段發(fā)強(qiáng) 周偉民

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司 平頂山供電公司運(yùn)維檢修〈配電〉，河南 平頂山467001）

隨著我國(guó)建設(shè)的飛速發(fā)展和規(guī)劃的要求，配電系統(tǒng)電纜線路以其占地少、環(huán)境友好、對(duì)人身安全、供電可靠、維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用[1]。而電纜線路是電纜的骨架，它的優(yōu)劣關(guān)系到電纜本身功能的發(fā)揮和在電纜網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有的作用。隨著環(huán)境保護(hù)理念的日益深入，人們對(duì)于配電系統(tǒng)電纜的勘察、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)等方面的環(huán)境保護(hù)意識(shí)也越來(lái)越高[2]。只有在配電系統(tǒng)電纜的線路設(shè)計(jì)中始終體現(xiàn)“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的新理念，才能符合可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀[3]。本文為此具體探討了配電系統(tǒng)電纜線路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用措施。

1 配電系統(tǒng)電纜電氣參數(shù)特性與設(shè)計(jì)保護(hù)

1.1 配電系統(tǒng)電纜電氣參數(shù)特性

電纜線路相與相之間以及相與地之間的耦合電容很大，容抗相當(dāng)小，由此會(huì)產(chǎn)生數(shù)值很大的電容電流。電纜單位長(zhǎng)度阻抗小于架空電纜線路單位長(zhǎng)度阻抗，而相對(duì)于架空線來(lái)說(shuō)電纜線路的長(zhǎng)度一般要短得多，短線路問(wèn)題會(huì)給繼電器的整定帶來(lái)一定的影響。電纜線路各序阻抗角比架空線路阻抗角小。阻抗角的變化會(huì)給阻抗繼電器的最大靈敏角的校整以及附加阻抗值的測(cè)量帶來(lái)一定的影響。電纜線路零序阻抗與正序阻抗的比值也與架空線有很大的不同[4]。

1.2 配電系統(tǒng)電纜的保護(hù)設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要部分，它在保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行等方面起著不可替代的重要作用。對(duì)繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和配置提出了快速性、靈敏型、選擇性和可靠性四項(xiàng)基本要求，由于線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)的不同，有時(shí)候這些要求可能會(huì)出現(xiàn)相互矛盾的現(xiàn)象。一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案往往是綜觀全局后在保證系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行前提下的合理折中。隨著電力系統(tǒng)對(duì)可靠性要求的進(jìn)一步提高，也由于縱聯(lián)保護(hù)常常因通道等原因而不能投入運(yùn)行，因此在10kV 及35kV 配電線路上都要求采用兩套縱聯(lián)保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)主保護(hù)的雙重化[5]。兩套主保護(hù)互為備用，原則上只要保護(hù)的性能十分完善，采用兩套原理相同的保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)主保護(hù)的雙重化是可行的。但由于系統(tǒng)的運(yùn)行方式變化很大，也可能出現(xiàn)預(yù)料不到的稀有故障，兩套主保護(hù)采用不同原理應(yīng)當(dāng)是有益的。同時(shí)目前配電系統(tǒng)架空線路保護(hù)的常規(guī)配置如下：每回線路配置會(huì)為備用的兩套完整的、獨(dú)立的全線速動(dòng)數(shù)字式分相電流差動(dòng)保護(hù)。雙重化的三段式接地、相間距離保護(hù)作為后備保護(hù)；雙重化的定時(shí)限/反時(shí)限零序電流方向保護(hù)作為后備保護(hù)；線路重合閘保護(hù)；配電系統(tǒng)斷路器失靈保護(hù)[6]。

2 配電系統(tǒng)電纜的線路設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 平面設(shè)計(jì)

為了保證電纜運(yùn)行的最短距離與經(jīng)濟(jì)型，我國(guó)配電系統(tǒng)電纜的平面設(shè)計(jì)大多數(shù)是采用一條線設(shè)計(jì)，其實(shí)有時(shí)完全可以順應(yīng)地形、地勢(shì)，將上、下行線分別設(shè)計(jì)為各自獨(dú)立的平面線形，其平面造型亦很優(yōu)美，兩條線中間有時(shí)隔以山岡、草地甚至一片森林與大自然融為一體。

2.2 縱面設(shè)計(jì)

（1）凸形豎曲線半徑設(shè)置：配電系統(tǒng)電纜由于受地形地貌的制約，連續(xù)小半徑短平曲線與連續(xù)大縱坡小半徑豎曲線的組合時(shí)常出現(xiàn)。這種情況下很容易做到平縱對(duì)應(yīng)，滿足規(guī)范要求。但這種組合往往忽略了視距要求，這種情況下往往難以通過(guò)調(diào)整平曲線半徑來(lái)解決。此時(shí)，宜在不過(guò)多增加工程量的前提下適當(dāng)加大凸曲線半徑，以便增大視距，保證在曲線上任何一點(diǎn)均能看清前方平曲線的變化。也就是說(shuō)，在條件允許的情況下，應(yīng)選取較大的凸曲線半徑[7]。（2）凹形豎曲線半徑設(shè)置：一般凹曲線半徑容易滿足規(guī)范要求，但有時(shí)設(shè)計(jì)者為了追求凹凸曲線指標(biāo)的均衡，而增大凹曲線半徑。這樣勢(shì)必造成工程量的增加，對(duì)造價(jià)控制不利。而且由于配電系統(tǒng)電纜縱坡較大，起伏頻繁，凹曲線半徑設(shè)置過(guò)大，勢(shì)必增加工程。因此在設(shè)計(jì)中不宜一味追求高指標(biāo)而增大凹曲線半徑。

2.3 平縱面組合設(shè)計(jì)

配電系統(tǒng)電纜平縱面組合設(shè)計(jì)往往受地形、橋涵、通道構(gòu)造設(shè)置的制約，直接影響到工程造價(jià)。故應(yīng)充分考慮地形起伏走向、構(gòu)造物引起縱面起伏，以減少工程量。平豎曲線的半徑要協(xié)調(diào)，豎曲線的半徑一般為平曲線半徑的10-20 倍可以取得良好效果。當(dāng)平、豎曲線半徑均較小時(shí)，兩者不得重合，應(yīng)避免出現(xiàn)不宜重合的曲線[8]。

2.4 越嶺線的設(shè)計(jì)

越嶺線的特點(diǎn)是線路需要克服很大的高差，線路的長(zhǎng)度和平面位置主要取決于線路縱坡的安排。越嶺線布局主要應(yīng)解決的問(wèn)題是：埡口選擇，過(guò)嶺標(biāo)高選擇和埡口兩側(cè)線路展線的擬定。它們是相互聯(lián)系、相互影響的。布局時(shí)應(yīng)綜合考慮，處理好三者的關(guān)系。其中，埡口是體現(xiàn)越嶺線方案的重要控制點(diǎn)，應(yīng)在基本符合線路走向的較大范圍內(nèi)選擇，要全面考慮埡口的位置、標(biāo)高、地形條件，地質(zhì)情況和展線條件。越嶺高差較小，地質(zhì)條件穩(wěn)定，展線降坡后能與山麓控制點(diǎn)直接地銜接，不需無(wú)效延長(zhǎng)線路，這種埡口最為理想。如埡口雖低，但地質(zhì)條件不好，或兩側(cè)山坡不適于展線，或展線后與山麓控制點(diǎn)接線不順，則應(yīng)稍微偏離總方向另行選擇。埡口以下的兩側(cè)山坡線是越嶺線的主要組成部分，山坡的地形、地質(zhì)條件直接影響線路的質(zhì)量、造價(jià)和路基的穩(wěn)定，應(yīng)綜合考慮。

總之，配電系統(tǒng)電纜線路首先應(yīng)在保護(hù)配置方面要求選擇的設(shè)備充分考慮電纜的特點(diǎn)，提出保護(hù)的配置建議和要求。在線路走向設(shè)計(jì)中結(jié)合具體工程的電纜長(zhǎng)度、參數(shù)、敷設(shè)方式等實(shí)際情況研究分析，在實(shí)踐中檢驗(yàn)和不斷修正。

［1］程小平.減少整定程序計(jì)算時(shí)間的技術(shù)措施[J].繼電器，2010，28（12）.

［2］蔡光德.發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)整定中的若干問(wèn)題[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，12（11）.

［3］高有權(quán)，苑鳳軍.低壓廠用系統(tǒng)保護(hù)的整定配合[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2012，22（8）.

［4］莊偉民.差動(dòng)保護(hù)比率制動(dòng)整定中動(dòng)作電流與制動(dòng)系數(shù)等關(guān)系分析[J].繼電器，2010，28（9）.

［5］歐陽(yáng)青.不同原理構(gòu)成的主變差動(dòng)保護(hù)技術(shù)特性比較分析[J].繼電器，2011，29（11）.

［6］王維儉.電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用[M].中國(guó)電力出版社，2008.

［7］王維儉.大型機(jī)組繼電保護(hù)理論基礎(chǔ)[M].水利電力出版社，2009.

［8］崔家佩，孟慶炎.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全裝置整定計(jì)算[M].水利電力出版社，2009.