三峡左岸电站1200T桥机滑触线的研究及应用

  三峡水利枢纽设有左、右岸两座电站，电站厂房为坝后式，共安装26台单机容量700MW 的发电机组，其中左岸厂房14台，右岸厂房12台。左岸电站主厂房设有2台1200／125t 单小车桥式起重机和2台125／125t 桥式起重机，布置在两个不同高程，1200／125t 桥式起重机主起升机构起重量为1200t，副起升机构起重量为125t。一般情况下单台桥机运行，运行范围为640m，只有在起吊约2000t的发电机转子时2台桥机才同时抬转子运行。高峰期每年安装6台机组，正常情况下每年安装4台机组，运行范围为安Ⅱ段转子安装支墩至14号机组中心线，距离约584m。

左岸电站主厂房桥机供电采用400V 电压，每台桥机主起升机构的电动机为2×250kW，*大运行方式为2台桥机同时抬发电机转子，其供电负荷约为4×250kW （1000kW），*大运距约584m，故所设计的供电系统须在584m 范围内任何位置提供约4×250kW（1000kW）的380V 电源。

1 供电方式

左岸电站主厂房2台1200／125t 桥机除主、副起升机构电动机外，还有大车运行机构电动机，主、副小车运行机构电动机‚各电动机参数见表1。为了降低鼠笼式电动机的起动电流，桥机的电动机均采用变频起动，起动电流控制在2倍额定电流以内。

桥机供电系统的*大运行负荷，是在2台桥机并车后起吊重约2000t 的发电机转子。虽然2台桥机可做到起升、桥机行走、起升机构行走同时动作，但为了限制供电负荷，经技术分析，2台桥机并车运行起吊发电机转子时按单一动作考虑，在计及控制和照明负荷后，2台1200／125t 桥机*大运行工况时的发热电流为1980A（持续时间1h）。

发电机转子吊运距离长达584m，为保证在此范围内任一点提供*大1980A 的380V 供电电源，并保证桥机电动机的起动电流在2倍额定电流时的起动压降，经分析比较后选择1200／125t 桥机的供电接线方式如图1。

2 设备选型研究

根据运行时*大发热电流1980A（持续时间1h）的要求，初选2根载流量为1250A 的重三型滑触线并联，进行2台桥机同时起动时的电压降计算，以及三相短路故障电流计算，此种产品导线之间的*小中 心 距 为 50 mm，导 线 （20℃） 直 流 电 阻 r ＝0．00004Ω／m，交流阻抗 z＝0．000096Ω／m。

2台桥机并车运行起吊发电机转子初始状态时，按常规需2台桥机的4台250kW 电动机同时起动，起动电流约3900A，经电压降计算，尽管滑触线上电压降只有4．4％，但起升机构电动机端电压仅为额定电压的82．5％，不能满足起重设备电动机端电压不低于额定电压85％的技术要求。再降低滑触线等设备的电压降已很困难，经与桥机生产厂多次研究协商，2台桥机并车运行起吊发电机转子时，除2台桥机起升机构的4台电动机同时起动这一功能外，还可设置以下控制功能：每台桥机先起动一台电动机，在主令推到第4档时再加入第2台电动机，则*大起动电流发生在从第3档向第4档转换时，2台桥机仅有2台电动机同时起动，*大电流约2900A。计算起动时2900A 电流时的电压降，起升机构电动机端电压为额定电压的86．9％，则可满足起重设备电动机端电压不低于额定电压85％的技术要求，此时滑触线上电压降仅为3．26％。经计算比选，为满足电压降技术要求，*终对2台桥机并车运行起吊发电机转子时电动机的起动过程功能设置为：每台桥机先起动一台主起升电动机，从第1档到第3档都是如此；在主令推到第4档时再加入第2台电动机；第2台电动机从零速直接加速到所需的转速。

电压降满足要求后，采用三点同时供电联网计算方法，进行滑触线三相短路电流计算，故障点选在滑触线上可能通过*大短路电流的1号和3号电源进线端点（图1中1／10L 点）外侧附近，经计算三相短路电流为41．3kA。

根据额定电流、电动机起动电压降、三相短路电流等，选择1200／125t 桥机滑触线的技术要求为：采用两组额定电流1250A 的重三型滑触线并联，其中一组为4根（3根相线，1根安全接地线），另一组为3根相线，共7根，两组滑触线采用上、下双层布置，且在三个电源点进线处其他地点每隔6m 设置同相的两根滑触线并列点。滑触线应能满足在1980A电流下连续运行1h，导体温度不超过85℃；在连续运行情况下，通过50kA（有效值）的三相短路电流0．4～1s，导体温度不超过125℃，护套不受损害；瞬时三相通过冲击电流110kA 时，滑触线不产生有害变形；两组滑触线并联通过2900A 电流时，滑触线电压降应小于12．5V。

经过三峡开发总公司组织的设备招标，*后选用武汉汉发工业移动供电系统有限公司（法国独资）生产的滑触线产品。

3 设备试验

为了验证武汉汉发公司所生产滑触线通过2900A电流时的电压降及三相短路故障时的动、热稳定性能，委托经国家技术监督局计量认证合格的低压电器质量检验测试中心进行了1250A 滑触线直流电阻、交流阻抗和三相短路电流耐受能力试验，测试结果见表2～6。

表3～5测试样品长度3．815m，在正常使用状态下‚通以额定电流至热状态，连续接通和分断3次，在温升稳定后测量输入端相间线电压和相电流‚计算算术平均相电压降、算术平均相电流和每相阻抗。

经短路电流耐受能力试验后检查，机械部件和绝缘件没有损伤及可观察的变形；试验后2倍额定电压介电强度试验合格。结论为测试合格（母线夹间距为500mm）。

使用直流电阻、交流阻抗测试值进行电压降核算，选用相间距离50mm 的产品，左岸电站1200／125t 桥机滑触线通过*大电流2900A 时，滑触线的电压降满足设备选型要求。同时可知，两组滑触线并联时阻抗测试值比一组测试值的一半平均仅大5．2％，说明两组并联时组与组之间互感较小；而相间距离70mm 的产品与相间距离50mm 的产品相比，阻抗平均大25．7％，故1200／125t 桥机滑触线不宜选用相间距离70mm 的产品。

短路电流耐受能力试验做了2次，第1次采用常规的母线夹（提挂夹），母线夹间距设为1500mm，产品不能耐受要求的短路电流冲击，试验失败。第2次采用加固材料制造的母线夹（提挂夹），母线夹间距减小为500mm，产品通过了要求的短路电流冲击，试验成功。通过试验，1200／125t 桥机滑触线选用使用加固材料制造的母线夹（提挂夹），母线夹间距为500mm。

4 结 语

安装在三峡左岸电站主厂房上游侧92m 高程的1200／125t 桥机滑触线经过2a 的运行，状况良好。在2002年和2003年已将1～6号机共6台机组的发电机转子由2台桥机并车运行安全顺利吊入机坑，事实证明桥机供电系统设计及经充分比较研究后所选的武汉汉发公司生产的滑触线满足对桥机长距离供电的要求。