高压电缆线路设计

高压电缆线路设计摘要：随着经济的发展，交流输电电压等级的发展出现饱和趋势，输电技术发展水平的主要标志已由提高输电电压等级逐步转变为提高电力供应的可靠性。作为电网运行的命脉，输电线路是关系国计民生的“生命线”，在电能的输送和全局优化配置中起着举足轻重的作用，它在输送能源的同时又相当的脆弱，任何外力的破坏，都有可能造成大面积停电，甚至电网瓦解，给经济发展和社会稳定带来巨大危害。关键词：高压；电缆；线路；设计一、电缆选型概述电缆选型最重要的是根据系统要求的输送容量选择电缆的截面面积，并计算电缆的最大载流量。影响电缆输送容量和安全运行的因素较多，在电缆选型设计时需从安全性与经济性上根据系统、设备和环境等各方面的具体情况，作全面分析和均衡考虑，不能仅从保障安全运行角度考虑，片面加大电缆导体截面，选择过大的安全保险系数，从而使工程的投资缺乏经济性。计算所得的电缆最大载流量数值是电缆运行的最大临界数值，电缆如按此电流数值运行时，是已处于其载流能力的极限状态，系统和环境稍有变化，则电缆就会出现超负荷运行的情况，安全运行的能力较差。因此根据此载流量计算得出的输送容量应留有一定裕度，特别在易燃易爆和有高温辐射情况等场所，使电缆能有效避免因使用环境等外因变化而导致电缆实际安全载流量降低的影响,以确保供电系统运行的可靠性。由于电缆绝缘材料对温度的承受能力有一定的安全极限,当电缆导体的运行温度超过一定的数值、长期超温使用将会加速电缆绝缘材料的老化,缩短电缆的使用寿命,高温还会导致绝缘材料在短时间内发生熔解,使电缆绝缘击穿,造成短路事故发生。因此在设计选择电缆导体截面规格时,应按系统正常情况下,运行电流通过电缆时,电缆导体的运行温度确保在规定的安全限值下选取。一般情况下，电缆导体长期运行的最高温度为90℃,短路时(最长持续时间不超过5s)电缆导体的最高温度为250℃。二、电缆护套感应电压的产生当电缆的导线通过交流电流时，其周围产生的一部分磁力线将与屏蔽层铰链，使屏蔽层产生感应电压。感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导线的电流成正比，电缆很长时，屏蔽层上每厘米长度的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度；在线路发生不对称短路故障、遭受操作过电压或雷电过电压时，屏蔽层上的感应电压会达到很大的数值，甚至可能击穿护套绝缘。如果屏蔽两端同时接地使屏蔽线路形成闭合通路，屏蔽中将产生环形电流，电缆正常运行时,屏蔽上的环形电流与导体的负荷电流基本上为同一数量级，将产生很大的环流损耗，使电缆发热，从而影响电缆的载流量,减少电缆的使用寿命。三、感应电压的限制措施为减小甚至消除过高感应电压对电缆运行的不良影响，电缆屏蔽应可靠合理的接地，电缆护套对地应有良好的绝缘，安装时应根据线路的不同情况，按照经济合理的原则在护套的一定位置采用特殊的连接和接地方式、装置护层绝缘保护器等,以防止电缆护层绝缘被击穿。四、电缆线路的防雷与接地1、防雷电缆线路在实际的安装过程中，应该充分考虑到他的各项综合因素和指标的作用，否则可能会在实际的安装过程中造成较大的安全隐患，进而产生较大的危险，只有充分的把握好了安装过程中的各项指标和参考因素，才能真正在防雷避雷上产生较为明显的效果。在对于电缆金属外套的接法上，也是有很多值得注意的地方，只有将这些细节注意好了，才能够起到较好的保护和绝缘作用，使得电缆的外层不至于由于外部的原因产生较大的压力和电力而产生较大的隐患，最终确保整个安装过程的顺利实施和完成。2、接地在实际的电缆线路的接法中，采用的是专业的接法，这种接法对于实际的操作过程中会产生较好的铺垫作用，只有将这种接法接好了，才能更好的实施接下来的各个步骤的进行。而且在这个过程中，还要考虑到被腐蚀的相关因素，只有将这个因素考虑在内了了，才能确保线路的正常运营，而且还能防止被腐蚀的可能。五、电缆线路工程设计对于电力工程的设计来将，他的整个施工过程相对来讲，是比较复杂的，从最开始的思路的设计，到实地现场的考察，再到将实际的思路制定程一系列可供具体实施的工作，最后提供作为施工依据的文件和图纸。电缆线路作为输电线路的一种，是电力系统组成的一个重要环节，是输送电能的命脉，其能否正确运行关系到电力系统的稳定与否，对于电力系统的电网安全、供电可靠性和电能质量起着重要的作用。总结来讲，对于电缆工程的实际实施过程来讲，主要有以下几个方面是值得引起格外的关注和重视的，他是电缆工程能否顺利运营的关键因素：（1）对线路的铺设地在正式铺设之前，要将当地的实际情况做出细致周到的考察并且在心里要有一个大致的规划方案，做到心中有数，只有这样，才能确保整个过程的顺利实施和运营，并且对整个规划有一个大致的了解，对本次设计范围和内容进行简要介绍。（2）线路路径选择及电缆选型a)根据当地的实际情况，拟定出多个可供实施的方案，并且最终选择出一个实施性强，可规划性和可建设性强的方案，确保这个最终选择出来的方案的最优化和在实际的施工过程中能达到的效果是最佳的，并简要说明路径推荐方案。b)根据当地的实际情况，选择合适的材料，和与整个施工过程中匹配的相关材料的最佳型号，进而为整个施工过程带来较好的效益。（3）电缆系统设计a)根据电压等级、电缆绝缘类型、安置环境、污秽等级、作业条件、工程所需可靠性和经济性等要求说明电缆附件的型号规格，包括终端头、中间接头、交叉互联箱、接地箱、交叉互联电缆、接地电缆、护层保护器等。b)根据系统短路容量、电缆芯数、电缆长度和电缆正常运行情况下的线芯电流，说明电缆线路接地布置及其分段长度，并根据电缆通道空间、接头井分布、电缆分段情况说明电缆接头的排列布置方案。c)根据电网规划、电缆进出线情况确定电缆终端站和终端塔的规模、布置方案及选型。（4）线路典型路段布置结合市政综合管线规划的要求，以及现场勘测的水文、地质、地下管线、周边环境情况，对整个铺设过程中的相关情况做出大致的参考分析，并且最终给出可行性的施工方案，对于一些突发情况给出及时科学的指导。（5）环保及节能分析说明电缆线路的电磁环境影响和区域环境影响程度，给出为减小环境影响所采取的措施，并对线路的材料和输电损耗进行计算比较。结语总之，要认识到110kV及以上高压电缆线路与普通中低压电缆线路在设计上的不同之处。由于110kV及以上高压电缆线路采用单芯电缆，金属护套会形成感应电压，影响线路输电能力的提升。所以在进行线路设计的过程中，要注重降低金属护套内的感应电压，以确保高压电缆线路零缺陷投产、安全稳定运行。

参考文献[1]李久程.关于110kV及以上高压电缆线路设计的几个问题[A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2012年云