陳杰鳳

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司， 黑龍江哈爾濱 150040)

勵(lì)磁系統(tǒng)線纜和母排的設(shè)計(jì)方法

陳杰鳳

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司， 黑龍江哈爾濱 150040)

介紹了勵(lì)磁系統(tǒng)的線纜和母排的設(shè)計(jì)方法，指出了正確選擇線纜、母排的規(guī)格型號(hào)，為勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)，不但可加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，降低成本，還可指導(dǎo)勵(lì)磁系統(tǒng)的制造和調(diào)試。

勵(lì)磁系統(tǒng)； 線纜； 母排

0 引言

大中型同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行，是否能夠滿足發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求，很大程度上取決于勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平。根據(jù)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了勵(lì)磁系統(tǒng)的線纜和母排的設(shè)計(jì)方法，目的是指導(dǎo)勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員正確地選擇線纜、母排的規(guī)格型號(hào)，保證他們確定正確的設(shè)計(jì)方案，為勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，降低設(shè)計(jì)成本，同時(shí)指導(dǎo)勵(lì)磁系統(tǒng)的制造和調(diào)試。

1 勵(lì)磁系統(tǒng)的線纜設(shè)計(jì)方法

1.1 在勵(lì)磁線纜設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題

1) 線纜型號(hào)、規(guī)格的選擇

線纜型號(hào)選擇錯(cuò)誤的例子很多。譬如,在300 MW汽輪發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)院往往要求勵(lì)磁電壓直采信號(hào)接到勵(lì)磁設(shè)備的對(duì)外端子上,用于接至發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)備中的轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置中。由于額定勵(lì)磁電壓為365 VDC,該段電纜的電壓等級(jí)至少應(yīng)為3 kV,而設(shè)計(jì)院往往只采用普通的500 V電纜,為機(jī)組的運(yùn)行留下了極大的隱患。再比如，勵(lì)磁系統(tǒng)元器件的外殼通常要通過(guò)黃綠相間的專用接地電纜引至專用的接地端子上，而有的設(shè)計(jì)人員采用了同等規(guī)格的普通的黑色絕緣電纜來(lái)代替，這也是一種設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。而線纜規(guī)格的選擇錯(cuò)誤也比比皆是。例如，印度某臺(tái)600 MW汽輪發(fā)電機(jī)組的起勵(lì)電源為415 VAC，起勵(lì)電流為40 A/5 s。在ABB公司設(shè)計(jì)的UN6000勵(lì)磁系統(tǒng)配線圖中，起勵(lì)回路的電纜規(guī)格為2.5 mm2。如果線纜布置在封閉的走線槽內(nèi)，按照每mm2線纜的載流量為12 A計(jì)算的話，該規(guī)格的線纜額定載流量應(yīng)為30 A,遠(yuǎn)小于40 A的起勵(lì)電流設(shè)計(jì)值,造成了線纜過(guò)載。因此，勵(lì)磁生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)UN6000散件組裝的勵(lì)磁系統(tǒng)中，為保證勵(lì)磁設(shè)備的安全運(yùn)行，選擇了6 mm2聚氯乙烯絕緣軟電纜BVR6.0，滿足了設(shè)計(jì)要求。

2) 線纜的布線

錯(cuò)誤的固定線纜方法如圖1所示。錯(cuò)誤為線纜與導(dǎo)電銅排的距離見(jiàn)圖2。錯(cuò)誤布線見(jiàn)圖3。正確布線見(jiàn)圖4。

在勵(lì)磁設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤而影響勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行安全。譬如，在圖1中，用不干膠夾固定線纜是不可取的。因?yàn)?，不干膠干燥后電纜就脫離了束縛，易造成電纜與帶電銅排長(zhǎng)期接觸，而導(dǎo)致電纜絕緣的損壞進(jìn)而短路。再譬如，在圖2中，線纜距離導(dǎo)電銅排太近。時(shí)間一長(zhǎng)，溫度較高的銅排會(huì)損壞線纜絕緣。再看圖3和圖4，圖3是又一例典型的布線錯(cuò)誤。錯(cuò)誤在于不同電壓等級(jí)的線纜混合布線，從而產(chǎn)生電磁干擾問(wèn)題。正確的布線如圖4所示，強(qiáng)弱電信號(hào)線纜分開(kāi)布線。

1.2 勵(lì)磁系統(tǒng)的線纜設(shè)計(jì)方法

針對(duì)上述線纜設(shè)計(jì)問(wèn)題，提出了以下線纜設(shè)計(jì)方法和計(jì)算方法，并給出了相應(yīng)的計(jì)算公式，提出了設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

1) 概述

勵(lì)磁系統(tǒng)使用的線纜主要包括光纜、扁平電纜，同軸電纜、網(wǎng)線、聚氯乙烯絕緣多股銅芯軟電纜、高壓電纜、屏蔽雙絞線等。勵(lì)磁系統(tǒng)的線纜設(shè)計(jì)主要包括配線圖、對(duì)外端子圖(含對(duì)外電纜技術(shù)要求)、屏間配線圖的設(shè)計(jì)。既要在裝配圖中提出配線材料,如端子型號(hào)、線纜型號(hào)與規(guī)格、終端固定件的型號(hào)等，還要在裝配圖中體現(xiàn)出走線槽的具體布置情況等工作。配線圖分配線圖和配線表兩種形式，各有優(yōu)勢(shì)。配線圖按照元器件在各個(gè)視圖中所在的位置布線，形象直觀，便于設(shè)計(jì)改版。配線表是最近的流行趨勢(shì)，在同一張配線表中包含每根線纜的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置、元件的型號(hào)，線腳，線纜標(biāo)號(hào)、線號(hào)等信息。這種配線表規(guī)范，整潔，但不利于改版。在勵(lì)磁系統(tǒng)的對(duì)外端子圖的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)完成以下設(shè)計(jì)：主要包括勵(lì)磁系統(tǒng)所需要的外部交/直流輔助電源、起勵(lì)電源、風(fēng)機(jī)電源、勵(lì)磁系統(tǒng)的對(duì)外I/O信號(hào)、勵(lì)磁電壓/電流4～20 mA輸出、發(fā)電機(jī)PT和CT等采樣信號(hào)的接入的設(shè)計(jì)等等,最重要的是,應(yīng)提出各電源的電負(fù)荷要求。通常,在調(diào)節(jié)柜底板留有控制電纜、電力電纜和信號(hào)電纜的輸入開(kāi)孔，一般為下進(jìn)線方式。

圖1 錯(cuò)誤的固定線纜方法(用不干膠夾固定電纜)

圖2 線纜與導(dǎo)電銅排的距離

圖3 錯(cuò)誤布線(捆在一起)

圖4 正確布線(分開(kāi)布線)

2) 線纜額定電壓的選擇

線纜的額定電壓應(yīng)適合于線纜系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，用Uo/U(Um)表示。線纜的額定電壓應(yīng)大于線路的工作電壓；導(dǎo)線的絕緣應(yīng)符合線路的安裝方式和布線的環(huán)境條件。

Uo——電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體對(duì)地或金屬屏蔽之間的額定工頻電壓；

U——電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體間的額定工頻電壓；

Um——設(shè)備可承受的“最高系統(tǒng)電壓”的最大值。

3) 線纜載流量的選擇

線纜載流量，即線纜承載的電流強(qiáng)度的數(shù)值，單位為安培(A)。在勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，導(dǎo)線載流量是按照導(dǎo)線材料、導(dǎo)線截面積(單位平方毫米，簡(jiǎn)稱方)和導(dǎo)線敷設(shè)條件三個(gè)因素決定的。一般來(lái)說(shuō)，單根導(dǎo)線比多根并行導(dǎo)線可取較高的載流量；明線敷設(shè)導(dǎo)線比穿管敷設(shè)的導(dǎo)線可取較高的載流量；銅質(zhì)導(dǎo)線可以比鋁制導(dǎo)線取較高的載流量。同時(shí)，還要考慮導(dǎo)線的散熱問(wèn)題，在封閉式布線(比如穿管和多線穿管等)情況下，在導(dǎo)線的載流量選擇時(shí)要適當(dāng)加大，以提高導(dǎo)線在狹小空間的散熱能力，降低因散熱問(wèn)題引發(fā)火災(zāi)發(fā)生的概率。勵(lì)磁系統(tǒng)的線纜設(shè)計(jì)分為明線布線(即開(kāi)啟式布線)，和暗布線(即封閉式布線)兩種，如走線槽布線就視為暗布線。

在勵(lì)磁系統(tǒng)配線圖設(shè)計(jì)過(guò)程中,考慮線纜在長(zhǎng)期運(yùn)行環(huán)境中不會(huì)過(guò)熱的原則，塑料銅芯線纜載流量(A)如表1所示：

表1 塑料銅芯線纜載流量

勵(lì)磁系統(tǒng)線纜設(shè)計(jì)建議按照封閉式載流量考慮。

綜上，導(dǎo)線的載流量與導(dǎo)線截面有關(guān)，也與導(dǎo)線的材料、型號(hào)、敷設(shè)方法以及環(huán)境溫度等有關(guān)，影響的因素較多，計(jì)算也較復(fù)雜，可參考表一來(lái)選擇。

4) 銅導(dǎo)線截面積的計(jì)算

導(dǎo)線的截面積應(yīng)能滿足供電和機(jī)械強(qiáng)度的要求。

利用銅導(dǎo)線的安全載流量的推薦值，如上表，計(jì)算出所選取銅導(dǎo)線截面積S，則：

S=負(fù)載電流I/封閉式載流量(A)

其中，S為銅導(dǎo)線截面積(mm2)，I為負(fù)載電流(A)。

5) 線纜顏色的選擇

在GB標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)線纜的用途，對(duì)線纜的顏色有具體的規(guī)定。對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的線纜設(shè)計(jì)過(guò)程中常用的線纜顏色，進(jìn)行了以下歸納。絨纜顏色對(duì)照表如表2所示。

表2 線纜顏色對(duì)照表

6) 線纜規(guī)格的選擇

勵(lì)磁柜內(nèi)部的配線大多采用BVR0.75 mm2多芯聚氯乙烯絕緣軟電纜，電纜的額定電壓U0/U通常采用300/500 V。電纜的長(zhǎng)期允許工作溫度應(yīng)不超過(guò)70℃。電纜的允許彎曲半徑為：電纜外徑(D)小于25 mm2者，應(yīng)不小于4D；電纜外徑(D)為25 mm2及以上者，應(yīng)不小于6D。

每個(gè)勵(lì)磁柜中都配置集中的對(duì)外端子，在現(xiàn)場(chǎng)連接至DCS或保護(hù)設(shè)備等其他接口設(shè)備。兩個(gè)運(yùn)輸單元之間的連接通過(guò)過(guò)渡端子。將線纜一側(cè)接好，另一側(cè)甩在那里,在現(xiàn)場(chǎng)按照設(shè)備的隨機(jī)屏間配線圖連接。考慮到設(shè)計(jì)院對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的工作原理理解得不是很深，在對(duì)外端子圖中，勵(lì)磁設(shè)計(jì)人員應(yīng)以技術(shù)要求的形式給出每個(gè)端子的配線規(guī)格的建議和要求。如直流220 V，110 V電源負(fù)荷按照10 A考慮，采用2.5 mm2電纜。交流220 V電源負(fù)荷按照6A考慮，采用1.5 mm2電纜。當(dāng)定子CT二次電流端子至調(diào)節(jié)器的距離小于150 m時(shí)，建議采用4 mm2電纜，與調(diào)節(jié)器之間的距離在150～300 m之間，建議采用6 mm2電纜。特殊功能，如300 MW級(jí)以上的汽輪發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)直采電壓輸出建議采用額定工作電壓為3 000 V以上的高壓電纜。勵(lì)磁電壓/電流變送器的4～20 mA輸出應(yīng)以雙絞屏蔽線接出。屏蔽層以一端接地，以防止電磁干擾。其他配線均采用1.0或1.5 mm2額定電壓為500 V的電纜。屏間及對(duì)外的DI/DO控制信號(hào)，如起勵(lì)、滅磁開(kāi)關(guān)合閘/跳閘指令等，必須采用屏蔽線，防止電磁干擾。脈沖電纜尤其應(yīng)注意考慮抗干擾，目前主要采用扁平電纜加屏蔽層、光纜和特殊的雙絞屏蔽電纜，光纜的抗干擾效果最好。

7) 線纜的連接、固定和布置

勵(lì)磁系統(tǒng)的配線不僅要求安全可靠，而且要使線路布置合理、整齊、安裝牢固。具體的配線原則如下：

?配線時(shí)應(yīng)盡量避免導(dǎo)線有接頭。如一定需要用接頭的，其接頭必須采用壓線或焊接，導(dǎo)線連接和分支處不應(yīng)受機(jī)械力的作用。必要時(shí)，盡可能將接頭放在接線盒接線柱上。

?勵(lì)磁柜內(nèi)的配線要保持水平或垂直，有時(shí)配線應(yīng)加套管保護(hù)，但應(yīng)注意美觀。

?線纜布置應(yīng)防止產(chǎn)生電磁干擾和噪聲。不同電壓等級(jí)的線纜的電氣噪聲可能會(huì)對(duì)基于微處理器的調(diào)節(jié)器產(chǎn)生干擾，從而引起調(diào)節(jié)器運(yùn)行異常。因此，科學(xué)布線非常重要。譬如，信號(hào)線、控制線、大功率電力線不能平行布線。最好是以90°交叉布線，更不能布置在同一走線槽內(nèi)。如因勵(lì)磁柜內(nèi)空間所限必須平行走線，則要遠(yuǎn)離50 cm以上。例如，380 V/220 V交流電源線應(yīng)單獨(dú)布線，不能與信號(hào)線和低壓直流電源線布置在同一個(gè)走線槽內(nèi)。再如，脈沖電纜不可以用扎帶與強(qiáng)電信號(hào)，如CUS電纜捆在一起布置。PSI板的扁平的信號(hào)電纜不允許與高壓側(cè)電纜接觸，這兩種電纜應(yīng)分別布置在PSI板兩側(cè)。

?走線槽布置應(yīng)橫平豎直，整齊美觀，布置合理。走線槽的選擇，其內(nèi)部走線總量的截面積不超過(guò)70%走線槽內(nèi)部截面積為準(zhǔn)。

?線纜絕不允許接觸柜內(nèi)帶電部分，如帶電銅排，否則由于帶電部分溫度過(guò)高而引起線纜變形及絕緣破壞。

?線纜在布置過(guò)程中用專用扎帶固定，但不可以過(guò)緊，否則容易損壞線纜絕緣。不可以使用不干膠夾固定線纜，因?yàn)橛貌涣硕嗌贂r(shí)間就會(huì)發(fā)生不干膠因干燥而使不干膠夾會(huì)脫落，線纜脫離束縛的情況。

?應(yīng)避免在鋒利的物體上面拖拽線纜，不應(yīng)過(guò)度彎折、拉伸線纜。

2 勵(lì)磁系統(tǒng)的母排設(shè)計(jì)方法

2.1 勵(lì)磁系統(tǒng)母排設(shè)計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題

1) 輸出銅排和匯流母排沒(méi)有完全平行或垂直

由于銅排開(kāi)孔定位不準(zhǔn)確，各整流柜的正負(fù)極輸出銅排在接入?yún)R流母排時(shí)受力，使輸出銅排和匯流母排不完全平行或垂直。在運(yùn)輸、吊裝和運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)由于振動(dòng)，額外受力而導(dǎo)致銅排變形或銅排支撐絕緣子損壞，從而影響勵(lì)磁系統(tǒng)的安全運(yùn)行。匯流母排和整流柜的輸出銅排之間不完全平行，如圖5所示。

2) 銅排規(guī)格選擇不合理

銅排截面過(guò)小，銅排會(huì)發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象；銅排截面過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致空間布置困難和材料浪費(fèi)。因此，勵(lì)磁設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理選擇銅排規(guī)格。

3) 銅排相間距過(guò)小，爬電距離不夠

這種設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，常常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電力事故。例如，內(nèi)蒙古豐泰電廠200 MW靜止勵(lì)磁系統(tǒng)就曾發(fā)生過(guò)類(lèi)似的故障。其主要原因就是由于整流柜交流側(cè)輸入電源的三相銅排之間的爬電距離不夠而導(dǎo)致整流柜短路，燒損整流柜并跳機(jī)的大型事故。

4) 銅排連接部位的處理不恰當(dāng)

銅排連接不牢固，會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)熱而燒損連接部位的銅排或連接螺釘。銅排螺釘松動(dòng)燒損事故照片見(jiàn)圖6。連接主回路的銅排螺釘松動(dòng)而引起螺釘燒損及整流柜退出的故障。由于螺釘松動(dòng)，銅排接觸面積變成了一點(diǎn)連接，所有勵(lì)磁電流全部通過(guò)導(dǎo)電螺釘導(dǎo)通，導(dǎo)致螺釘過(guò)熱發(fā)紅，最終螺釘和所在部位銅排燒損,整流柜退出運(yùn)行。

圖5 匯流母排與整流柜輸出銅排不完全平行

圖6 蒲州發(fā)電廠銅排螺釘松動(dòng)燒損事故照片

2.2 勵(lì)磁系統(tǒng)母排的設(shè)計(jì)方法

針對(duì)上述勵(lì)磁系統(tǒng)母排設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤，特提出以下母排設(shè)計(jì)方法。同時(shí)，介紹了母排生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)注意事項(xiàng)，使勵(lì)磁系統(tǒng)的母排設(shè)計(jì)滿足勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求。

1) 概述

勵(lì)磁系統(tǒng)使用的母排為銅母排，習(xí)慣上稱為銅排。銅排是由銅材質(zhì)制作的，截面為矩形或倒角 (圓角)矩形的長(zhǎng)導(dǎo)體，在電路中起輸送電流和連接電氣設(shè)備的作用。勵(lì)磁柜之間連接的銅排稱為主母排，或匯流銅排；每個(gè)勵(lì)磁柜內(nèi)部的銅排為分支銅排。銅排包括軟銅排TMR和硬銅排TMY。以硬銅排為主，在銅排連接處有時(shí)會(huì)用到軟銅排。銅排是一種大電流導(dǎo)電產(chǎn)品，具有電阻率低、可折彎度大等優(yōu)點(diǎn)。下面主要介紹硬銅排的設(shè)計(jì)方法。

勵(lì)磁系統(tǒng)的銅排設(shè)計(jì)主要包括全部勵(lì)磁柜體的總體銅排連接圖、單面柜體的銅排裝配圖、接地母排的設(shè)計(jì)和選擇、銅排裝配材料和輔助材料的單件加工圖紙，以及銅排材料和與之配套的絕緣材料的預(yù)提等工作。

2) 銅排載流量的計(jì)算

勵(lì)磁系統(tǒng)銅排的選擇，首先應(yīng)考慮銅排載流量的選擇和銅排截面積的計(jì)算。銅排載流量的選擇主要考慮銅排負(fù)載電流的大小、銅排厚度、運(yùn)行環(huán)境溫度、銅排布置空間等因素。對(duì)于硬銅排的選擇，建議使用下面的計(jì)算公式：

40℃時(shí)銅排載流量=排寬×厚度系數(shù)

例如，求TMY100×10銅排在40℃時(shí)的載流量為：

?單層銅排：100×18.5=1850(A)；

雙層銅排[40℃]=(1.56～1.58)×單層銅排載流量[40℃]

3層銅排[40℃]=2×單層銅排載流量[40℃]

40℃ 銅排載流量= 25℃ 銅排載流量×0.85

3) 銅排布置的設(shè)計(jì)方法

在銅排布置的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)考慮銅排相間安全的電氣靜距離。對(duì)于≤1 kV的交流進(jìn)線柜,交流A,B,C三相銅排的相間距應(yīng)≥100 mm,對(duì)地距離應(yīng)≥50 mm。對(duì)于百萬(wàn)機(jī)組,陽(yáng)極電壓高于1 kV,相間距離應(yīng)更大。直流母排正負(fù)極之間的距離應(yīng)≥150 mm。在溫度、濕度、灰塵很大的運(yùn)行環(huán)境中，銅排布置的距離應(yīng)適當(dāng)增加。

在交流進(jìn)線柜內(nèi)，三相交流銅排在空間內(nèi)盡量對(duì)稱布置。否則，會(huì)導(dǎo)致交流進(jìn)線柜背板以及附件橫梁在機(jī)組大負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)由于較大的渦流效應(yīng)而發(fā)熱 。因此，相關(guān)的背板和橫梁應(yīng)該采用不導(dǎo)磁的材料，比如不銹鋼。

考慮到母排電阻引起的壓降，交流進(jìn)線柜應(yīng)布置在幾個(gè)整流柜中間的位置，可以提高整流柜的均流系數(shù)。例如，600 MW勵(lì)磁系統(tǒng)的整流柜數(shù)量是5個(gè)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，交流輸入柜如果布置在所有整流柜的最右側(cè)，結(jié)果出現(xiàn)從左到右勵(lì)磁電流遞增現(xiàn)象。第一柜和第五柜之間的電流值相差100多安培，使均流系數(shù)達(dá)不到國(guó)標(biāo)要求最低值0.85。如果在交流輸入柜左側(cè)布置3個(gè)整流柜，右側(cè)布置2個(gè)整流柜，均流系數(shù)會(huì)提高到0.98左右，均流效果大大改善。

4) 銅排的顏色選擇

在勵(lì)磁設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中，交流進(jìn)線柜內(nèi)的三相交流母排的U,V,W相上，應(yīng)分別標(biāo)有相色字母標(biāo)志或涂有相色漆，U相銅排涂有“黃”色，V相銅排涂有“綠”色，W相銅排涂有“紅”色。

接地銅排應(yīng)涂有“黃綠相間”雙色。

直流母排輸出端，正極應(yīng)加上藍(lán)色標(biāo)記，負(fù)極應(yīng)加上黑色標(biāo)記。

5) 銅排的連接

銅排的連接，主要考慮以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)要求：

?帶有圓孔的銅排連接依次使用六角螺釘,應(yīng)力墊圈,銅排,應(yīng)力墊圈,螺母。

?帶有槽孔的銅排連接依次使用六角螺釘、應(yīng)力墊圈、墊圈、銅排、墊圈、應(yīng)力墊圈、螺母。連接處的螺釘一定要上緊，否則電流大時(shí)會(huì)出現(xiàn)燒熔銅排和螺釘?shù)目赡?，或者在運(yùn)輸、運(yùn)行過(guò)程中，因螺釘松動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致螺釘燒損或連接處銅排燒熔的現(xiàn)象。

?根據(jù)工藝要求，連接銅排時(shí)，應(yīng)在銅排相互接觸的表面涂一層很薄的導(dǎo)電膏以增加銅排接觸面的導(dǎo)電面積，防止接觸面發(fā)熱。

?分體運(yùn)輸?shù)膬刹糠诌\(yùn)輸單元的銅排對(duì)接，需要在出廠前進(jìn)行一次預(yù)裝，以保證在現(xiàn)場(chǎng)可以順利安裝對(duì)接。圖7是分體運(yùn)輸單元中滅磁柜的銅排接口，需要在現(xiàn)場(chǎng)與整流柜對(duì)接。

圖7 分體運(yùn)輸單元中滅磁柜的銅排接口

6) 銅排的質(zhì)量保證

在勵(lì)磁系統(tǒng)銅排設(shè)計(jì)中，既要保證較高的設(shè)計(jì)水平，也要保證選擇優(yōu)質(zhì)銅排材料。銅排的質(zhì)量必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查，否則銅排不予使用。銅排的質(zhì)量必須符合以下標(biāo)準(zhǔn)：

?銅排表面應(yīng)光滑，無(wú)凹凸不平。如果在銅排開(kāi)孔接觸面上有凹槽，該銅排不允許使用。

?銅排接觸面必須平整光滑，不允許有毛刺存在。

?銅排不允許二次彎折。

?銅排上面存在直徑大于20 mm的黑色或暗褐色氧化點(diǎn)、大于1 mm的起皺或裂口時(shí)，不允許使用。

7) 銅排安裝前的表面處理

?銅排在安裝前，應(yīng)使用酒精和潔凈的軟布清潔銅排，以去除污物和油污。注意接觸面的兩面都應(yīng)清潔干凈。

?帶有氧化點(diǎn)的接觸面應(yīng)打磨后安裝。

?銅排表面根據(jù)使用的場(chǎng)合，有鍍錫的，也有裸銅排。銅排連接處一般都要做鍍錫處理和壓花處理或者加導(dǎo)電膏，以增加導(dǎo)電面積。空余處可以加熱縮套管防護(hù)，也有些是用絕緣油漆的。低壓母排套管，即1 kV的熱縮套管，加熱收縮套在銅排上，可防止小動(dòng)物爬上引起短路，也可以防止酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)腐蝕， 防止凝霧造成短路，對(duì)操作和檢修人員進(jìn)行保護(hù)。

8) 銅排的接口設(shè)計(jì)

一般情況下，在滅磁柜和交流輸入柜頂部或底部，應(yīng)預(yù)留交流輸入銅排和直流輸出銅排接口和封母法蘭接口，并提供封母法蘭開(kāi)孔尺寸，用于連接勵(lì)磁變二次側(cè)封母和轉(zhuǎn)子繞組封母，并體現(xiàn)在勵(lì)磁設(shè)備布置圖上。

3 結(jié)語(yǔ)

勵(lì)磁系統(tǒng)線纜和母排設(shè)計(jì)包括線纜和母排的設(shè)計(jì)要素、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)流程和選擇計(jì)算方法，并給出了具體的計(jì)算公式。二者的設(shè)計(jì)在勵(lì)磁系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中占有非常重要的地位。這兩方面的高水平設(shè)計(jì)可以保證勵(lì)磁系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)水平，確保勵(lì)磁設(shè)計(jì)更趨合理、系統(tǒng)和規(guī)范，還可用于優(yōu)化和改進(jìn)電廠現(xiàn)有運(yùn)行設(shè)備。同時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)的線纜、母排的設(shè)計(jì)方法,也適用于低壓電氣柜等低壓電氣設(shè)備的電氣設(shè)計(jì)。

陳杰鳳，女，1970年生，1994年畢業(yè)于哈爾濱哈爾濱理工大學(xué)工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)，畢業(yè)后一直從事同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，調(diào)試，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作，高級(jí)工程師。