高壓?jiǎn)涡倦娎|同相雙回輸電方式與運(yùn)維分析

吳晗晉

摘 要：隨著國(guó)家電網(wǎng)的建設(shè)改革，電力輸送的能效大大提高。為了提高城區(qū)的輸電效率，滿足廣大城市用戶的用電需求，我國(guó)在高壓電纜輸送電能的方式進(jìn)行了改良。一般地，我國(guó)高壓電纜使用220kV的高壓?jiǎn)涡倦娎|進(jìn)行高壓電能輸送。本文針對(duì)高壓?jiǎn)涡倦娎|同相雙回的輸電方式和運(yùn)維狀況進(jìn)行了詳細(xì)的分析，從而為實(shí)際工作提供一些指導(dǎo)思路。

關(guān)鍵詞：高壓?jiǎn)涡倦娎|；同相雙回輸電；運(yùn)維狀況

中圖分類號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

由于城市用電量非常大，傳統(tǒng)電網(wǎng)的電量輸送已經(jīng)不能滿足電能供給。在此基礎(chǔ)上，對(duì)輸送電纜進(jìn)行了改良。一般地，電纜分為幾個(gè)等級(jí)：低壓電纜、中壓電纜、高壓電纜、特高壓電纜。其中低壓電纜供電范圍1.8kV，中壓電纜范圍3.6kV～35kV，高壓電纜供電范圍35kV～110kV特高壓電纜供電范圍110kV～220kV。單芯電纜的內(nèi)部只有一路導(dǎo)體，能夠承受較高的電壓，因此在輸送高壓電時(shí)多采用高壓?jiǎn)涡倦娎|進(jìn)行輸送。

一、高壓?jiǎn)涡倦娎|同相雙回輸電方式簡(jiǎn)介

（一）工作原理

過(guò)去的電纜線路在工作的時(shí)候，往往都是多根電纜并聯(lián)的，電纜的電流總量不是將每根電纜的電流量相加得出來(lái)的。電纜的鋪設(shè)方式以及電纜相序不同，會(huì)造成電纜內(nèi)感應(yīng)電壓和交流阻抗的不同。此外，如果各電纜之間的交流電阻不能完全匹配，也會(huì)造成電流的總輸出和多根同相電纜的電流合計(jì)不相等。這就會(huì)降低電纜整個(gè)電量輸送，從而影響電網(wǎng)的輸電效率。之所以采用同相雙回的供電模式，即同相的電纜兩端一起輸送電能，形成一個(gè)環(huán)網(wǎng)，這樣可以解決載流量不平衡的問(wèn)題，提高了電纜輸電的安全性能，使傳輸功率更加大，從而保障輸電的可靠性和穩(wěn)定性。

（二）輸電優(yōu)勢(shì)

這種輸電方式不僅體現(xiàn)在輸電能力強(qiáng)，而且在工作人員進(jìn)行每年固定的電纜檢查維護(hù)時(shí)，一路線路發(fā)生故障，另一路線路仍然可以繼續(xù)供電。這樣能有效地保證高壓電能的輸送效率，并且用電設(shè)備不用停電。對(duì)于一些重要的單位的供電，例如，大型醫(yī)院、軍事單位、核電站等等，使用同相雙回的輸電方式能夠保證供電的持續(xù)性。

二、高壓?jiǎn)涡倦娎|同相雙回中的問(wèn)題

（一）電纜問(wèn)題

同相雙回的電纜在運(yùn)行時(shí)帶有電磁感應(yīng)，從而形成了電磁環(huán)網(wǎng)。并聯(lián)排列的電纜由于生產(chǎn)質(zhì)量略有差異，長(zhǎng)度不同，接頭的工藝也不相同，在輸電時(shí)造成影響。隨著使用時(shí)間的增加，電纜的相分裂存在很大的差異，老化的程度不一致。則輸送電能具有明顯的差異。

（二）線路設(shè)計(jì)

由于在雙線傳輸電能的電纜中，交流電流會(huì)使相鄰的導(dǎo)體互相接近。交流電的電阻系數(shù)隨著頻率和磁導(dǎo)率變化而變化。電阻系數(shù)小的，其頻率和磁導(dǎo)率就越高。兩根同相雙回的電纜導(dǎo)電時(shí)阻抗不可能完全相同，因此產(chǎn)生電流分配的不一致。

（三）變電站問(wèn)題

我國(guó)目前在變電站對(duì)于電能的輸配上還使用單相單電纜與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行連接，對(duì)于同相雙回的電纜在連接地理信息系統(tǒng)的時(shí)候，地理信息系統(tǒng)的有些功能不能直接使用，需要調(diào)試之后才能使用。

三、高壓電纜同相雙回運(yùn)維分析

（一）電纜敷設(shè)

現(xiàn)在的高壓電纜一般都進(jìn)行地下敷設(shè)，在敷設(shè)前，要根據(jù)實(shí)地情況進(jìn)行電纜長(zhǎng)度的計(jì)算。對(duì)電纜進(jìn)行檢查，一般完好的高壓?jiǎn)涡倦娎|有導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層、保護(hù)層四層。確認(rèn)電纜線無(wú)破損，方可使用。合理纜布置電纜，以減少接頭。在帶電區(qū)域進(jìn)行作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好安全絕緣措施之后，方可進(jìn)入帶電區(qū)進(jìn)行作業(yè)。為了預(yù)防電纜在供電環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，造成故障停電，在安裝電纜之前要進(jìn)行預(yù)防性實(shí)驗(yàn)。

敷設(shè)中，電纜分支和轉(zhuǎn)彎要整齊清晰，各路電纜之間不能打結(jié)，防燃隔熱處理要做好，標(biāo)志牌清晰。電纜在接頭制作時(shí)，要防止灰塵和雜物落入，天氣惡劣時(shí)，不要再有霧或者下雨的地方施工，防止電纜受潮。施工地應(yīng)當(dāng)配有消防器材。敷設(shè)后，進(jìn)行電纜各回路的絕緣性檢查。確保電纜不存在漏電的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于使用卷?yè)P(yáng)機(jī)和自卸吊車的人員，應(yīng)當(dāng)具有操作合格證。并且在操作機(jī)械前對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，確認(rèn)設(shè)備可以使用，方可進(jìn)行操作。使用設(shè)備過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意周圍環(huán)境及吊物環(huán)境。

（二）電纜檢查

由于電纜及附屬設(shè)備一般以接地為主，因此，每年的高壓電纜都要進(jìn)行定期檢修。從而檢查是否存在腐蝕電纜的現(xiàn)象產(chǎn)生。檢測(cè)修理的結(jié)果要進(jìn)行詳細(xì)記錄，不合格的裝置和設(shè)備要及時(shí)予以更換。例如，對(duì)于變電站或者發(fā)電廠范圍內(nèi)的高壓電纜，一般在投入運(yùn)行之后，10年進(jìn)行開(kāi)挖檢修。注意開(kāi)挖時(shí)不要太過(guò)用力，防止誤傷電纜和復(fù)制設(shè)備。應(yīng)根據(jù)相關(guān)資料確定埋設(shè)電纜的深度。檢查高壓電纜的腐蝕情況，由于電纜上的金屬護(hù)套在通電的情況下造成電腐蝕。因此要對(duì)電纜外層進(jìn)行詳細(xì)檢查，確定保護(hù)層是完好沒(méi)有破損的。

對(duì)于戶外的電纜輸電終端，固體表面形成污穢之后變潮，在輸電終端表面形成離子電導(dǎo)，從而形成污閃現(xiàn)象。污閃現(xiàn)象給輸電過(guò)程帶來(lái)了危險(xiǎn)，絕緣子表面電介質(zhì)進(jìn)一步溶解，會(huì)造成放電現(xiàn)象，高壓電會(huì)下降，因此要定期進(jìn)行去污處理。定期要對(duì)絕緣套管和絕緣子進(jìn)行清掃；或者涂硅油等隔水材料。高壓輸電線路要盡量避開(kāi)污穢區(qū)敷設(shè)。天氣惡劣的情況下，要增加巡視次數(shù)，對(duì)污閃現(xiàn)象高度重視。

（三）電纜故障檢修

由于同相雙回輸電方式的電纜之間存在電流差，當(dāng)電纜出現(xiàn)故障時(shí)流進(jìn)電纜的電流和流出電纜的電流相差很大，則差動(dòng)電流質(zhì)很高，出于對(duì)電纜的保護(hù)作用，變電系統(tǒng)會(huì)停止輸送電能。此時(shí)的系統(tǒng)阻抗和電路參數(shù)對(duì)故障判斷的靈敏度會(huì)下降。另一根正常工作的電纜保護(hù)整定不準(zhǔn)確。因此，同相雙回電纜輸電方式會(huì)影響對(duì)電纜的保護(hù)性能。因此在電纜兩側(cè)要安裝兩套光纖，對(duì)電纜進(jìn)行分相差動(dòng)保護(hù)。保護(hù)裝置包括接地保護(hù)、三段式相間保護(hù)、多段式零序電流保護(hù)，以此來(lái)判斷電纜的故障發(fā)生點(diǎn)和發(fā)生距離。

在高壓電纜的接地裝置上應(yīng)當(dāng)注意，要按照《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)程[3]》中的要求：“單芯電纜一點(diǎn)接地時(shí)，金屬護(hù)套任一點(diǎn)感應(yīng)電壓應(yīng)小于等于50V-100V，并且對(duì)地絕緣”。若大于此規(guī)定值，金屬護(hù)套要分段絕緣或者交叉連接，形成絕緣且互相連接的接線。電纜不長(zhǎng)，使用單點(diǎn)接地，并且加裝護(hù)層保護(hù)器。

（四）跳閘搶修

在同相雙回輸電方式進(jìn)行供電時(shí)，電纜由于外力造成破壞的，形成高壓電纜故障，導(dǎo)致跳閘，作業(yè)人員要進(jìn)行搶修。搶修之后為了保證供電的安全性，要進(jìn)行電纜實(shí)驗(yàn)，方可恢復(fù)供電。對(duì)于沒(méi)有經(jīng)過(guò)外力破壞，形成故障的單根電纜，可以在短時(shí)間內(nèi)切斷此電纜的三相，使用一根電纜單獨(dú)供電。待單根電纜檢修完畢后，再接入故障電纜的三相，恢復(fù)雙回運(yùn)行。因此，對(duì)于一些電纜埋設(shè)區(qū)域，電力部門應(yīng)予以重視，對(duì)于周圍有施工現(xiàn)象的，有關(guān)作業(yè)人員要對(duì)施工地進(jìn)行附近埋設(shè)高壓電纜的提醒。以防止施工原因造成的電線毀壞。造成人身威脅。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)高壓?jiǎn)涡倦娎|的同相雙回輸電可以有效增大電纜輸送電能的容量，但是在運(yùn)行高壓電纜之前，要對(duì)電纜輸送量進(jìn)行計(jì)算分配。計(jì)算電路電流分配系數(shù)和電路阻抗，設(shè)計(jì)接頭方案，滿足該地區(qū)的高壓電接入要求。同相雙回電纜進(jìn)行并聯(lián)時(shí)，電纜的金屬護(hù)套，并聯(lián)的同相雙回電路要進(jìn)行交叉互聯(lián)處理。檢修電纜時(shí)可以進(jìn)行一根電纜檢修，一根正常供電的方式進(jìn)行處理。對(duì)于施工地，應(yīng)注意附近地區(qū)是否埋設(shè)高壓線纜。不要因?yàn)槭┕ぴ驓牡叵碌母邏壕€纜。供電人員有必要對(duì)相關(guān)施工單位進(jìn)行提醒。通過(guò)高壓電纜在運(yùn)行和維護(hù)中出現(xiàn)的問(wèn)題予以解決，有效保障高壓電纜的正常供電。

參考文獻(xiàn)

[1]牛海清，王曉兵，劉毅剛，等.高壓?jiǎn)涡倦娎|金屬護(hù)套雷電過(guò)電壓仿真和參數(shù)分析[J].高電壓技術(shù)，2009，35（4）：784-789.

[2]黎懿.110 kV高壓?jiǎn)涡倦娎|金屬護(hù)套接地方式探討[J].科技與創(chuàng)新，2016（11）：159-160.endprint