发电车输出电缆不同敷设方式下载流情况分析

金 童，李 炜，李佳蔚，李双印，魏 岩，闫海月

（国网北京市电力公司检修分公司，北京 丰台 100073）

随着北京地区大型活动供电保障工作要求和标准的不断提高，突发情况下电力的应急供应备受关注[1-2]。发电车作为典型的应急电源装备，其工作性能的稳定性、可靠性至关重要。因此，须定期对发电车运行状况进行检测。通常情况下，使用模拟负载，可以有效检验发电车的带载性能，验证发电车的运行工况。

1 发电车带载测试说明

发电车带载测试，是将发电车输出电缆与模拟负载相联，通过逐渐加、减载来检测机组输出电流大小、响应时间的能力。本次试验采用0.4 kV低压发电车，功率为1 600 kW，额定输出电流约为2 880 A。输出电缆为4相6分裂，即A、B、C、N每相包括6根电缆，共24根电缆。模拟负载为阻性和感性负载，其中阻性容量1 600 kW，感性容量1 200 kvar，功率因数为0.8（滞后）。输出电缆敷设在橡胶马道线槽中，连接情况如图1所示。

图1 发电车与模拟负载连接示意图

发电车输出电缆为金山电缆（型号为WDZDCYJ-125，截面积185 mm2），电缆插头、插座均为史陶比尔航空快速插头、插座，型号分别为KBT 16BV-NS / M50-185H和KST16BV-NS / M50-185H，其额定载流量为450 A。

发电车带载测试过程中，当发电机组满载运行时，试验人员发现发电车输出电缆各相分流不均的情况，部分电缆超载运行，最高电流可达到695 A，同相其他电缆电流约为400 A，电流相差高达300 A左右。由于电流大幅超过插头、插座额定载流量，发电车输出端及电缆存在过热现象。

2 分流不均原因分析

针对发电车输出电缆同相分流不均现象，试验人员依次从发电车、模拟负载、输出电缆等部分查找原因。首先调换电缆，发现相内分流不均现象依然存在。为避免发电车插头、插座的干扰，试验人员将插头、插座连接方式更换为螺栓压接，并更换500 kW、1 000 kW发电车进行测试，问题依然存在。随后试验人员使用UPS电源车作为发电车的负载进行检测，电缆载流不均现象仍未消失。最后试验人员将原因聚焦在发电车输出电缆的敷设方式上，并采用以下方式进行试验[3]。

敷设方式一：输出电缆分相集中敷设在橡胶马道，如图2所示。

图2 输出电缆分相集中敷设在橡胶马道

发电车满载运行，A、B、C三相电流情况见表1。A、B、C最大相差分别为236、383、150 A。

表1 电流分布情况（方式一） A

此敷设方式下，同相内电流分布差别较大，差值最大为383 A。

敷设方式二：输出电缆分相集中敷设在地面，如图3所示。

图3 输出电缆分相集中敷设在地面

发电车满载运行，A、B、C三相电流情况见表2。A、B、C最大相差分别为88、346、340 A。

表2 电流分布情况（方式二）

此敷设方式下，同相内电流分布差别稍有改善，但差值仍较大，差值最大为346 A。

敷设方式三：输出电缆分组集中敷设在橡胶马道，如图4所示。

图4 输出电缆分组集中敷设在橡胶马道

发电车满载运行，A、B、C三相电流情况见表3。A、B、C最大相差分别为66、75、95 A。

表3 电流分布情况（方式三） A

此敷设方式下，同相内电流分布明显改善，差值最大为75 A。

敷设方式四：输出电缆分组集中敷设在地面，如图5所示。

图5 输出电缆分组集中敷设在地面

发电车满载运行，A、B、C三相电流情况见表4。A、B、C最大相差分别为67、117、117 A。

表4 电流分布情况（方式四） A

此敷设方式下，同相内电流分布比较均匀，差值最大为117 A。

3 结果分析

发电车输出电缆敷设，采用同相并列敷设方式，同相内电缆分流不均情况较为严重。采用同组排列敷设方式，同相内电缆分流分配不均的情况得到明显改善。从上述测试现象可以得出，电缆敷设方式影响着电缆分流情况。电缆通流存在集肤效应和邻近效应，造成电流分流不均，按照同组排列敷设电缆，可有效降低电流分配不均的影响。