某电站励磁电缆发热异常原因及处理

某电站励磁电缆发热异常原因及处理

韩战乐王帅军

（中国水利水电第五工程局有限公司四川成都610066）

摘要：针对发电机励磁交流电缆并联运行中电流及温度分布异常情况，对电缆的敷设方式进行分析，得出电缆的排列方式对单芯多根电缆并联运行的影响，提出了有效的解决方案。通过现场实际调整，建议多根单芯电缆在并联运行时应尽量采用相序交叉次序的敷设方式，也为后续同类电缆施工提供经验。

关键词：单芯并联电缆；发热；敷设方式；品字形布置

某水电站共装有6台容量为250MVA水轮发电机组，额定转子励磁电流1576A。发电机采用自并励静止可控硅励磁，励磁变容量为3*550KVA，低压侧电压600V，主回路励磁交流电缆型号为YJV-1*185/1kV电缆，电缆通过电缆沟、电缆梯架、电缆桥架将励磁变与励磁交流开关柜连接，每相4根，每根长月75米，在电缆沟及桥架上成一字排列。2017年12月14日在日常巡视定检过程中发现3#机组在发电机运行过程中励磁交流电缆温度分部严重不均，其中发热最严重电缆温度达到87℃，且运行中电缆存在振动情况，已严重威胁发电机安全稳定运行。

1电缆发热情况

2017年12月14日，在设备巡视过程中对3号机励磁交流电缆进行温度监测，发现部分电缆温度过热且温度分布不均，用钳形电流表测量电缆实际电流分布不均，具体测量支见表1。

表1励磁交流电缆电流分布及温度情况

从表1中可知，三相电缆总体载流量基本相等，差值很小，但是同相并联的多根电缆的载流量存在分布不均现象。根据测量情况判断，同相并联电缆电流不平衡度较大，同时部分电缆运行温度偏高，在长时间高负荷运行的情况下有烧毁的可能。

2电缆发热的原因

2.1电缆材质、截面积

在电缆发热问题出现后，现场及时查找技术文件资料，核实电缆敷设根数、电缆型号是否与设计一致，经检查，现场安装符合要求，根据电缆载流量的允许值来判断该电缆在此运行电流下不会产生发热现象，初步怀疑电缆可能存在问题，在现场将施工剩余部分电缆取样送检，检查结果显示电缆型号、材质、截面积均符合规范要求，电缆发热与电缆材质、截面积无关。

2.2电缆散热不好

励磁交流电缆敷设在电缆沟及电缆桥架内，均处在封闭且无通风散热的环境内，电缆发热可能与电缆所处的实际环境有关，为验证电缆发热是否是环境所致，现场将电缆沟盖板、桥架盖板掀除，使电缆处于自然通风的环境中，机组运行一段时间后再次对电缆的电流及温度进行测量，发现电缆电流无明显变化，温度平均降低2～4℃，由此可见，电缆散热不好不是造成电缆发热的根本原因。

2.3电缆敷设方式

现场电缆采用一字型布置，且未将三相电缆穿插排列，造成三相电缆距离不等，在运行过程中，电缆周围的磁通矢量和不为零，会使电缆产生涡流，从而导致电缆电流分部不均、温度较高且会产生高频震动。

3处理措施

根据现场实际情况，为验证电缆发热的原因是电缆敷设布置不合理所致，作业人员对已完成的电缆进行敷设方式调整，调整后的电缆敷设方式如下图1所示：

图1品字形电缆敷设排列方式

4处理后的结果

通过对励磁交流电缆敷设调整（品字形），对励磁电缆全段进行红外测量，温度分布基本均匀，电缆震动消失，同时测量各电缆电流分布如表2。

表2励磁交流电缆电流分部

从表2各电缆电流分布情况可以看出，通过对电缆的排列敷设进行调整，每根电缆发热情况相同，温度基本相等。发电机励磁交流电缆电流、温度分布异常情况已消除。

5结论

通过以上分析得知，同相多根单芯电缆并联时，应尽量采用相序交叉次序进行排列敷设，使电缆电流及温度分布均衡，确保电缆的安全稳定运行，也通过这电缆发热异常的原因分析及解决方式为后续同类情况的电缆施工提供经验。