220kV四回高压电缆同相两根并联敷设方式优化研究

220kV四回高压电缆同相两根并联敷设方式优化研究

尚龙龙

(深圳供电局有限公司广东深圳518054)

摘要：为了研究220kV四回高压电缆同相两根并联的最优敷设方式，本文建立了多回高压电缆同相多根并联时电流分布的等值模型，并计算分析了220kV四回高压电缆同相两根并联在优化前“品字形”和优化后“品字形—水平交叉”复合式敷设方式下的芯线电流、电流分布的不均匀系数。

关键词：高压电缆，四回同相两根，电流分布，不均匀系数，敷设方式

0引言

目前，高压电缆已广泛用于城市110kV及以上电压等级的线路。然而，多回高压电缆同相多根并联同沟敷设时存在复杂的电磁关系，同相并联线路各芯线上的电流并未按照分裂根数进行等分，出现电流分配不均匀等问题[1]。本文针对220kV四回高压电缆同相两根并联时，电流分配不均衡等问题，建立了等值电路模型，提出了“品字形—水平交叉”优化敷设方式。

1电缆同相多根并联时计算模型

当电缆线路各相采用m根电缆并联运行时，对于第k根电缆线路其通过的电流Ik主要由电缆导体两端的电压△Uk及导体阻抗Zk来决定有[2~3]。

其中

式中：ε为并联电缆线路电流分布不均匀系数。

2.1优化前的电缆敷设方式

当采用优化前敷设方式，如图1.a所示。同相并联2根电缆线路负荷电流取为单根线路最大载流量的2倍，即2×2138A。文中只列出ABCABC、ACBACB、BCAABC、BACABC等4种排列相序下各相并联电缆线路电流分布。1～12号电缆电流值如表1所示。

可以看出：当各回电缆线路按相序ABCABC排列时，电流分布的不均匀系数最小，最大值仅为1.0930，两根芯线电流大小相差190A；当按相序BCABCAC排列时，电流分布的不均匀系数最大值为1.1683，两根芯线电流大小相差236A。

2.3优化后的电缆敷设方式

当采用优化后电缆敷设方式，如图1.b所示。1号和2号电缆间距为0.2m，1号和5号电缆垂直间距为0.4m，3号和13号间距为1.4m。1～12号电缆电流值如表2所示。

可以看出：优化后的电缆敷设方式较优化前敷设方式：当电缆按相序ABCABC、ACBACB、BCAABC、BACABC排列时，电流分布不均匀系数分别降低了0.0153、0.0183、0.1273、0.0606，同相并联的2根芯线最大电流差分别降低了30A、36A、150A和118A。

优化后的敷设方式，即采用“水平交叉—品字形”复合式排列，排列电流分布不均匀系数具有较小的特点。而且，当电缆按相序BCAABC排列效果最优，电流分布的不均匀系数的最大值为1.0410，最小值仅为1.0103，同相并联的2根芯线电流差最大值为86A，最小值仅为22A。

3结论

优化后的“水平交叉—品字形”复合式敷设方式，电流分布不均匀系数较常规敷设方式较小的特点。

参考文献

[1]王育学，张哲，尹项根，等.平行多回电缆序阻抗参数的计算与分析[J].电网技术，2011,35(8)：186-191.

[2]樊友兵，赵健康，等.单芯电力电缆同相多根并联运行方式分析与优化[J].高电压技术，2010，36(10)：2607-2612.

[3]王波，罗进圣，黄宏新，等.220kV高压单芯电力电缆金属护套环流分析[J].高压电器，2009，45(5):141-145.

作者简介

尚龙龙（1988-），男，硕士，主要研究方向为城市电网规划与设计。