220kV架空線與電纜的截面匹配方案的構建

沈建雄,楊健銳

（廣州電力設計院,510000）

220kV架空線與電纜的截面匹配方案的構建

沈建雄,楊健銳

（廣州電力設計院,510000）

為了提升輸電線路各元件載流能力，需要結合相關參數進行取值計算，排除外界環境的干擾，綜合考慮敷設方式、運行條件和周圍環境等因素，計算出220kV電纜的載流量，根據輸電線路架空線與電纜的導體截面的匹配，提出科學合理的方案。文章圍繞220kV架空線與電纜的截面匹配方案的構建進行研究。

架空線；電纜；截面匹配

1 220kV架空線的截面選擇

在220kV架空線的截面選擇當中，起到決定性作用的是載流能力。220kV架空線的載流能力也就是其最大的允許工作電流，這與220kV架空線裸導線的性質有著密切的關聯，同時受到氣象條件的影響。一般來說，220kV架空線的載流能力主要受到裸導線的橫截面大小的影響，敷設環境并不在考慮的范圍內。因此，220kV架空線的截面選擇是十分關鍵的，同時結合熱穩容量以及載流能力，進而選擇合適的架空線型號。220kV架空線主要型號有LGJ-400、2×LGJ-300、2×LGJ-400以及2×LGJ-630等幾種，其中熱穩容量以及最大工作電流處于較大值時，選擇2×LGJ-630，反之則選擇熱穩容量以及最大工作電流相對較小的情況下，則選擇LGJ-400，進而保證220kV架空線擁有合適的載流能力，保證其在電力輸送的安全性和穩定性。

2 電纜的截面選擇

在220kV的高壓條件下，影響電纜截面選擇最重要的因素是載流能力。為了延長電纜導體的使用壽命，其工作時的溫度盡量限制在90℃以下，進而維護電纜使用的安全性。電壓和外部敷設環境都會影響電纜的載流能力，一般采取增加導線橫截面積來增大電纜的傳輸容量的方法，但是這樣的方法具有很大的局限性。導線的橫截面積增加到一定程度時，反而會降低導體的傳輸速率，引起絕緣介質的損壞。因此，電纜導體的橫截面積一般不超過2500mm2，結合技術性、經濟性等方面進行綜合考慮，選擇合適的截面，進而提升電纜的載流能力。

其中，敷設環境的變化，對電纜的載流能力產生重要的影響。包括環境溫度、日照輻射、電纜軸間距以及相鄰電纜回路都是重要的影響因素。在電纜的截面選擇時需要嚴格予以考慮，選擇而合適截面的電纜導體，盡量保證電纜的載流能力不受環境溫度以及日照輻射的影響，避免臨近效應以及互熱作用的影響，保證電纜導體良好的載流能力。

根據長期運行持續額定電流以及短時應急容許電流，了解負荷變化的特征，并根據電纜型式及敷設環境和220kV高壓電纜載流量的計算標準，對電纜載流能力予以準確的評價和判斷。根據變壓器容量或電源裝機容量對電纜載流量期望值進行判斷和確定，匹配架空線載流能力，盡量與之保持一致，進而得出220kV架空線與電纜的截面合理的匹配方案。

3 220kV架空線與電纜的截面匹配

3.1 220kV電纜的導體截面的主要類型

220kV電纜的導體截面的規格的最大值為2500mm2，最小值為630mm2，另外還包括800、1000、1200、1600以及2000等規格的電纜導體。與架空線不同，電纜在增容改造方面的難度較大，因此，一般選擇較高規格的電纜的導體截面，即2000mm2和2500mm2規格，以達成與220kV架空線截面的匹配。

3.2 外部條件及關鍵計算參數

外部條件及關鍵計算參數是計算架空線與電纜的載流能力，進而選擇合適截面的重要參考。在電纜隧道、電纜溝等構筑物當中，沒有通風和日照，水平分離布置三相，并保持一定的間距，電纜導線的載流能力不會受到熱效應的影響。在進行電纜載流能力計算時，主要選擇中間相進行計算。以正三角形態進行分離敷設，增加三相電纜的軸間距和回路間距，相鄰回路對載流能力不會產生影響，這是隧道內三角分離布置。另外，隧道內品型緊密接觸布置、戶外終端大間距水平布置以及排管水平布置都是在調整外部條件的情況下進行關鍵參數的計算。根據計算得出的參數，對不同條件下電纜的載流能力進行準確的計算，進而了解220kV架空線的的匹配截面。

3.3 220kV架空線與電纜的截面匹配

在高壓電力電纜導體截面選擇，需要以100%負荷因數作為標準。根據外部環境和排列方式，選擇2000mm2和2500mm2規格的電纜導體截面，進而尋找可匹配的架空線截面。采用排管敷設或者隧道敷設與相應規格的架空線有著相似的載流能力。在排管水平排列的情況下，2000mm2和2500mm2規格的電纜導體的載流能力分別為1.315kA和1.411kA，所匹配的架空截面則為2×LGJ-300和2×LGJ-400；在品字型緊密接觸的空氣環境下，2000mm2和2500mm2規格的電纜導體載流能力分別為1.754kA和1.895kA，所匹配的架空截面是2×LGJ-400型；在水平的戶外終端環境下，并且是在有日照的前提下，電纜分別為1.871kA和2.102kA的載流能力，所匹配的架空線截面分別為2×LGJ-400和2×LGJ-630；在無日照條件下，在水平的空氣環境當中，載流能力分別為2.151kA和2.377kA的電纜，所匹配的架空線截面都為2×LGJ-630。

4 結論

220kV架空線與電纜的截面匹配方案的構建，是為了更好的保障輸電安全、穩定的進行，對220kV架空線與電纜的截面選擇進行分析研究，根據具體的載流能力，參考架空線和電纜導體截面的主要類型，結合外部條件及關鍵計算參數，選擇相對應的匹配截面，根據安全性和經濟性原則，根據220kV架空線與電纜的實際建設情況，構建最佳的截面匹配方案，維護輸電安全、穩定的進行。

鄭雁翎,王寧,李洪杰,張冠軍. 電力電纜載流量計算的方法與發展[J]. 電氣應用,2010,03:26-31.

Construction of 220kV cable line section frame and the matching scheme

Shen Jianxiong,Yang Jianrui
(Guangzhou Electric Power Design Institute,510000)

In order to improve the carrying capacity of the transmission line,the combination of the relevant parameters,the interference of the external environment,the installation mode,the operating conditions and the environment,are considered.The construction of research articles section around the 220kV frame and cable line matching scheme.

overhead line；Cable；Section matching