排列方式二磁通密度最小（见表 3）。

表 3

4 发变组厂用高压共相封闭母排电缆化改造后实际排列

经上述分析、比较及试验，该电厂厂用高压共相封闭母排改造为高压电缆配设（15kV XLPE 400mm2×1回路×6条/相），18条电缆电流方向均相同，其相序排列将按图3所示方式布置（逆时针旋转一次）。

图3

5 结论

1）针对高压电缆的布置，都要按品字形排列方式布置。若同相有多条电缆时，更需特别注意同相电缆不可集中布置，且采用逆时针旋转一次方式依序布置。

2）高压电缆布设施工时，另有下列事项需特别注意：①电缆二次压接施工时，接触面需擦拭干净并依照施工工艺标准锁紧螺栓，以免阻抗不一致造成分流不均现象；②高压电缆布设完成后，电缆电源侧的屏蔽层需按施工工艺标准方式予以接地（另一端负载侧不可接地），避免感应电压升高，产生环流造成电缆发热现象；③建议位于重盐污染地区，户外高压配电电源母排，基于供电稳定性及建筑结构、运行维护经济性考量，若为长距离（＞50m）母排，则应优先考虑采用高压电缆配设；若为短距离（≤50m）母排，则可考虑采用免维护模铸式树脂母排方式较佳。