長白山景區(qū)遠(yuǎn)距離電纜供電技術(shù)應(yīng)用

李大鵬+劉慧軍+宋繼剛

摘要：介紹了長白山西坡景區(qū)長距離高壓電纜供電工程的概況，工程采用高壓電纜進(jìn)行長距離供電優(yōu)化設(shè)計，提出利用電纜技術(shù)特性中的榮性阻抗與線路電抗器的合理配置，使線路無功功率盡可能的就地平衡，減輕線路上的功率損耗，保證負(fù)荷端電壓的波動值在額定值范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)距離供電；電壓降；容性阻抗

中圖分類號：TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.06.095

0前言

長白山位于吉林省境內(nèi)，主峰海拔2691米，因其主峰白頭山多白色浮石與積雪而得名，素有“千年積雪萬年松，直上人間第一峰”的美譽(yù)。作為著名5A級旅游勝地，長白山風(fēng)景區(qū)常年迎來全國各地眾多游客，而且接待人數(shù)不停遞增不斷再創(chuàng)歷史新高。

整個景區(qū)內(nèi)人流量很大，一直是通訊信號需求比較集中的地方，應(yīng)長白山管理委員會的要求，根據(jù)吉林省政府相關(guān)文件要求，由三家電信企業(yè)出資建設(shè)長白山供電和通訊工程。

1工程設(shè)計基本要求

（1）通訊系統(tǒng)設(shè)備供電采用高壓10KV供電，接入國家電網(wǎng)。

（2）供電線路采用阻燃高壓電纜地埋敷設(shè)。

（3）以箱式變電站供電為主，太陽能供電為輔為通訊設(shè)備供電。

（4）箱變?nèi)萘窟x擇應(yīng)根據(jù)負(fù)荷合理確定，保證設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

保障周邊環(huán)境的保護(hù)和美化。

2變壓器負(fù)荷計算

（1）根據(jù)通訊公司基站設(shè)備的參數(shù)，確定每個基站通訊設(shè)備負(fù)荷為15kW，考慮到負(fù)荷的擴(kuò)展性能，選用50kVA的變壓器作為主要供電設(shè)備。

（2）根據(jù)長白山管委會提供的用電設(shè)備容量為100kW，考慮到用電負(fù)荷的擴(kuò)展性能，經(jīng)計算每個服務(wù)站選用100kVA的變壓器作為主要供電設(shè)備。

如圖1所示。

3高壓負(fù)荷計算

（1）按照三家通訊公司的要求，每個基站需要安裝50kVA變壓器一臺，帶通訊設(shè)備的全部負(fù)荷，按照供電負(fù)荷公式P=√3UI，這樣每個通訊基站變壓器高壓側(cè)電流：

5變壓器位置選擇

變壓器是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是供配電系統(tǒng)的重要組成部分。變壓器的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。（1）應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗；（2）進(jìn)出線方便，考慮電源的進(jìn)線方向，應(yīng)偏向電源側(cè)；（3）要考慮擴(kuò)建的可能性；（4）設(shè)備運(yùn)輸方便；（5）盡量避開有腐蝕性氣體和污穢的地段；（6）配電裝置與其他構(gòu)筑物之間的防火間距；（7）周邊環(huán)境的保護(hù)與美化等條件。

6低壓電纜的選擇

（1）每個通訊基站變壓器的低壓側(cè)電流為I低=P/√3U=50/√3*0.4=72.171A。查電纜設(shè)計手冊，額定電流72A對應(yīng)的低壓電纜的裸鋁芯導(dǎo)線截面積是16平方，最大可以通過86.4A的額定電流。因此變壓器低壓側(cè)選用裸鋁導(dǎo)線，截面積為16平方。由于用電負(fù)荷為5kW的用電設(shè)備3臺，這樣負(fù)荷電纜可以采用截面積4平方的鋁芯電纜就可以了。

（2）每個服務(wù)站變壓器的低壓側(cè)電流I低=P/√3U=100/√3*0.4=144.342A。查電纜設(shè)計手冊，額定電流145A對應(yīng)的低壓電纜的裸鋁芯導(dǎo)線截面積是35平方，最大可以通過189A的額定電流。因此變壓器低壓側(cè)選用裸鋁導(dǎo)線，截面積為35平方。由于用電負(fù)荷為10kW的用電設(shè)備若干臺，這樣負(fù)荷電纜可以采用截面積6平方的鋁芯電纜就可以了。

7高壓電纜選擇

根據(jù)高壓負(fù)荷計算結(jié)果和高壓電纜壓降的計算結(jié)果，考慮到電纜線路較長，所以高壓電纜選擇應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性來確定。

由于線路較長，高壓電纜選擇采用階梯段落式供電，即供電線路初始段采用截面積較大的電纜供電，以滿足供電可靠性，采用鋁芯截面積120平方毫米的高壓電纜供電；供電線路中間的采用合理的截面積電纜供電，以保證供電的安全性，采用鋁芯截面積95平方毫米的高壓電纜供電；供電線路末尾段采用經(jīng)濟(jì)的截面積電纜供電，采用鋁芯截面積50平方毫米的高壓電纜供電；以達(dá)到節(jié)能經(jīng)濟(jì)安全供電方式。

8電抗器選擇

一般是，按變壓器容量的15%～17%選擇電抗器。（電抗器其實細(xì)分起來也是有好多種的，比如限流電抗器，濾波電抗器，串聯(lián)電抗器，阻尼電抗器，并聯(lián)電抗器等等，根據(jù)不同的用途器不同的作用

電抗器作用：電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的。可以通過調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來調(diào)整運(yùn)行電壓。超高壓并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關(guān)運(yùn)行狀況的多種功能，主要包括：（1）輕空載或輕負(fù)荷線路上的電容效應(yīng)，以降低工頻暫態(tài)過電壓。（2）改善長輸電線路上的電壓分布。（3）使輕負(fù)荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡，防止無功功率不合理流動，同時也減輕了線路上的功率損失，便于采用。

以上工程于2012年末施工完畢，經(jīng)過半年的設(shè)備運(yùn)行，沒有發(fā)現(xiàn)因供電原因造成通訊故障的影響，設(shè)備運(yùn)行良好。