张晓娜
北京吉北电力工程咨询有限公司 北京 100176
摘要:现如今,随着人类的发展和社会的进步,人们对于电力的需求越来越高,用电量逐年增加,电能的输送也就显得尤为重要。输电线路是电压等级为35kV及以上的线路,输电线路较长,所处环境复杂,运维难度较大。因此,分析输电线路的特点及各种环境因素影响对提高输电线路的运维检修能力和保证电力生产的安全至关重要。
关键词:电力系统;高压电缆输电线路;设计分析
引言
我国电力领域快速的发展,供电的范围不断扩大,电网中高压电力电缆敷设里程也在不断增加,但在实际高压电力电缆的敷设及运行工作中,还存在很多的技术难点。因此,对当前高压电力电缆线路中存在的问题进行剖析,并进一步探讨高压电力电缆线路中的技术问题,提出相应的改进对策,以供借鉴。
1高压电力电缆线路规划设计阶段关键点
1.1 规划设计方面
(1)合理设施路径。在规划设计阶段,技术人员必须对线路敷设的环境进行考察,根据地理条件及实际情况确定线路敷设路径。如果前期意识不到路径的选择对于后期运行效果的影响,在安全防护以及路线的安全运营环节中没有做好规划,电缆的敷设缺少相应的防护设置,就会对用电方的正常用电造成影响。(2)提高设计规划人员专业素质。设计规划人员的专业水平和能力必须满足业务需求,如果设计规划人员无法合理地运用专业性知识开展设计工作,会导致电缆的敷设出现不合理的状况,无法满足使用需要,也会对整个项目的最终运行效果产生一定影响。
1.2 高压电力电缆线路规划的改善方案
(1)合理的设置敷设方式。通过对运行环境的实际考察,充分利用不同敷设方式的优缺点。无论是直接的敷设还是暗敷设,是采用隧道还是直埋或是沟槽,都需要根据现场环境的不同而采取不同的方案,因地制宜地选择路线敷设的方式。(2)选择最优路径。根据周边的实际施工环境,在尽量降低对周围居民影响的前提下,选择出最优的路径,更好地提升敷设工作的效率。(3)电缆的布置技术。在电缆线路的敷设过程中,技术人员应当依据现场的实际情况,对输电线路进行布置。通过对线缆的合理排布,提高线缆线路排布的科学性。同时,将电缆布置到高位,使用规范中要求的布置方式,对电缆进行有效的刚性固定。对于电缆的支架一定要做好质量把控,防止出现因电缆支架质量问题引发的事故。在一些具体的环节中也要注意连接点的布置。例如,架空线路的连接点一定要通过刚性固定使其紧固,以免在极端恶劣天气下输电线路发生意外。(4)电缆屏蔽层接地方式选择。由于电缆接头过多会影响电缆的可靠性,所以如果现场允许,高压电缆尽量减少中间接头。同时,为了降低高压电缆的外护套绝缘过电压,减小临近点及设备之间的电磁干扰,应当沿着高压电缆线路设置回流线,使用绝缘的接头将电缆的金属护套进行隔离。在一些特殊的情况,如雷电或者操作过电压的作用下,电缆绝缘接头在两端会出现很强的感应电压,所以从保护电缆外层考虑,为了防止保护层遭到击穿,要在绝缘接头设置金属护套的电压限制器。
2高压输电线路的特点
2.1外界条件艰苦,维护工作难度高
高压输电线路一般架空在复杂的外界环境中,裸露在大气中,直接经历风吹日晒,受到了各种环境因素的影响。输电线路必须有较强的机械强度和不易破坏的特性。架空输电线路会受到当地实际气温变化、雨雪侵袭、大风冰雹等恶劣天气的影响。有时候输电线路架空在山群中,或跨越江河之上。恶劣环境的影响和地理位置的不利使输电线路的维护难度增加了不少。
2.2稳定性,安全性要求高
高压输电线路的稳定运行是非常重要的,它与电网的稳定运行和用户的需求息息相关,这使我们对它的稳定性和安全性要求更高。由于高压输电线路架空在户外环境中,雨雪雷电、异常大雾、外界损坏都会对输电线路造成破坏,进而降低其绝缘强度。因此,输电线路很容易受到外界天气的影响。在这种特殊情况下的电气设备更应该保证其运行稳定性和安全性。
3电线电缆选择策略
3.1选择电线电缆的基本条件
电缆的型号要能够按照线路的具体电压以及环境的条件,还有敷设的方式以及一些用电设备比较特殊的要求来决定。其次要能够了解电缆持续允许的载流量,要能够按照敷设区域的周围介质的具体温度来进行校正。一旦敷设区域周围的介质是空气的时候,空气的温度应该在敷设处十年或者是以上最热这个月的每天的最高温度取平均值。而在生产的厂房或是电缆隧道,还有电缆沟之内所使用的温度计量,应该在周围空气温度上加上电缆发热以及散热,还有通风等各方面因素的影响,一旦比较缺乏计算资料的时候,可以按照以上的空气温度额外加上5℃左右,一旦周围的介质是土壤的时候,土壤的温度应该尽量取值在辐射区历年以来最热一个月的平均温度。电缆的比较持续的允许载流量,需要能够按照敷设的方式,以及土壤的热阻系数等因素来进行相关校正。再次就是要沿着不同的冷却条件的具体路径来进行电缆敷设的时候,一旦冷却的条件最差的一段,其长度超过了10m左右的时候,需要尽量根据这一段的冷却条件来选择电缆的截面,或者只是对这一段使用比较大截面的电缆。电缆要能够根据短路的具体条件来验算其具体的热稳定度,电缆在短路的时候最高允许温度,需要符合导体在正常以及短路时候的最高允许温度,还有热稳定系数的具体数值。农村的电网当中各级配电线路是不能够使用电缆线路的。
3.2电线电缆的截面选择计算的基本条件
发热条件导线以及电缆在通过正常的最大负荷电流,也就是计算电流的时候所产生的一种发热温度,不能够超过较正常运行时候的最高允许的温度。其次就是电压损耗条件导线以及电缆,在能够通过正常的最大负荷电流,也就是计算电流的时候所产生的一种电压损耗,不能够超过在正常运行时候所允许的电压损耗。对工厂内比较短的高压线路,可以不进行电压损耗的校验。再次就是经济电流密度,电压高压线路以及电压的具体标准,但是距离比较长的电流比较大的线路其导线及电缆的截面需要根据经济电流的密度来做出选择。以便让线路的年运行费用能够尽量支出最小,按照经济电流的密度所选择的截面可以称为经济截面。工厂当中的10kV以及以下的电路,一般不能够根据经济电流的密度来进行选择。再次就是机械强度导线的截面不应该小于其最小的允许截面。不仅如此,要能够满足短路稳定的条件,对电缆不用校验其机械强度主要包括有短路的动稳定度,但是需要校验其短路的热稳定度母线,则必须要能够校验短路时的动热的稳定度。对绝缘导线以及电缆还需要能够尽量满足工作电压的一些要求。按照设计经验可以知道,一般在10kV以及之下的高压线路还有低压动力线路,通常都要能够根据发热条件来选择相应的截面,之后再校验电压损耗以及机械强度。低压照明线路因为对电压水平的要求比较高,所以通常要先能够根据允许的电压损耗来进行选择。之后再校验发热的条件以及机械强度对长距离比较大的电流线路,还有25kV之上的高压线路,可以先根据经济电流的密度来确定经济截面,之后再对其他条件进行校验。
结语
高压电缆因其电能传输效率高、功率大等优点,被广泛应用于我国的电力输送网络。但是高压电缆线路在其规划设计和施工敷设中还存在一些技术性的难点。这就要求项目负责部门要做好高压电力电缆线路运行前的每个环节,合理规划和选择好线路,并做好施工敷设工作,避免高压电缆线路出现故障,保证满足高压电缆在施工和运行时的安全性以及可靠性。
参考文献
[1]周亦君.浅谈电力系统高压输电线路施工技术存在的问题及控制措施[J].信息系统工程,2018,(5):114.
[2]马竟滔.浅析高压电缆施工中的技术要点[J].中国高新技术企业,2015,(13):128-129.
作者简介:张晓娜,身份证号:1307271987****0820