220kV電力電纜線路的設(shè)計(jì)及施工思路問(wèn)題研究分析

【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于電力需求逐漸增加，大型城市的變電工程建設(shè)中，220kV輸電線路已經(jīng)成為建設(shè)的主流，對(duì)于電力的輸送具有重要的意義。但是因?yàn)槌鞘协h(huán)境復(fù)雜，因此對(duì)于220kV的電力電纜設(shè)計(jì)施工造成一定的難題，為了確保線路施工質(zhì)量，降低施工成本，需要采用合理的設(shè)計(jì)以及施工思路。本文對(duì)于220kV的電力電纜設(shè)計(jì)以及施工思路進(jìn)行研究分析，探討優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工的措施，期望為相關(guān)研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】電力電纜；設(shè)計(jì)；施工

1、前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市用電負(fù)荷不斷增長(zhǎng)，高電壓等級(jí)的電力線路的需求逐漸增加，當(dāng)前220kV電力電纜線路已經(jīng)成為城市輸電線路的主流，北京以及上海等城市已經(jīng)大量采用220kV電力電纜向城市中心供電。220kV變電站配套的相應(yīng)輸電線路全部采用電纜長(zhǎng)線輸出，因此長(zhǎng)距離、大容量的電力電纜線路設(shè)計(jì)與施工成為當(dāng)前城市供電的關(guān)鍵。隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電負(fù)荷不斷攀升，地下電力電纜線路輸送容量逐步增加，而且電力電纜線路產(chǎn)生的工頻磁場(chǎng)進(jìn)一步增強(qiáng)，對(duì)于工作人員以及周?chē)h(huán)境進(jìn)行影響。為了確保電網(wǎng)電力的穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)城市的景觀、現(xiàn)有管線等影響因素進(jìn)行考慮，從而對(duì)于220kV電力電纜線路的設(shè)計(jì)與施工思慮進(jìn)行分析，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)電力電纜型號(hào)、截面、接地方式、敷設(shè)方式、具體不知以及阻燃等進(jìn)行綜合性考慮，確保電力電纜滿足供電需求，促進(jìn)電力建設(shè)的穩(wěn)定進(jìn)行。

2、電力電纜的設(shè)計(jì)

2.1電力電纜選型研究

根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》和《高壓電纜選用導(dǎo)則》的要求，為了對(duì)需要保持連接的重要電源進(jìn)行有效保護(hù)，需要選擇可靠的電力電纜進(jìn)行電力輸送管理。220kV對(duì)于線路的要求更高，為了確保電力的有效傳輸，需要選擇可靠性高的電力電纜，銅芯電纜能夠滿足220kV電力輸送的要求。在電力電纜的型號(hào)攢澤中，需要根據(jù)線路的輸送容量選擇電力電纜的線路材質(zhì)與截面大小，220kV的電力電纜的載流量計(jì)算除了與纖芯材質(zhì)以及界面相關(guān)之外，同時(shí)與電力電纜的接地方式相關(guān)，因此在計(jì)算過(guò)程中，需要根據(jù)電纜制造廠的載流量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，確保電力電纜選型滿足需求。

2.2電力電纜的排列設(shè)計(jì)

220kV電力電纜的排列通常選擇正三角排列，相間距在250-350mm之間，相關(guān)研究表明，減小電力電纜的相間距，能夠降低電纜的工頻磁場(chǎng)，降低能量損耗。在電力電纜的排列設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)保護(hù)層的感應(yīng)電壓進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師需要考慮到周邊的環(huán)境以及電纜的電壓。一般而言，220kV電力電纜的設(shè)計(jì)分為3的倍數(shù)，選擇合理的方式進(jìn)行電纜排列，在不影響電纜載流量的情況下，盡量縮小三相電纜的相間距，盡量降低電纜安裝高度，能夠在一定的輸送容量下，對(duì)電力電纜的工頻磁場(chǎng)進(jìn)行有效控制。

2.3電力電纜接地設(shè)計(jì)

220kV需要在鋁護(hù)套上才能夠產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，而且相關(guān)舒適與復(fù)合電流、電纜長(zhǎng)度成正對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此電力電纜的PVC保護(hù)套需要承受感應(yīng)電勢(shì)的大小，避免因?yàn)檫^(guò)高的電勢(shì)產(chǎn)生的電能損耗、電纜保護(hù)套壽命縮短等后果。為了消除電纜率保護(hù)套在安全值范圍內(nèi)，需要采用交叉互聯(lián)連接的方式進(jìn)行接地從而保證下線路的可靠運(yùn)行，避免電纜絕緣層的老化。在接地的設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)電力電纜的長(zhǎng)度選擇接地方式，當(dāng)電力電纜的線路較長(zhǎng)時(shí)，可以采用三相護(hù)層交叉互聯(lián)兩端接地的方式來(lái)滿足需求。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采用合理的保護(hù)層接地，能夠確保線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

3、220kV電力電纜施工

在220kV電力電纜的施工中，需要以質(zhì)量為中心，結(jié)合電力電纜的施工經(jīng)驗(yàn)與公司質(zhì)量手冊(cè)，對(duì)于電纜的敷設(shè)、布置以及安裝等進(jìn)行有效組織與管理，確保電力電纜施工質(zhì)量。

3.1電纜的敷設(shè)

常見(jiàn)的電力電纜敷設(shè)方式包括直埋、排管、電纜溝等方式，在實(shí)際施工過(guò)程中，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況下選擇合理的敷設(shè)方式，確保敷設(shè)質(zhì)量。在敷設(shè)施工過(guò)程中，豎井內(nèi)敷設(shè)的電纜中間不應(yīng)有接頭，而在水平巷道敷設(shè)的電纜應(yīng)該采用非可燃性材料進(jìn)行保護(hù)，避免電纜經(jīng)過(guò)排水溝，鉆孔中敷設(shè)的電纜應(yīng)該與鋼絲繩緊固，并且敷設(shè)保護(hù)套管，為了提升排管中的電纜敷設(shè)效率，應(yīng)該考慮在電纜轉(zhuǎn)彎處設(shè)置轉(zhuǎn)角井，并且設(shè)施輸送機(jī)用的支架或基礎(chǔ)，為施工安全提供便利。

3.2電力電纜保護(hù)管的選擇與固定

常用的220kV電力電纜保護(hù)管包括C-PVC和玻璃鋼管，為了確保電力電纜安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，需要確保電力電纜具有較高的耐久性與機(jī)械強(qiáng)度，交流單相電纜不得采用未分割磁路的鋼管，為了確保保護(hù)管的合理施工，可以將保護(hù)管進(jìn)行切割開(kāi)口，并且施工完成后將切口焊接以保證保護(hù)管的機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于接頭、終端或轉(zhuǎn)彎處緊鄰部位的電纜，必須采用剛性固定的方式進(jìn)行固定，垂直或斜坡的高位側(cè)采用至少兩處剛性固定，而蛇形敷設(shè)部位采用柔性固定，過(guò)渡部位建議采用剛性固定。

3.3電力電纜附件布置與安裝

220kV的電力電纜線路的支架一般采用鋼制支架，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通常直通中間接頭與絕緣中間接頭，而且采用玻璃鋼防水外殼作為保護(hù)殼。電力電纜常用的終端包括GIS終端、干式硅橡膠終端、瓷套式終端等爭(zhēng)端結(jié)構(gòu)，為了確保電力電纜的安全運(yùn)行，需要根據(jù)不同的線路選擇合適的終端，一般而言，電纜與監(jiān)控線路通常采用干式硅橡膠終端，而敞開(kāi)式的變電站通常采用陶瓷式終端，GIS變電站常用GIS終端，當(dāng)電纜線路需要T接時(shí)，通常采用瓷套式終端或干式硅橡膠終端進(jìn)行T接。

3.4電力電纜線路的防火保護(hù)

為了確保電力電纜線路安全，需要從護(hù)套、結(jié)構(gòu)、穿越處以及接頭等區(qū)域進(jìn)行有效的防火保護(hù)，220kV電力電纜的發(fā)熱較高，通常選用聚乙烯護(hù)套進(jìn)行絕緣保護(hù)，該種護(hù)套具有較好的防水性能，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，可以采用埋沙的方式進(jìn)行防火處理，而且在工井內(nèi)進(jìn)行細(xì)砂填埋處理。在變電站豎井出線出口、墻體、樓板、溝道出口等出口采用防火堵料進(jìn)行封堵處理，并且在孔口兩端電纜涂刷防火材料，確保防火質(zhì)量，在電纜穿越處采用防火堵料進(jìn)行封堵阻燃，中間接頭兩側(cè)區(qū)段以及鄰近電纜在統(tǒng)一長(zhǎng)度內(nèi)涂刷防火材料。

4、結(jié)語(yǔ)

220kV電力電纜線路是當(dāng)前城市電力的主流線路，為了確保城市中心的有效供電，需要對(duì)220kV電力電纜線路進(jìn)行有效設(shè)計(jì)與管理，在施工過(guò)程中，合理的選擇電力電纜的型號(hào)、截面以及節(jié)點(diǎn)方式，同時(shí)對(duì)電力電纜線路進(jìn)行有效施工組織與準(zhǔn)備，確保施工質(zhì)量，有效的控制電纜線路工頻磁場(chǎng)以減小其對(duì)周?chē)h(huán)境的影響和保證電力電纜線路的安全運(yùn)行。本文對(duì)220kV的電力電纜線路的設(shè)計(jì)以及施工思路進(jìn)行分析，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行施工組織，但是在實(shí)際的施工中，需要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與靈活組合，最終保證線路滿足城市中心供電的需求。

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