王子强
山东斯博科特电气技术有限公司 276800
摘要：电气设计方案是我国电力工程建设结构的核心环节。经过多年的发展，高压电缆线路方案设计已相继总结出相对全面的优秀经验，有效满足了高压电缆线路建设的实际需要。
关键词：高压；电缆线路；电气设计；研究
引言
在110kV电力电缆投入使用之前，需要对其本体及附件进行耐压试验，对电缆回路升压至128kV，保持60min，电力电缆电压不下降，耐压试验合格，之后可投入运行。在某电力工程中，在对110kV电缆进行耐压试验时，当升压至128kV，经过15min后，电压降至零。随即对该条电力电缆线路进行故障排查。
一、高压电缆线路电气设计原则
高压电缆线路电气设计复杂，如果电气设计内容没有经过技术人员和施工人员科学、合理的规划，就极易产生电力风险，严重的甚至会产生电力事故。因此，在高压电缆线路电气设计过程中，技术人员要针对电力运行情况及实际环境，制订可行的设计方案，以供后续施工环节的技术探索和数据研究，有效避免电力工程开展流程中可能出现的电力风险。为了有效规划高压电缆线路具体施工方案，技术人员应详细了解高压电力线路，如线路施工的实际工程规模、经济资金成本、建筑原材料以及设备招标物资等，并进行相对严格的数据检测及性能评估，确保高压线路运行的安全性和稳定性。
二、高压电缆线路电气的设计内容
2.1设备安装前检查
（1）三维冲击记录。以主变压器设备为例，当前在多数变电站项目中，普遍选择配置免吊芯变压器，这类变压器的使用性能较为优异，但在运输期间受到外部环境因素影响，容易出现油污染与受潮损坏等质量问题，且常规器身检查项目难以全部发现设备故障问题，进而影响电气安装质量，形成安全隐患。因此，在变压器运输前，需要在变压器中设置三维冲击记录仪，并在设备入场环节，对三维冲击记录信息进行分析，根据监测数据判断变压器是否存在故障隐患，解决设备潜伏故障。在确定设备无潜伏故障与质量隐患，或是问题得到解决后，即可拆除三维冲击记录仪。（2）常规检查。在电气设备安装前，工作人员将安装图纸为主要依据，对各批次电气设备与电缆线路的规格型号与外观质量进行检查，核查质检报告等相关文件。如果设备线路存在明显质量缺陷，或是规格型号与安装方案不符时，退回这类设备线路。随后，清理设备套管等部件表面附着的灰尘污渍，开展套管耐压试验与油枕检查试验等一系列试验，全面掌握设备性能质量。最后，将无质量缺陷且性能质量达标的电气设备投入使用。
2.2故障性质判断
首先对该电力电缆线路接头处进行排查，并未发现有明显故障处。然后在一侧变电站内进行外护套绝缘测试，使用5000V绝缘电阻表测得阻值为50MΩ，此时电缆虽然击穿，但外护套绝缘仍然较好，因此使用大容量直流设备(智能电桥)对电缆故障绝缘处进行烧穿；然而直流耐压40kV无明显泄漏，故障相电缆绝缘阻值仍然很高。由于智能电桥最高直流电压仅有60kV，串联谐振耐压击穿后，再次升压几千伏就无法继续升高，故使用电桥长时间高电压冲击。将之前拆除的铝护套也恢复接地，再次直流耐压时电缆发生明显泄漏，绝缘电阻测试为零。再将5号—6号电缆铝护套悬空后，电缆绝缘阻值又恢复升高，此时断定故障点就在此段电缆，且是线芯与铝护套短路，但铝护套对地绝缘完好，即故障点很有可能就在此段电缆的前后两个接头之一处。
决定验证下上述想法，将此段电缆铝护套再次悬空，电缆终端处使用500V兆欧表施加电压，在此段电缆前后两个铝护套接地箱处使用万用表进行直流电压测试，该段电缆的铝护套(两接地箱之间)上始终可以测试到约500V电压，该段电缆之外的铝护套(两接地箱之外)上测试不到电压，于是判断故障点就在该段电缆之间且很有可能在接头处。
2.3高压电缆的敷设
竖井上下部拐角处搭设专门的拐角滑轮支架，进出拐角处均布置履带输送机，保证电缆在拐角处不受伤害。高压电缆重量为35.5kg/m，单根电缆在竖井中最大自重为2698kg，由布置在竖井顶部的牵引机和两台履带输送机牵引进入竖井中，井内每6～8m增加1处履带输送机，履带输送机均固定在新制作安装的刚性支架上，履带输送机的夹紧力分担电缆自重力，利用履带输送机提供的主动摩擦力带动电缆平稳行进，为防止电缆重力加大，电缆会在紧急情况下由履带输送机制动从而避免发生滑落危险。同时电缆吊在辅助牵引绳上，辅助牵引绳承受电缆部分自重［4］。电缆进入竖井后，侧压力随着进入井内部分的长度增加而迅速增大，在受力最大的转向位置安置导辊组，这样电缆由点受力改善为均匀的圆弧受力，减少侧压力。竖井内每6m布置1处刚性夹具支架，两刚性夹具支架之间布置1处挠性夹具支架，水平路段每4m布置1个刚性夹具，中间1处挠性夹具。电缆将由辅助牵引绳输送到蛇形成形位置，用手拉葫芦将电缆水平拉至规定的蛇形宽度。
2.4电缆线路电气施工方案设计
（1）在日常高压电缆线路电气设计过程中，技术人员首先要根据项目工程的实际需求设计详细的施工方案图纸，并根据确定后的项目电气方案及周边敷设环境，确认设计图纸数据及相关信息，优化及完善电气施工图纸。（2）技术人员应充分考虑高压电缆线路结构的全面性，在实际工程开展及施工环节上，既要考虑高压电缆线路设计经济预算问题，又要综合考虑在工程开展过程中可能出现的问题和不足，并以此为基础进行高压电缆线路图纸的确认、更改和完善。（3）在高压电缆方案设计过程中，技术人员应确保高压电缆电气设计图纸的实用性，使之起到真正意义上的技术指导作用[2]。（4）针对电气工程应用的特殊性，技术人员需要从大局考虑，根据国家标准规范和政策要求，综合以上各种电气影响因素，最终确定合适的电气设计方案，并在实际方案实施过程中严格按照要求进行工程建设
2.5进行避雷线设计
避雷线路设计可以有效避免雷击等自然灾害的破坏，若果避雷线设计不合理，必将造成严重的后果，对此，为了保证避雷线路设计效果，应按照以下流程：（1）选择与电力工程建设需求相符的避雷线，双避雷线是首选目标，能够抵抗强雷电或降雨天气的破坏，导线性能不会被影响，从而保证输配电的稳定性；（2）正确安装避雷针，往往避雷针对保护线路起到重要作用，主要安装在杆塔的顶部，通过有效控制雷击点，能够大大降低雷击频率，起到良好的防雷效果，同时，要科学规划避雷针与高压导线的间距。避雷针是科技发展的重要产物，在科技发展的推动下，具有消雷功能的避雷针应运而生，大大提升了避雷线路的设计水平，使高压输电线路被雷击的可能性显著降低，以往的高压输电线路设计过程中，设计人员对防雷线路设计不够重视，不仅是设计人员自身问题的体现，也是对公共财产不爱惜的表现，需要设计人员从自身做起，高度重视避雷线路设计的全过程，为提升输配电整体品质夯实基础。
结束语：
由此可见，在我国高压线路方案设计中，电缆线路及设备是其高压线路的重要环节之一，主要敷设在地下空间，完成电力能源的线路传输工作，不仅可以最大程度上节省电力传输的整体空间，还可以有效解决高压电力线路的建设问题。
参考文献：
[1]朱晓斌.高压电缆线路电气设计研究[J].光源与照明,2021(01):145-146.
[2]谢亿,刘维可,刘三伟,段肖力,曹先慧,黄福勇,冯超.高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测[J].无损检测,2020,42(12):56-58.
[3]黄政.高压电缆线路钢支架全寿命周期成本计算[J].大众用电,2020,35(10):34-35.
[4]吴迪.高压电缆线路在线监测技术及应用[J].电气时代,2020(08):67-68.
[5]李中平,闫军波,张旭东.关于高压电缆线路电气设计的几点思考[J].科技创新与应用,2016(29):187.