同相兩根并聯大截面交聯電纜敷設方式,是在為應對負荷密度增加而采用的一種方式,而在通常情況下,鑒于空間限制,往往采用同相兩根并聯大截面作為變壓器與10V開關柜連接的方式,其有利于優化變電設備、提升變電靈活度以及實現回路運輸等,但是,在并聯中,由于線路載流量受到影響,其有可能形成負面作用。
1 同相兩根并聯大截面交聯電纜敷設方式存在的問題
隨著城市化進程的加快,用電量增加,尤其在夏季用電高峰期,往往會出現用電負荷迅速增長、用電短缺等現象,而這也對10KV聯絡電纜帶來巨大壓力,與此同時,變電器而并沒有達到可承載負荷量,這就造成兩者間的供電矛盾,出現異常現象,對此我們以濟南電力公司變電站內的電纜電流情況為參照,進行其問題分析。
從表中我們可以看出,三相電纜的流量承載量基本相同,而在兩項并聯電纜中存在一定差異,為此,針對于市中區我們進行加負荷試驗,通過實驗證明,當IA2接近單線額定承載量時,IA1為0.65Ie,在其情況下,出現整體電纜回路載流量與額定載流量不一致,從而導致整體電纜回路載流量下降,究其原因,在于電阻和電抗的影響。
1.1 電阻影響。根據本城區實際,將1600平方毫米交聯電纜用于變電所內的10kV聯絡電纜中,而采用水平敷設形式,并進行單端接地,而由于電纜抗阻Z=R+jX,由此看來單根電纜阻抗值與電阻成正相關,然而,通過計算表明,電阻對阻值的影響卻很小。
1.2 電抗影響。在型號以及結構相同的情況下,兩個電纜的導體最大直流電阻和最大交流電阻均為0.0113歐每千米和0.0164歐每千米,而在整個電纜回路中,接頭處的電阻在30到50微歐之間,若電纜線路商都高于或是等于100米時,則會出現0.0164歐的交流電阻和3-5微歐的接觸電阻,而就兩者關系來看,交流電阻遠遠大于接觸電阻,由此看來,電阻對電流所產生的影響較小,甚至可以忽略不計,也就是說,當同相兩根并聯時,阻抗所受電阻的影響較小,甚至不受影響。
根據計算公式LeAl=2Ln(SAlB+SAlC/Dc)×10-7+2a2Ln(2E-07)。其中,A1、A2兩個電纜的外感分別為6.4E-07H/m和4.8E-07H/m在合成電流上,A1、A2為609E-07H/m和5.5E-07H/m,而X表示電抗,L表示電感,XAl=ωLAl,表示電抗與電感的關系,即為兩者分別為2136E-07 H/m和1702E-07H/m,所以,不同的排列方式,電纜導出的電抗值不同,同型號、結構以及質量相同的電纜材料,其導磁率為4π×10-7H/m,在1600平方大截面電纜導體中,則會出現不同值,由此看來,電纜排列方式是影響電纜阻抗值的重要原因,即為同相兩根并聯電纜不同的外感值會產生不同的電纜載流量。
1.3 阻抗。在同相并聯中兩個并聯電纜的阻抗值不同的影響下,形成兩個同相并聯電纜的分流程度不相同,進而產生載流量不均衡,從計算得出,A2載流量高于A1電纜載流量,C2 A2載流量高于A1電纜載流量,且其比值均為1.28,由此看來,其結果與市中變電站的數據具有一致性,由此,再次證明出現并聯電纜載流量不一致的原因在于并聯電纜的外感值不相同。當然,由于受多種因素的影響,并聯電纜的阻抗不可能絕對相等,因此,在要在電纜選擇上留有一定空間,以實現對電流的控制。
2 解決此問題的途徑
通過分析可以看出,在電纜型號、長度等相同的條件下,進行同相兩根并聯電纜回路,要是按電纜承載量均衡,則要求將每相電纜進行對稱排列,同時要求將同相兩根并聯電纜與另外兩相電纜維持基本相等的距離,以實現基本等同的抗阻力。在次分析的基礎上,可采用上下水平分布電纜和三角形分布電纜的方式,具體來看:在水平設置上,在進行纜架或是支架設置中,將不同相的電纜進行上下分層水平設置,并將其固定在電纜支架上,以形成水平型布置,從而實現其實驗結果均衡;在三角形布置時,將不同相的電纜形成回狀態,使得兩回路之間的距離大于相同回路之間的電纜間距;通過實驗,兩種設置方式,都不同程度的實現了對同相兩根并聯線路的電纜承載量的控制,解決了承載量不平衡的問題,因此,在其試驗基礎上,將兩種設置方式任意選擇其一運用到其他電站之中,實現了城區內部電流的控制,進而保證了供電、通電安全。
3 結束語
在經濟較為發達的地區,由于負荷密度較高,有地規模有限且出現用地緊張狀況,因此,通過同相兩根并聯大截面交聯電纜敷設方式在變壓器與10kV開關柜之間形成聯絡電纜,以有效改善地下、半地下變電實施情況,同時,達到提高供電容量的目的,以有效實現城市區域內供電安全。
參考文獻
[1]賴曉峰.電力電纜故障測距方法的研究[J].云南電力技術,2011(5).
[2]鄭建康.35kV單芯電纜金屬屏蔽層截面選擇應注意的問題[J].高電壓技術,2008(11).
[3]陳光高,王建軍,蔡信成,等.220kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜的研制[J].電線電纜,2011(2).
[4]陸德 ,李霞娟.降低高壓水底電纜護層損耗可能性的探討[J].電線電纜,2012(6).