论文部分内容阅读
摘要：近年来，变电工程建设中220kV电力电缆线路的运用越来越广泛，特别是在规模逐步扩大的城市电网中发挥着十分重要的作用。应注意的是，在人口与建筑物密集的城市中220kV电力电缆线路纵横交错，这使得其设计与施工难度大幅增加。鉴于此，本文重点就220kV电力电缆线路设计与施工要点展开探讨，以供借鉴。
关键词：220kV;电力电缆线路;设计与施工
引言
近年来随着经济的不断发展，城市架空线路越来越密集，为了开放人员在地面上的活动空间，电缆线路在城市电网中得到了很大的发展与应用空间，据相关数据显示，截止2019年底220kV及以上电缆线路约为950km。电缆线路运行环境复杂，运行过程中承受电气应力的同时还要承担温度、腐蚀及外力破坏带来的影响，因此有很多因素会导致电缆及附件故障，威胁着电力系统安全运行。本文对电缆线路常见故障进行分析，提出全寿命周期内电缆线路的注意事项以及相应的防范措施，对电缆事故有一定的预防作用。
1 220kV电力电缆线路的设计要点
作为电力系统的重要组成部分，220kV电力电缆线路已经成为当前国内城市建设中的主流线路，但由于城市电网复杂、各种电缆线路纵横交错，因而导致220kV电力电缆线路在设计与施工过程中难点重重。为了确保城市电网的稳定运行，需全面考虑电力电缆型号、截面、接地方式、敷设方式、阻燃等综合因素，科学组织220kV电力电缆线路施工，以确保220kV电力电缆线路满足供电需求，为电力系统的稳定运行保驾护航。
1.1选型设计
从《电力工程电缆设计标准》《高压电缆选用导则》等相关规范可知，为了有效保护重要电源，必须选取具有高可靠性的电力电缆线路进行供电输送管理，而220kV电力电缆线路的要求相对更高一些。为了保证所选择电力电缆线路型号的科学性、可靠性，从当前国内外技术经验及我国现行电力网络建设现状来看，最适宜采用的是铜芯电力电缆。在明确线路类型之后，还应在线路截面面积上严格基于电力工程所设计输出电量加以选择，不仅如此，在220kV电力电缆线路截流量选择方面，必须充分考虑电力电缆线路的截面、缆芯因素及线路接地方式的差异性，结合线路输送容量进行载流量数据计算，以此选取不同的线芯材质与截面大小。
1.2排列设计
对于220kV电力电缆线路而言，通常采取正三角式排列形式，相间距为250-350mm。通常而言，适当减小相间距可有效降低电力电缆的工频磁场，继而达到降低能耗之效。在具体的排列设计中，设计人员必须以保护层感应电压为依据，结合四周环境情况及线路电压进行分段设计。通常220kV电力电缆线路的设计分成3的倍数，设计者可在不影响线路载流量的前提下，选取最佳排列方式，尽可能减小相间距与线路安设高度，以保障输送容量的同时，最大程度地控制工频磁场。
1.3接地设计
220kV电力电缆线路只有通过铝护套方可产生感应电势，且对应数值与负荷电流、电缆长度等呈正相关。可见，220kV电力电缆线路的PVC外护套必须能够耐受住感应电势，否则过高的感应电势将会使PVC外护套绝缘受损，引发多点接地故障，此时过大的感应电流将在铝护套上产生，不仅会导致电力电缆线路温度剧增，还会极大程度上降低电力电缆线路的输送容量。为了消解电缆线路铝护套上的环流损失，实现220kV电力电缆线路的经济、高效运行，必须将铝护套上的感应电势控制在安全范围内，将护套分段并采取交叉互联的接地方式，以此达到规避护套绝缘受损，避免多点接地故障发生的目的。
2防范措施
电缆线路运维检修的原则是安全第一、预防为主、综合治理，严格执行国家及行业相关规定。电缆线路的维护工作包括平时的巡视检查、防外力破坏、设备台账管理、缺陷处理，以及必要时的预试、故障处理等工作，应根据设备运行情况，制定检修计划，解决设备的缺陷，预防电缆故障。针对上述电缆常见故障，提出以下防范措施。（1）避免人为因素导致电缆故障。加强制作人员及施工人员的技术培训，加强施工安装监督工作，避免电缆在投运前受到人为损坏;加强电缆线路日常运行维护管理，严格按照电缆线路巡维巡视标准开展工作，重点关注电缆终端，检查接头处是否异常发热、表面有无污秽、有无局部放电、有无破损开裂等现象;制定检修及更换计划表，重点对老化电缆及超期服役电缆进行更换。（2）避免电缆本身缺陷导致故障。为了避免不必要的麻烦可以驻厂进行监督生产，监督整改生产过程及出厂检验环节;可以开展入网前的检测，产品质量达标才允许其投标，在到货时进行抽检或全检，一旦不合格严厉处罚厂家，起到一定的震慑作用;梳理電缆沟内未加装中间接头防火防爆措施的情况，严格按照防设备事故要求，执行开展电缆中间接头防火防爆措施;积极开发电缆和附件新工艺以及新技术，提升电缆制作及安装工艺的可靠性。（3）避免外力破坏。加强电缆周围用户的宣传教育，提醒其电力电缆的重要性;在重要电缆通道附近设置醒目标识，提醒施工安装车辆注意，关注外部施工情况，开挖等必要阶段派人现场督察;加强电缆绝缘监督，最好能实时监控电缆的状态以及时发现处理电缆故障，避免故障进一步扩大。（4）避免同样的故障重演。电缆故障发生后，应开展事故分析，形成记录（包含基本信息、故障情况、照片及故障原因分析），并据此排查辖区内同类型隐患，及时治理;针对故障修复更换电缆终端、更换电缆中间接头及更换新电缆的情况，应开展现场交流振荡波局部放电试验，排查缺陷隐患。
结语
综上，220kV电力电缆线路是城市电力的主流线路，因此，做好该线路的设计与施工工作对于保障城市电力系统高效稳定运行具有十分重要的现实意义。在220kV电力电缆线路设计时要合理选择线路型号、截面与节点方式，并依循相关标准与规范科学组织线路施工，结合实际情况合理设计、灵活组合，严格控制线路工频磁场，最大程度地降低其对线路周围环境的影响，确保线路运行过程的稳定性、可靠性，以更好地满足城市中心的供电需求。
参考文献
[1]李学斌，李会吉.110kV电缆终端绝缘油老化引起的故障分析[J].电气技术，2015（1）：75-77.
[2]应启良.高压及超高压XLPE电缆附件的技术进展[J].电线电缆，2000（1）.
[3]张伟.电力电缆线路故障分析及预防措施[J].无线互联科技，2013（12）
国网山东省电力公司烟台供电公司，山东烟台 264000
关键词：220kV;电力电缆线路;设计与施工
引言
近年来随着经济的不断发展，城市架空线路越来越密集，为了开放人员在地面上的活动空间，电缆线路在城市电网中得到了很大的发展与应用空间，据相关数据显示，截止2019年底220kV及以上电缆线路约为950km。电缆线路运行环境复杂，运行过程中承受电气应力的同时还要承担温度、腐蚀及外力破坏带来的影响，因此有很多因素会导致电缆及附件故障，威胁着电力系统安全运行。本文对电缆线路常见故障进行分析，提出全寿命周期内电缆线路的注意事项以及相应的防范措施，对电缆事故有一定的预防作用。
1 220kV电力电缆线路的设计要点
作为电力系统的重要组成部分，220kV电力电缆线路已经成为当前国内城市建设中的主流线路，但由于城市电网复杂、各种电缆线路纵横交错，因而导致220kV电力电缆线路在设计与施工过程中难点重重。为了确保城市电网的稳定运行，需全面考虑电力电缆型号、截面、接地方式、敷设方式、阻燃等综合因素，科学组织220kV电力电缆线路施工，以确保220kV电力电缆线路满足供电需求，为电力系统的稳定运行保驾护航。
1.1选型设计
从《电力工程电缆设计标准》《高压电缆选用导则》等相关规范可知，为了有效保护重要电源，必须选取具有高可靠性的电力电缆线路进行供电输送管理，而220kV电力电缆线路的要求相对更高一些。为了保证所选择电力电缆线路型号的科学性、可靠性，从当前国内外技术经验及我国现行电力网络建设现状来看，最适宜采用的是铜芯电力电缆。在明确线路类型之后，还应在线路截面面积上严格基于电力工程所设计输出电量加以选择，不仅如此，在220kV电力电缆线路截流量选择方面，必须充分考虑电力电缆线路的截面、缆芯因素及线路接地方式的差异性，结合线路输送容量进行载流量数据计算，以此选取不同的线芯材质与截面大小。
1.2排列设计
对于220kV电力电缆线路而言，通常采取正三角式排列形式，相间距为250-350mm。通常而言，适当减小相间距可有效降低电力电缆的工频磁场，继而达到降低能耗之效。在具体的排列设计中，设计人员必须以保护层感应电压为依据，结合四周环境情况及线路电压进行分段设计。通常220kV电力电缆线路的设计分成3的倍数，设计者可在不影响线路载流量的前提下，选取最佳排列方式，尽可能减小相间距与线路安设高度，以保障输送容量的同时，最大程度地控制工频磁场。
1.3接地设计
220kV电力电缆线路只有通过铝护套方可产生感应电势，且对应数值与负荷电流、电缆长度等呈正相关。可见，220kV电力电缆线路的PVC外护套必须能够耐受住感应电势，否则过高的感应电势将会使PVC外护套绝缘受损，引发多点接地故障，此时过大的感应电流将在铝护套上产生，不仅会导致电力电缆线路温度剧增，还会极大程度上降低电力电缆线路的输送容量。为了消解电缆线路铝护套上的环流损失，实现220kV电力电缆线路的经济、高效运行，必须将铝护套上的感应电势控制在安全范围内，将护套分段并采取交叉互联的接地方式，以此达到规避护套绝缘受损，避免多点接地故障发生的目的。
2防范措施
电缆线路运维检修的原则是安全第一、预防为主、综合治理，严格执行国家及行业相关规定。电缆线路的维护工作包括平时的巡视检查、防外力破坏、设备台账管理、缺陷处理，以及必要时的预试、故障处理等工作，应根据设备运行情况，制定检修计划，解决设备的缺陷，预防电缆故障。针对上述电缆常见故障，提出以下防范措施。（1）避免人为因素导致电缆故障。加强制作人员及施工人员的技术培训，加强施工安装监督工作，避免电缆在投运前受到人为损坏;加强电缆线路日常运行维护管理，严格按照电缆线路巡维巡视标准开展工作，重点关注电缆终端，检查接头处是否异常发热、表面有无污秽、有无局部放电、有无破损开裂等现象;制定检修及更换计划表，重点对老化电缆及超期服役电缆进行更换。（2）避免电缆本身缺陷导致故障。为了避免不必要的麻烦可以驻厂进行监督生产，监督整改生产过程及出厂检验环节;可以开展入网前的检测，产品质量达标才允许其投标，在到货时进行抽检或全检，一旦不合格严厉处罚厂家，起到一定的震慑作用;梳理電缆沟内未加装中间接头防火防爆措施的情况，严格按照防设备事故要求，执行开展电缆中间接头防火防爆措施;积极开发电缆和附件新工艺以及新技术，提升电缆制作及安装工艺的可靠性。（3）避免外力破坏。加强电缆周围用户的宣传教育，提醒其电力电缆的重要性;在重要电缆通道附近设置醒目标识，提醒施工安装车辆注意，关注外部施工情况，开挖等必要阶段派人现场督察;加强电缆绝缘监督，最好能实时监控电缆的状态以及时发现处理电缆故障，避免故障进一步扩大。（4）避免同样的故障重演。电缆故障发生后，应开展事故分析，形成记录（包含基本信息、故障情况、照片及故障原因分析），并据此排查辖区内同类型隐患，及时治理;针对故障修复更换电缆终端、更换电缆中间接头及更换新电缆的情况，应开展现场交流振荡波局部放电试验，排查缺陷隐患。
结语
综上，220kV电力电缆线路是城市电力的主流线路，因此，做好该线路的设计与施工工作对于保障城市电力系统高效稳定运行具有十分重要的现实意义。在220kV电力电缆线路设计时要合理选择线路型号、截面与节点方式，并依循相关标准与规范科学组织线路施工，结合实际情况合理设计、灵活组合，严格控制线路工频磁场，最大程度地降低其对线路周围环境的影响，确保线路运行过程的稳定性、可靠性，以更好地满足城市中心的供电需求。
参考文献
[1]李学斌，李会吉.110kV电缆终端绝缘油老化引起的故障分析[J].电气技术，2015（1）：75-77.
[2]应启良.高压及超高压XLPE电缆附件的技术进展[J].电线电缆，2000（1）.
[3]张伟.电力电缆线路故障分析及预防措施[J].无线互联科技，2013（12）
国网山东省电力公司烟台供电公司，山东烟台 264000