110kV電力電纜線路設計淺析

錢俊

（貴陽電力設計院有限公司 貴州貴陽 550000）

110kV電力電纜線路設計淺析

錢俊

（貴陽電力設計院有限公司 貴州貴陽 550000）

110kV變電站是社會供電中心，為各地區用電生產提供了核心調度平臺。考慮到用戶實際用電量持續增多，原有電纜線路布局承載著更大的負荷，及時調整線路結構設計方案是急需解決的問題。同時，線路設計改造也是新電網建設的必然要求，為城市智能電網建設提供了技術性支撐。結合110kV變電作業現在，本文分析了電纜線路設計改造原則，提出切實可行的線路優化設計要點。

110kV；電力線路；設計；改造方法

隨著城市用電需求量持續增多，對電力系統結構實施優化改造，科學設計線路供輸電流程，對區域用電可持續建設具有重要意義。110kV電力線路設計中，要考慮電能資源優化配置要求，以及地方用戶具體用電量大小，再選配出符合系統調度要求的設備。為了改變早期電纜線路模式存在的不足，應堅持“安全、高校、節能”等準則，確保設計方案與實際用電情況相互一致。

1 110kV電纜線路設計問題

早期由于主客觀因素限制，農村線路運行面臨著諸多調度性問題，導致電網結構功能達不到預定要求。要從技術創新角度實施優化改造，為農村線路運行提供優質環境，減少各種因素造成的不利影響。因此，未來國內農村供電系統必將朝著自動化、智能化、一體化等方向發展，構建了符合我國農村用電需求的網絡化用電調度中心。

（1）效率低。線路是智能電網的核心結構，關系著區域用電調度的可持續性，影響著線路經營收益水平。設計定向線路是電力節能改造的基本要求，也是降低用電耗損量的有效方式，應作為線路改革的重要內容。農村線路功能缺失，導致區域用電水平逐漸下降，影響了地方供電資源的一體化控制，并且對用戶日常用電水平產生了不利影響，阻礙了網絡化調度系統的設計方案。

（2）故障多。線路中，發電系統運行達不到預定效果，供電方案難以達到預定效果。比如，變壓器是配電運行的主控裝置，長期運行中面臨著雷擊事故，阻礙了線路調度運行效率。現階段，供電公司開始設定防雷保護線路，對變壓器實施綜合性保護處理。但是，變壓器保護接線缺乏足夠的更新空間，避雷器及其線路位置與線路結構不統一，同樣造成了不同程度的故障風險。

2 110kV電纜線路設計要點

發達國家中，供電系統網絡化調度具有先進性特點，為電力公司經營提供更加優越的數據環境，串行通信模式為用戶建立更加高效率的傳輸路徑，避免供電信號丟失造成的風險。計算機網絡是供電系統自動化調控平臺，為用戶提供了多功能數據處理模式，滿足供電系統辦公數據一體化處理作業要求?，F代設計思想日趨轉變，110kV電纜線路設計要考慮多方面因素，以電能供輸作業可持續發展為中心，才能提高設計方案的精準性。筆者認為，電力電纜線路設計要點：

2.1 電纜路徑選擇

電纜直埋敷設方式的選擇，應符合下列規定：同一通路少于6根的35kV及以下電力電纜，在廠區通往遠距離輔助設施或城郊等不易有經常性開挖的地段，宜用直埋；在城鎮人行道下較易翻修情況或道路邊緣，也可用直埋。廠區內地下管網較多的地段，可能有熔化金屬、高溫液體溢出的場所，待開發將有較頻繁開挖的地方，不宜用直埋。在化學腐蝕或雜散電流腐蝕的土壤范圍，不得采用直埋。

2.2 電纜選型

（1）絕緣材料?？紤]電纜線路安全以及施工管理方便，并考慮以往的運行維護經驗、電纜選用交聯聚乙烯電纜。交聯聚乙烯電力電纜具有較好的電性能和物理性能，耐熱性能好、軟化點高、熱變形小，有優異的熱穩定性和老化穩定性；護套選用了具有防水性能良好的聚乙烯護套。

（2）金屬護套。電纜的防水構造以鉛包或皺紋鋁包效果最好，鉛套電纜的優點是柔軟，彎曲性能、密封性和耐腐蝕性好，便于敷設，也便于電纜附件的安裝，適用于防水、防潮以及防腐蝕性要求較高的場合。

（3）外護套。規程規定在潮濕、含化學腐蝕環境或易受水浸泡的電纜，金屬護套上尚應有擠塑外套，以保護金屬護套免受腐蝕。目前常用的電纜擠塑外護套材料有聚乙烯（PE）或聚氯乙烯（PVC）。

2.3 電纜截面的選擇

鑒于我國尚未制定35kV以上電纜允許載流量的計算標準，本工程按現行規范推存的《電纜連續允許載流兩的計算》（IEC-287）標準進行電纜載流量的計算。本工程電纜載流量近期按兩臺容量為50MVA的變壓器考慮，其載流量為603A，該載流量考慮為西郊變遠期兩回電纜進線時，正常情況為一回備用，另一回可轉送兩回線的電能，根據此原則進行設計。根據計算，在不同敷設條件下截面為630mm2電纜最大允許連續輸送容量約為677A，結合未來的發展，選用截面為630mm2的電纜較為合適。另外，福州電業局計劃部要求本工程截面為630mm2，因此本工程選用截面為630mm2的電纜。

2.4 電纜附件

本工程電纜線路的主要附件有：線路型電纜戶外終端頭、GIS電纜密封終端接頭、絕緣街頭、單路接地連接箱、帶保護器三路接地聯接箱、接地聯接電纜等。電纜附件以及他們的安裝一直是電纜系統最脆弱的一部分，也是國內110kV及以上電壓等級的電纜附件生產的薄弱環節。因此，為確保運行的安全以及施工順利，推存采用國外進口預制配式的接頭。

2.5 護層絕緣保護器

護層絕緣保護器應選用氧化鋅閥片的保護器，并配有動作記錄器，保護器的技術要求如下：可能最大沖擊電流作用下的殘壓，不得大于電纜護層的沖擊耐壓被1.4所除數值。電纜護層沖擊耐壓水平為1min工頻耐壓24kV，雷電沖擊受電壓（峰值）37.5kV?？赡茏畲蠊ゎl過電壓（1.5kV）的5s作用下，應能耐受。可能最大沖擊電流累積作用20次后，保護器不得損壞。8/20μs標準沖擊電流的通流容量為6.9KA。

3 110kV電纜線路安全改造

我國架空線路設計依舊存在諸多問題，設備更新、在線監測、故障防護等設備防護不足，降低了供電網絡運行的安全性，這些限制了農村配電作業狀態。為110kV線路設計數字系統，可對線路運行實施全面監控，避免線路受損而影響到整個區域供電效率。由于思想觀念薄弱，供電系統資源開發與利用機制尚未健全，導致供電資源利用效率低下，數字化電力調度方式得不到充分利用。例如，設計人員可在高壓線路端口安裝監控儀，對線路運行壓力大小實施自動監控，一旦發現超負荷運行可啟動自保護系統。此外，開發供電系統數據信息，必須在綜合考慮供電資源現狀、供電需求狀況以及其他可能條件的基礎上，提出供電資源建設的規劃、目標和采用的布局模式。

4 結論

總之，電力線路設計關系著電能資源分配效率，對地區用電規劃具有直接性的引導作用。為了改變早期線路運行存在的不足，設計單位要結合地區用電需求情況，對線路分布、桿塔選型、絕緣控制等要素優化設計，指導供電公司按照最優化方案調配電能。此外，以數字技術為指導，設計數字化線路控制系統，也有助于提升電力系統節能化改造水平。

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2016-5-10