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國內首條220kV超高壓、大長度、大截面交聯電纜輸電線路，已成功的在南京首座市內變電站—220kV大行宮變電站安全,穩(wěn)定運行達12年時間。本文重點闡述：該電纜工程在設計中電纜排列方式的選擇尤為關鍵，通過驗算，比較電纜在各種排列方式下的金屬護套感應電壓和環(huán)流損耗的技術參數和經濟利用效率值，將為超高壓電纜確保使用壽命，探討提高載流量，提供科學依據。

1 工程實例

220kV大行宮送電工程選型電纜截面為1×800mm2，四分割導體，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，最高設計空氣溫度：45℃/25℃（平均），土壤電阻率 =35.1Ω .m，線路電氣結構為分成四大段交叉互聯，線路兩端直接接地，具體見圖1。

雙回路電纜敷設（線路附近無平行接地導體），以電纜溝敷設為主，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。

根據大行宮變設計條件，220kV部分為帶斷路器的線路變壓器組接線。180MVA 主變壓器220kV 側工作電流按在95% 額定電壓下仍輸送電流計算為：

ED—電纜終端 BH—護層保護器 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套接地方式圖

2 電纜不同排列方式下的電纜金屬護套感應電壓計算

根據參考文獻[1]，各種排列方式下護套感應計算如下：

2.1電纜溝內排列方式（正三角形）

正三角形電纜溝內排列方式見圖2。

圖2 正三角形電纜溝內排列方式

2.2 電纜排管內排列方式（正反三角形）

正反三角形電纜排管內排列方式見圖3。

圖3 正反三角形電纜排管內排列方式

2.3 電纜溝或排管內排列方式（平面直線形）

平面直線形電纜溝或排管內排列方式見圖4。

圖4 平面直線形電纜溝或排管內排列方式

2.4 電纜構成排管內排列方式(上下層直線形)

上下層直線形電纜構成排管內排列方式見圖5。

圖5 上下層直線形電纜構成排管內排列方式

2.5電纜溝或排管內排列方式(對邊三角形)

對邊三角形電纜溝或排管內排列方式見圖6。

圖6 對邊三角形電纜溝或排管內排列方式

3 各種敷設方式下金屬護套環(huán)流計算公式

3.1 護套鏈I、II、III回路的不平衡電壓為

3.2 各序電流計算

(1)交叉互聯各段金屬護套與線芯間正(負)序互感抗值分別為：

(2)護套鏈I、II、III的正(負)序阻抗為

(3)零序阻抗的計算

3.3各序電壓計算公式

3.4可得各序電流

4 各種敷設方式下的計算結果

各種敷設方式下的計算結果見表1。

表1 各種敷設方式下的計算結果

根據表1計算結果，電纜上下層直線形排列方式金屬護套環(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套環(huán)流達線芯電流的2.9%；正三角形電纜排列金屬護套環(huán)流達線芯電流的3.2%；正反三角形電纜排列金屬護套環(huán)流達線芯電流的5.5%；對邊三角形排列方式最大，最高達線芯電流的11.4%。

5 結語

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

在實際的電纜敷設和運行中，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套環(huán)流最小，但是電纜的敷設施工及運行維護較麻煩，供電公司的運行部門不希望這種排列方式；對邊三角形排列方式金屬護套環(huán)流最大，會加速電纜主絕緣的老化和降低交聯電纜的載流量；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套感應電壓及護套環(huán)流均能滿足規(guī)程規(guī)定及運行要求，對電纜線芯負荷能力及金屬護套溫升影響不大，在實際電纜線路工程中運用也最多。此文謹獻參考!

參考文獻：

[1] 鄭肇驥,王焜明,陸德宏等.高壓電纜線路[M].北京:水利電力出版社,1983: 113, 239-246.

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

[3] 江日洪.交叉互聯電纜護層過電壓的分析計算.武漢水利電力學院出版社,1982.11，P1—5頁

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

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

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

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

作者簡介：

王康新(1947-8)，男，江蘇揚州人，長期從事高壓,超高壓電纜輸電線路專業(yè)設計指導、研究工作。

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