南勇
陕西四菱电子科技股份有限公司 邮政编码：710000
摘要：结合某地铁项目主变电所工程实例针对高压电缆设计工作中的关键技术要点进行分析总结电缆型式、电缆截面、绝缘水平、电缆损耗以及电缆线路接地方式等关键环节的设计要点望能够确保高压电缆线路安全稳定运行。
关键词：高压电缆设计；电缆截面；接地
引言
地铁项目主变电所中电站枢纽布置位置会在很大程度上影响进出线以及联络线的选择与设计方案。高压电缆可适用于10kV以上电压等级系统的电力传输作业在地铁项目电力系统中有着非常重要的应用价值。大量工程实践经验也表明，高压电缆设计方案以及相关设计技术的实际应用情况将在很大程度上对高压电力系统的运行性能产生影响。故把握高压电缆线路相关设计技术要点，并对高压电缆在接地过程中的关键问题进行分析与探讨望能够引起工作人员的关注与重视。
1工程实例
某地铁项目主变电所位于S市，线路全长为412km,共设置11个站点。某站点线路管沟部分 I110kV进线电气综合工程由厦门电力勘察设计院有限公司负责设计由广州地铁设计研究院有限公司进行监理。发电机与变压器组合采用单元接地，将发电机断路器设置于发电机出口位置，以330kV-级电压接入该地区电力系统，330kV侧采取双母线接线方式。GIS设备与主变设备采用高压电缆进行连接高压电缆线路由主变压器平台经专用高压电缆线路廊道与CIS室电缆层进行连接高压电缆线路额定电压等级为190/363kV额定工作电流为660A额定工作频率为50Hz。
1高压电缆的管理及安全预防
1.1认识高压电缆的危险程度
高压电缆损害生命的方式很直接，那就是触电身亡。对于已经通电的10kv的高压电缆，如果保护不周或不科学，那么很可能造成电缆绝缘体的破损，而如果此时有人员或机械在其附近，更或是直接触碰到高压电缆那么就会发生触电现象，而这一可怕的现象发生时，往往会损失惨重，或丧失生命或损害大量财产。所以对于高压电缆的防护务必做到小心再小心如果你当成儿戏，那就是对你的生命开玩笑。
1.2对于高压电缆的安全预防
(1)首先要重视的是高压电缆的绝缘不要被损坏，往往发生事故的原因就是由于车辆的碾压或其他不科学的高压电缆管理技术，导致高压电缆的绝缘损害，并且这种损害不是很明显，那么就很可能出现重大事故。
(2)对于高压电缆放置的环境务必要苛刻,在没有人看管的情况下，一定要放置警告牌，或者直接放置护栏禁止他人接近。如果没有这些警告，很可能有人在不知情的情况下二处于极端危险的处境中。
(3)对于高压电缆的工作人员他们会经常接触高压电缆，这个时候个人就得具备很高的自我保护意识及自我保护技能。无论你对高压电缆又多熟悉，请务必谨慎小心，因为你是在与魔鬼相交往。
(4)在我们熟悉安全操作高压电缆时，我们更应一步一个脚印，紧跟着正确的操作方式走，不要个人主义，不要主观意向，务必确保每一步都是符合相关安全规定的，同时你就是在确保你的生命安全。
(5)在我们操作完毕后我们也要做好安全措施交底，做任何事都要善始善终，特别是最后的安全技术措施，我们不但要完善，更要趋近于完美，从而肯定并保障了我们前期小心工作的意义。
1.3关于高压电缆的选择
有一些高压电缆在经济上占有很大优势，有一些高压电缆却在方便快捷上占有很大优势，所以对于亮压电缓的选择我们要根据不司的场合环境以及需求去谨慎考虑统筹规划出一个最有方案。比如对交联聚乙烯电缆它的优点显而易见那就是便宜对于一些要求不高，环境合适的地方，不如选择这一款高压电缆，因为它的性价比高，能节省开支。相对于交联聚乙烯电缆，油浸纸绝缘电缆的特点或优势就在于它的综合性能很好虽然价格相对较高，但它的运行寿命以及安全系数都是非常可靠地相对于环墙基当。高压电缆需求较高时。
不加选用油漫纸绝缘串缆务必在确保安全性的前提下，再来考虑经济问题，否者只会因小失
2高压电缆线路设计技术
2.1电缆型式设计在高压电缆线路设计过程中必须充分考虑工
程所处地区的环境条件地质特点线路数设条件以及防火要求等因素,对不同型式的电缆线路进行综合比选，以得到最佳的高压电缆线路设计型式。
针对高差较大以及地下工程而言，上述场所应当优先选用低密度聚乙烯电缆型式或交联聚乙烯电缆型式(两者对比针对电压等级在35kV以下的用电场所而言以交联聚乙烯电缆型式为首选方案)。除此以外从运行性能上来看目前交联聚乙烯电缆线路制造工艺成熟该型式电缆线路在热稳定性以及热机械性方面均较低密度聚乙烯电缆线路而言更高因此本工程中对高压电缆线路选型为交联聚乙烯电缆线路型式。
2.2电缆截面设计
在对高压电缆线路标称截面进行设计时，必须充分考虑高压电缆线路允许载流量情况同时复核短路状态下的短时耐受电流水平。高压电缆允许持续载流量主要受电缆线路绝缘层热阻水平衬垫层热阻水平电缆损耗系数金属保护套损耗系数等因素的影响。
参考本主变电所高压电缆敷设要求以及电缆线路结构特点,选择电缆截面积为630.0mm，短时工作电流最大值为1216A。
2.3绝缘水平设计高压电缆一旦发生绝缘性能故障.将会导致部分电 缆乃至整根电缆报废造成巨大的经济损失。因此在电缆线路绝缘水平的设计中应当相较于所连接电气设备绝缘水平提高一级以上。除此以外，电缆绝缘水平设计中还应当对外护套的绝缘性能作出严格规定本工程中所选用高压电缆线路的绝缘水平参数为:额定工频耐受电压对应电缆绝缘水平为420kV/600min，外护套绝缘水平为24kV10min额定操作冲击耐受电压对应电缆绝缘水平为950kV额定雷电冲击耐受电压对应电缆绝缘水平为1175kV外护套绝缘水平为625kV。
2.4电缆损耗设计
主变电所中高压电缆损耗主要包括以下几种类型:第一是导体损耗第二是绝缘损耗,第三是金属护套损耗第四是附加损耗。由于高压电缆线路结构以及金属护套材料均存在一定差异,因此在电缆损耗上多有较大区别。在对比损耗时候应当以金属护套损耗以及附加损耗为重点，本主变电所工程实例中，高压电缆线路介质损耗为1.91kW/km，导体损耗为1526kW/km，金属护套损耗以及附加损耗合计为0.19kW/km。
3高压电缆接地设计
目前高压电缆线路金属保护套可采取的接地方式包括三种类型:交叉互联接地两端直接接地一端直接接地对于主变电所而言由于高压电缆线路长度有限金属保护套上任意一点正常感应电压多可控制在规定范围内,因此接地方式以一端直接接地为主在接地设计过程中应着重关注如下问题:
1)单芯高压电缆线路金属保护套一端直接接地情况下另一端必须通过金属绝缘保护器作接地处理。连接金属绝缘保护器接地的主要目的是避免高压电缆线路导体通过操作过电压冲击波或短路电流的情况下保护层感应电压升高的问题。
2)高压电缆线路金属保护套直接接地点可选择电缆线路任意一端若线路两端所连接电气设备不同在选择接地点时必须满足以下原则第一高压电缆线路一端连接变压器另一端连接架空线路情况下线路金属保护套接地点位置应选择在架空线与高压电缆连接一侧，同时作三相互连接地处理:第二高压电缆线路一端连接GIS设备另一端连接架空线路的情况下线路金属保护套接地点位置应当设置于架空线与高压电缆连接一侧同时作三相互连接地处理:第三高压电缆线路一端连接 GIS设备另一端连接变压器装置的情况下线路金属保护套接地点应设置于GIS设备与高压电缆连接一侧同时作三相互连接地处理。本案例中高压电缆应用一端直接接地方式回流线电缆经计算选择10/6kV(截面2400mm)电缆线路。
4 结语
高压电缆线路在地铁项目电力系统中的应用日益增多与频繁。因此在高压电缆线路设计过程中必须参考实际情况.对电缆线路选型以及接地方案作出合理设计。
参考文献
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