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國內(nèi)首條220kV超高壓、大長度、大截面交聯(lián)電纜輸電線路，已成功的在南京首座市內(nèi)變電站—220kV大行宮變電站安全,穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)12年時(shí)間。本文重點(diǎn)闡述：該電纜工程在設(shè)計(jì)中電纜排列方式的選擇尤為關(guān)鍵，通過驗(yàn)算，比較電纜在各種排列方式下的金屬護(hù)套感應(yīng)電壓和環(huán)流損耗的技術(shù)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)利用效率值，將為超高壓電纜確保使用壽命，探討提高載流量，提供科學(xué)依據(jù)。

1 工程實(shí)例

220kV大行宮送電工程選型電纜截面為1×800mm2，四分割導(dǎo)體，GMRs=rs=59.85mm ；線路長度為7.435 km（Ⅰ#線），7.422 km（Ⅱ#線），土壤溫度：25℃，土壤熱阻：2.0℃. m/w，最高設(shè)計(jì)空氣溫度：45℃/25℃（平均），土壤電阻率 =35.1Ω .m，線路電氣結(jié)構(gòu)為分成四大段交叉互聯(lián)，線路兩端直接接地，具體見圖1。

雙回路電纜敷設(shè)（線路附近無平行接地導(dǎo)體），以電纜溝敷設(shè)為主，排管為輔。同一回路間各相之間的軸距為300mm，雙回路之間的軸距為300mm。

根據(jù)大行宮變?cè)O(shè)計(jì)條件，220kV部分為帶斷路器的線路變壓器組接線。180MVA 主變壓器220kV 側(cè)工作電流按在95% 額定電壓下仍輸送電流計(jì)算為：

ED—電纜終端 BH—護(hù)層保護(hù)器 NJ—直接接頭 I J—絕緣接頭 JD—直接接地箱

其中：1# 線最長的小段為 643m，2# 線最長的小段為 630m.

圖1 大行宮變電站電纜電纜金屬護(hù)套接地方式圖

2 電纜不同排列方式下的電纜金屬護(hù)套感應(yīng)電壓計(jì)算

根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]，各種排列方式下護(hù)套感應(yīng)計(jì)算如下：

2.1電纜溝內(nèi)排列方式（正三角形）

正三角形電纜溝內(nèi)排列方式見圖2。

圖2 正三角形電纜溝內(nèi)排列方式

2.2 電纜排管內(nèi)排列方式（正反三角形）

正反三角形電纜排管內(nèi)排列方式見圖3。

圖3 正反三角形電纜排管內(nèi)排列方式

2.3 電纜溝或排管內(nèi)排列方式（平面直線形）

平面直線形電纜溝或排管內(nèi)排列方式見圖4。

圖4 平面直線形電纜溝或排管內(nèi)排列方式

2.4 電纜構(gòu)成排管內(nèi)排列方式(上下層直線形)

上下層直線形電纜構(gòu)成排管內(nèi)排列方式見圖5。

圖5 上下層直線形電纜構(gòu)成排管內(nèi)排列方式

2.5電纜溝或排管內(nèi)排列方式(對(duì)邊三角形)

對(duì)邊三角形電纜溝或排管內(nèi)排列方式見圖6。

圖6 對(duì)邊三角形電纜溝或排管內(nèi)排列方式

3 各種敷設(shè)方式下金屬護(hù)套環(huán)流計(jì)算公式

3.1 護(hù)套鏈I、II、III回路的不平衡電壓為

3.2 各序電流計(jì)算

(1)交叉互聯(lián)各段金屬護(hù)套與線芯間正(負(fù))序互感抗值分別為：

(2)護(hù)套鏈I、II、III的正(負(fù))序阻抗為

(3)零序阻抗的計(jì)算

3.3各序電壓計(jì)算公式

3.4可得各序電流

4 各種敷設(shè)方式下的計(jì)算結(jié)果

各種敷設(shè)方式下的計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 各種敷設(shè)方式下的計(jì)算結(jié)果

根據(jù)表1計(jì)算結(jié)果，電纜上下層直線形排列方式金屬護(hù)套環(huán)流最小，環(huán)流為線芯電流的1.3%；平面直線形電纜排列金屬護(hù)套環(huán)流達(dá)線芯電流的2.9%；正三角形電纜排列金屬護(hù)套環(huán)流達(dá)線芯電流的3.2%；正反三角形電纜排列金屬護(hù)套環(huán)流達(dá)線芯電流的5.5%；對(duì)邊三角形排列方式最大，最高達(dá)線芯電流的11.4%。

5 結(jié)語

以上五種電纜敷設(shè)方式的金屬護(hù)套感應(yīng)電壓均滿足規(guī)程規(guī)定，電纜上下層直線形排列方式護(hù)套環(huán)流最小，金屬護(hù)套損耗最�。粚�(duì)邊三角形排列方式金屬護(hù)套環(huán)流最大，金屬護(hù)套損耗最大。

在實(shí)際的電纜敷設(shè)和運(yùn)行中，平面直線形電纜排列方式要求電纜通道較寬，占用較大的通道資源；電纜上下層直線形排列方式金屬護(hù)套環(huán)流最小，但是電纜的敷設(shè)施工及運(yùn)行維護(hù)較麻煩，供電公司的運(yùn)行部門不希望這種排列方式；對(duì)邊三角形排列方式金屬護(hù)套環(huán)流最大，會(huì)加速電纜主絕緣的老化和降低交聯(lián)電纜的載流量；正三角形電纜排列方式及正反三角形電纜排列方式的金屬護(hù)套感應(yīng)電壓及護(hù)套環(huán)流均能滿足規(guī)程規(guī)定及運(yùn)行要求，對(duì)電纜線芯負(fù)荷能力及金屬護(hù)套溫升影響不大，在實(shí)際電纜線路工程中運(yùn)用也最多。此文謹(jǐn)獻(xiàn)參考!

參考文獻(xiàn)：

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[2] 解廣潤.解廣潤論文選集[M]. 武漢:武漢水利電力大學(xué)出版社,1999: 181-189.

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[4] 電纜護(hù)層小組.高壓電纜護(hù)層過電壓的研究.武漢水利電力學(xué)出版社，1979.1，P1-6頁

[5] 楊守信,楊力.110kV長慶電纜護(hù)套絕緣過電壓保護(hù)分析計(jì)算[J].高電壓技術(shù), 2004, 30(4).

[6] 何利平.110kV都北線電纜護(hù)套的感應(yīng)電壓和環(huán)流分析計(jì)算[J].高電壓技術(shù)，2004,4,P56-59.

[7] 王春江.電線電纜手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.

作者簡介：

王康新(1947-8)，男，江蘇揚(yáng)州人，長期從事高壓,超高壓電纜輸電線路專業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)、研究工作。

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