110kV高压电力电缆的敷设安装技术分析论文_曾宪居

110kV高压电力电缆的敷设安装技术分析论文_曾宪居

广西南宁国恒供电开发有限责任公司 530031

摘要:随着城市规模化扩张,在城市范围内新建的110kV变电站很少有架空走廊实现电缆架空建设,110kV的高压电缆逐渐成为城市网架布设的主流。本文结合工程实例,分析110kV高压电力电缆敷设安装施工过程中存在的一些问题,对110kV高压电力电缆敷设安装施工提出了相应的优化方案,为广大工程施工人员提供参考。

关键词:110kV高压电缆;敷设安装;方法

一、110kV高压电力电缆与架空线施工的差异

电能的输送和分配是靠电力线路来完成的,电力线路按结构分为架空线路和电缆线路。目前采用的送电线路有两种,一种是最常见的架空线路,它一般使用无绝缘的裸导线,通过立于地面的杆塔作为支持物,将导线用绝缘子悬架于杆塔上;另一种是电力电缆线路,它采用特殊加工制造而成的电缆线,埋设于地下或敷设在电缆隧道中。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子等构成,架设在地面之上。电力电缆一般由导线、绝缘层和保护层组成有单芯、双芯和三芯电缆。地下电缆线路多用于架空线路架设困难的地区,如城市或特殊跨越地段的输电。目前采用电缆方式送电,主要是从城市景观和线路安全角度考虑。但电缆线路故障查找时间和维修时间非常长,给电网运行的可靠性和用户的正常用电带来严重的影响。所以在电网建设中,用电缆线路全部替代架空线路还是无法实现的。

敷设在电缆隧道里面的电力电缆线路电缆线路特点:(1)供电可靠。(2)不占地面和空间。 (3)不使用电杆,节约木材、钢材、水泥。(4)运行维护简单,节省线路维修费用。(5)电缆价格贵,线路分支难,电缆接头施工工艺较复杂,故障点较难发现,不便及时处理事故。

在中国目前的电网架构中,110kV变电站是应用最为广泛的基础型变电站,其性价比和输电能力都是最高的,也成为了电力建设项目的重要组成部分,在优化电网结构、满足用电负荷、解决供需矛盾等方面发挥着重要作用。而110kV电缆线路与架空线路相比,具有环境影响小、不占地面空间、送电可靠、安全性高等特点,虽然在成本投入方面比架空线路高,但在人口稠密的市区、交通繁忙的地区等,由于地面上看不到线路,使市容市貌得到很大改观,目前已经较为广泛的应用于各大中型城市电网建设施工过程。

二、110kV高压电力电缆敷设常见方式及案例分析

目前国内高压电缆常见敷设方式有架空敷设、直埋敷设、沟道敷设、穿管敷设(包括非开挖式穿管,也叫顶管式敷设)、隧道敷设等敷设方式。

1)直埋式:指高压电缆直接敷设于地下,要求埋深不得低于0.7米,穿越农田时不得小于1米,在容易受重压的场所应在1.2米以下,并在电缆上下均匀铺设100mm厚的细砂或软土,并覆盖混凝土板等保护层,覆盖超出电缆两侧各50mm;在寒冷地区,则应埋设在冻土层以下。2)管道式:指将高压电缆敷设于预制的管路(如混凝土管)中,要求每隔一定距离配有人孔,用于引入和连接电缆,如电缆为单芯电缆,为减少电力损失和防止输送容量的下降,引起电缆过热,管材应采用非磁性或不导电的。3)隧道式:指电缆敷设于专门的电缆隧道内桥架或支架上,电缆隧道内可敷设大量电缆,散热性好,便于维护检修,但工程量较大,一般只在城市内使用。以上几种敷设方式,有时只采用其中一种,但更多情况是两种或两种以上的敷设方式混合。这就要求技术人员根据不同的敷设方式和施工方技术装备水平,结合不同环境因素,提出合理有效的施工指导建议,最大限度降低因施工方野蛮施工或其他因素造成对电缆的损害。

以某110kV变电站西贤变T接110kV电缆线路工程为例进行电缆敷设安装施工的分析。

1、项目概况:该线路采用电缆,从110kV某变电站出线后,在变电站围墙外采用顶管穿越港区1号路及港区铁路后,采用电缆沟敷设穿过集装箱办理区的南面,向西北沿集装箱办理区边缘敷设,至粮油加工区南侧大道南面时采用顶管穿越疏港通道后向北,沿1306连锁块堆场东面电缆沟敷设,采用顶管穿越现有港区道路后,沿1205堆场采用电缆沟走线至1205堆场北面,采用顶管穿越港区铁路至1110堆场,沿1110堆场电缆沟敷设至新港二路后采用顶管穿越,之后采用电缆沟沿着场路与办公区之间走线,至新港一路顶管穿越后,沿港环路一直采用电缆沟敷设至本工程110kVT接线电缆T接点。电缆线路长度3.8km,其中电缆沟敷设长度约3.05km,顶管穿越港区公路、港区铁路长度约0.75km。电缆型号:ZR-YJLW03-64/110-1×300mm2型阻燃交联聚乙烯绝缘铜芯皱纹铝包防水层聚乙烯护套的单芯电缆。电缆沟建设规模:按两回110kV电缆线路进行设计。顶管架设规模:电缆部分按每回电缆线路3相1备建设,顶管建设段按终期两回110kV电缆线路本期一次建成设计;光缆部分按终期建设2回光缆规模本期建设,每回光缆按1用1备建设。

2、适用标准:对110kV及以上电缆,施工技术人员须了解的标准主要有:GB/T 11017-2002 《额定电压110kV电力电缆及其附件》、GB/Z 18890-2002 《额定电压220kV电力电缆及其附件》、DL509 高压电缆使用导则 。

3、技术交底和图纸审查:在进行高压电力电缆敷设施工之前,技术人员需要对施工内容和电缆型号规格及相关事项进行技术交底,施工人员必须对电缆产品的种类、型号规格以及生产、检验记录相关事项等做相应了解,如定尺长度是否满足要求,某些指标是否存在不符合项等等,做到心中有数。如果有电缆厂家技术服务人员到达服务现场,须要求技术服务人员明确电缆施工相关的难度和安全注意事项等问题。

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4、工作准备:项目经理和施工班组要首先熟悉业主、设计方、监理方和电缆厂家技术服务等相关人员,理清各方之间的关系,为做好协调沟通及问题处理做好铺垫。了解施工现场环境条件(如温度、湿度、有无浸水等)及敷设地形的复杂程度(如线路长度、落差、弯曲、有无公路、桥梁、建筑物等)、敷设种类等,确定是否具备敷设条件,做好施工现场准备工作。

5、电缆敷设时环境条件及其他要求:1)温度要求:按GB/T11017-2002要求,电缆敷设温度不能低于0℃。如低于此温度,可采取给电缆导体通电流加热或搭建保温棚方式(此法受限因素较多,不常用)。2)浸水:如电缆有局部或全部浸泡在水中,就对电缆的防水性能提出了较高要求。敷设中必须注意电缆外护套是否具备防水性能。尤其在牵引头通过时要密切注意,防止电缆进水。3)弯曲半径:一般要求敷设时不小于18D(标准要求数值为不小于20D),固定时不小于15D(D:电缆外径)。

6、电缆敷设注意事项及关键要点:

1)牵引方式及输送: 有牵引头的敷设牵引,正规的牵引必须以电缆导体为受力点(压接牵引头),敷设中还需附加输送力,减少摩擦力,防止牵引力过大损伤电缆或造成其他意外。 无牵引头的敷设牵引,用钢丝绳牵引,即钢丝绳为电缆长度的2倍,从线路终点依次穿过导轮、输送机后到达电缆放线盘,与电缆每隔一定距离后进行柔性固定。此种敷设电缆整体受力,牵引力主要集中在钢丝绳上。此种方式应注意电缆与钢丝绳间的固定间距、方式及转弯时钢丝绳与电缆半径不同造成电缆侧压力过大等问题。有时也存在铝护套受力牵引的情况,即采用铜网或钢丝网包覆在电缆表面,并绑扎固定后牵引。这种方式要注意:牵引力不能大于铝护套可承受的最大牵引力,并防止铝护套受力变形损伤绝缘。

2)牵引力控制:铜导体不大于70N/mm2,铝导体不大于40N/mm2。对于铝套受力牵引方式,牵引力最大不超过40N×S(铝套截面积,mm2)。

7、敷设质量控制和验收:电力电缆敷设后,要求电缆排列整齐,间距均匀,然后以细河砂覆盖,回填时应清除砂中的石头、硬块、尖利物及腐蚀杂物等,回填高度至电缆沟隔墙 齐平;最后铺电缆盖板。

8、110 kV电缆头的制作,绝缘接头均用配套的密封绝缘盒绝缘,并选用厂家配套供应的非线性电阻 (氧化锌ZnO 阀片)作为电缆铝护套及绝缘接头的电压限制器,电压限制器分别安装在绝缘工井连接箱内,作YO连接,星形中性点直接与工井内的接地装置连接,为方便今后的运行维护和测试,位于电缆终端塔的铝护层直接接地方式 需经接地开关后接地。电缆的长期最大输送电流为715 A,能满足系统输送容量的要求。 电缆的中间接头在安装时可用砂包进行固定,施工后再按图纸尺寸要求将电缆和接头固定好。接地连线与接地网、电缆铝护套及过电压限制器的电气连接必须可靠;电缆终端头采用接地电缆、接地箱,绝缘接头采用交叉互联接地箱。

三、110kV高压电力电缆敷设安全注意要点

1、电缆敷设前应先设计排列图,安排列图进行施放电缆,防止交叉,浪费人力物力;电 力电缆和控制电缆应分开排列;不同电压等级电缆在电缆沟支架上敷设时,高压电缆应在上面,低 压电缆应在下面控制电缆应在最下面;如两侧装设电缆支架,电力电缆与控制电缆应分别装在两侧支架上。电缆固定用扁钢做卡子,电缆与支架之间应用橡胶垫隔开,以保护电缆。电缆沟电缆敷设完毕后,用电缆沟盖板盖好,应平整,有防水要求的,应将盖板按按设计要 求进行密封,防止水、汽、油等侵入。

2、标志牌应注明电缆编号、规格、型号、电压等级及起始位置。标志牌沿电缆敷线路直线段30~50 mm 应挂标志牌,在两端、拐弯处、交叉处也应挂标志牌。

3、电缆桥架内电缆敷设排列整齐,严禁绞拧,垂直及大于 45°倾角的电缆每 2m 处设固定点。

4、电缆沟内配线的电缆支架必须接地可靠,支架间距合理,不同电压等级电缆合理布置。

5、直埋电缆沟深必须附合标准,电缆上下侧必须铺砂盖砖(或水泥盖板)。

6、导管配线的导管埋地时内外壁应作防腐处理,埋设于混凝土中的导管只作内壁防腐,金属导管必须可靠接地,明敷设的穿线管除 JGD 管外做好接地跨接,穿线管两端必须护口完整。

7、电力电缆敷设前后应进行绝缘电阻值的测试。

五、结束语

总而言之,只有针对项目选择合理的110kV高压电力电缆敷设安扎un个方案,既可以合理节约投资,使得输变电工程可以高效投运,取得良好的经济效益与社会效益。电力施工人员除了采取各种技术措施和管理措施外,还要根据工程现场的实际需要,选择适合的安装设备和敷设方案。

参考文献:

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[2]刘文东.110kV高压电缆施工技术难点分析[J].科技创新与应用. 2015(01)

[3]刘红利.高压电力电缆敷设施工的控制要点及典型问题分析[J].河北电力技术.2013(06)

[4]李妍.对110kV输电线路施工的探讨[J].华章.2012(22)

[5]张冬梅.浅谈电力工程中电力电缆的敷设[J].黑龙江科技信息.2010(02)

个人简介:曾宪居(1984-), 男, 广西柳江县人,助理工程师, 从事输电工程电缆线路安装工作。

论文作者:曾宪居

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/10/28

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