高压单芯电缆同相双回输电方式与运维分析

吴晗晋

摘 要：随着国家电网的建设改革，电力输送的能效大大提高。为了提高城区的输电效率，满足广大城市用户的用电需求，我国在高压电缆输送电能的方式进行了改良。一般地，我国高压电缆使用220kV的高压单芯电缆进行高压电能输送。本文针对高压单芯电缆同相双回的输电方式和运维状况进行了详细的分析，从而为实际工作提供一些指导思路。

关键词：高压单芯电缆；同相双回输电；运维状况

中图分类号：TM726 文献标识码：A

由于城市用电量非常大，传统电网的电量输送已经不能满足电能供给。在此基础上，对输送电缆进行了改良。一般地，电缆分为几个等级：低压电缆、中压电缆、高压电缆、特高压电缆。其中低压电缆供电范围1.8kV，中压电缆范围3.6kV～35kV，高压电缆供电范围35kV～110kV特高压电缆供电范围110kV～220kV。单芯电缆的内部只有一路导体，能够承受较高的电压，因此在输送高压电时多采用高压单芯电缆进行输送。

一、高压单芯电缆同相双回输电方式简介

（一）工作原理

过去的电缆线路在工作的时候，往往都是多根电缆并联的，电缆的电流总量不是将每根电缆的电流量相加得出来的。电缆的铺设方式以及电缆相序不同，会造成电缆内感应电压和交流阻抗的不同。此外，如果各电缆之间的交流电阻不能完全匹配，也会造成电流的总输出和多根同相電缆的电流合计不相等。这就会降低电缆整个电量输送，从而影响电网的输电效率。之所以采用同相双回的供电模式，即同相的电缆两端一起输送电能，形成一个环网，这样可以解决载流量不平衡的问题，提高了电缆输电的安全性能，使传输功率更加大，从而保障输电的可靠性和稳定性。

（二）输电优势

这种输电方式不仅体现在输电能力强，而且在工作人员进行每年固定的电缆检查维护时，一路线路发生故障，另一路线路仍然可以继续供电。这样能有效地保证高压电能的输送效率，并且用电设备不用停电。对于一些重要的单位的供电，例如，大型医院、军事单位、核电站等等，使用同相双回的输电方式能够保证供电的持续性。

二、高压单芯电缆同相双回中的问题

（一）电缆问题

同相双回的电缆在运行时带有电磁感应，从而形成了电磁环网。并联排列的电缆由于生产质量略有差异，长度不同，接头的工艺也不相同，在输电时造成影响。随着使用时间的增加，电缆的相分裂存在很大的差异，老化的程度不一致。则输送电能具有明显的差异。

（二）线路设计

由于在双线传输电能的电缆中，交流电流会使相邻的导体互相接近。交流电的电阻系数随着频率和磁导率变化而变化。电阻系数小的，其频率和磁导率就越高。两根同相双回的电缆导电时阻抗不可能完全相同，因此产生电流分配的不一致。

（三）变电站问题

我国目前在变电站对于电能的输配上还使用单相单电缆与地理信息系统进行连接，对于同相双回的电缆在连接地理信息系统的时候，地理信息系统的有些功能不能直接使用，需要调试之后才能使用。

三、高压电缆同相双回运维分析

（一）电缆敷设

现在的高压电缆一般都进行地下敷设，在敷设前，要根据实地情况进行电缆长度的计算。对电缆进行检查，一般完好的高压单芯电缆有导体、绝缘层、屏蔽层、保护层四层。确认电缆线无破损，方可使用。合理缆布置电缆，以减少接头。在带电区域进行作业时，应当做好安全绝缘措施之后，方可进入带电区进行作业。为了预防电缆在供电环节出现问题，造成故障停电，在安装电缆之前要进行预防性实验。

敷设中，电缆分支和转弯要整齐清晰，各路电缆之间不能打结，防燃隔热处理要做好，标志牌清晰。电缆在接头制作时，要防止灰尘和杂物落入，天气恶劣时，不要再有雾或者下雨的地方施工，防止电缆受潮。施工地应当配有消防器材。敷设后，进行电缆各回路的绝缘性检查。确保电缆不存在漏电的风险。对于使用卷扬机和自卸吊车的人员，应当具有操作合格证。并且在操作机械前对设备进行检查，确认设备可以使用，方可进行操作。使用设备过程中应当注意周围环境及吊物环境。

（二）电缆检查

由于电缆及附属设备一般以接地为主，因此，每年的高压电缆都要进行定期检修。从而检查是否存在腐蚀电缆的现象产生。检测修理的结果要进行详细记录，不合格的装置和设备要及时予以更换。例如，对于变电站或者发电厂范围内的高压电缆，一般在投入运行之后，10年进行开挖检修。注意开挖时不要太过用力，防止误伤电缆和复制设备。应根据相关资料确定埋设电缆的深度。检查高压电缆的腐蚀情况，由于电缆上的金属护套在通电的情况下造成电腐蚀。因此要对电缆外层进行详细检查，确定保护层是完好没有破损的。

对于户外的电缆输电终端，固体表面形成污秽之后变潮，在输电终端表面形成离子电导，从而形成污闪现象。污闪现象给输电过程带来了危险，绝缘子表面电介质进一步溶解，会造成放电现象，高压电会下降，因此要定期进行去污处理。定期要对绝缘套管和绝缘子进行清扫；或者涂硅油等隔水材料。高压输电线路要尽量避开污秽区敷设。天气恶劣的情况下，要增加巡视次数，对污闪现象高度重视。

（三）电缆故障检修

由于同相双回输电方式的电缆之间存在电流差，当电缆出现故障时流进电缆的电流和流出电缆的电流相差很大，则差动电流质很高，出于对电缆的保护作用，变电系统会停止输送电能。此时的系统阻抗和电路参数对故障判断的灵敏度会下降。另一根正常工作的电缆保护整定不准确。因此，同相双回电缆输电方式会影响对电缆的保护性能。因此在电缆两侧要安装两套光纤，对电缆进行分相差动保护。保护装置包括接地保护、三段式相间保护、多段式零序电流保护，以此来判断电缆的故障发生点和发生距离。

在高压电缆的接地装置上应当注意，要按照《电力工程电缆设计规程[3]》中的要求：“单芯电缆一点接地时，金属护套任一点感应电压应小于等于50V-100V，并且对地绝缘”。若大于此规定值，金属护套要分段绝缘或者交叉连接，形成绝缘且互相连接的接线。电缆不长，使用单点接地，并且加装护层保护器。

（四）跳闸抢修

在同相双回输电方式进行供电时，电缆由于外力造成破坏的，形成高压电缆故障，导致跳闸，作业人员要进行抢修。抢修之后为了保证供电的安全性，要进行电缆实验，方可恢复供电。对于没有经过外力破坏，形成故障的单根电缆，可以在短时间内切断此电缆的三相，使用一根电缆单独供电。待单根电缆检修完毕后，再接入故障电缆的三相，恢复双回运行。因此，对于一些电缆埋设区域，电力部门应予以重视，对于周围有施工现象的，有关作业人员要对施工地进行附近埋设高压电缆的提醒。以防止施工原因造成的电线毁坏。造成人身威胁。

结语

通过高压单芯电缆的同相双回输电可以有效增大电缆输送电能的容量，但是在运行高压电缆之前，要对电缆输送量进行计算分配。计算电路电流分配系数和电路阻抗，设计接头方案，满足该地区的高压电接入要求。同相双回电缆进行并联时，电缆的金属护套，并联的同相双回电路要进行交叉互联处理。检修电缆时可以进行一根电缆检修，一根正常供电的方式进行处理。对于施工地，应注意附近地区是否埋设高压线缆。不要因为施工原因毁坏地下的高压线缆。供电人员有必要对相关施工单位进行提醒。通过高压电缆在运行和维护中出现的问题予以解决，有效保障高压电缆的正常供电。

参考文献

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