国外应用架空线路和电缆线路的一些问题

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国外应用架空线路和电缆线路的一些问题

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-24 9:46:30

0 7 0 14 8 0 0 0 82 0.01 注：1．1，2，3—电压分别为110～219 kV，220～362 kV，363～764 kV的线路组。
2．上述芬兰，德国和意大利的数据为国家的一部分。　　对上述调查表的答复和随后的资料综合应该能够揭示电力公司进入电缆线路应用领域的途径。同时，确定某些因素的作用，具有重要意义，它们影响应用电缆线路和架空线路的决策。这些因素包括：
　　电网发展规划；
　　环境保护及架空线路和电缆线路的敷设；
　　价值指标；
　　架空线路和电缆线路应用的技术状况。
　　在本篇文章中列出了上述报告的一些结论。
　　电网发展规划。根据获得的19个国家电力系统的数据及其综合分析得出，大多数电力公司都计划在近些年内和未来时期增加电缆线路的敷设。例如，在1993～1994年上述国家110 kV及以上输电线路总长为803.1Mm，其中电缆线路总长为13.86Mm（1.7%）。电力公司关于近些年内电缆线路敷设规模作出的决策及未来规划，证实了典型电力系统电缆线路的应用发生了本质的增加，这由下面所列的数据可以得出。组 1 2 3 近些年投入的架空线路和电缆线路，km 5610 30620 29170 其中电缆线路，% 10 1.7 0.4 未来将投入的架空线路和电缆线路，km 7376 11171 11898 其中电缆线路，% 18 4 0.8 上述电力系统电缆线路和架空线路按照额定电压的高低分为三组。归为第一组的是电压为110～219 kV的架空线路和电缆线路，归为第二组的是电压为220～362 kV的线路，归为第三组的是电压为363～764 kV的线路。
　　对电力公司提出的一个问题的目的是，查明国家是否存在现行的法规或者其它标准文件，其中规定了架空线路和电缆线路的应用范围。对电力公司答案的综合能够确定，参与调查的大多数国家都没有上述法规。丹麦、比利时和法国除外，近些年来这些国家的电力公司和政府机构之间签定了相应的协议。
　　同时，大多数电力公司在敷设新的线路时，都采取了一定的技术政策。这个政策的方针是400 kV级线路以架空形式敷设， 110～150 kV级线路在城市辖区敷设，而在很多情况下，城郊地区以电缆形式敷设线路。同时，在特殊情况下，400 kV级电缆线路敷设在市中心。例如，柏林供电公司面临的重要任务是，必须保障城市中心地区电力负载的急剧增长。负荷增长的原因是由于政府机关迁入柏林从而大规模建造房屋所致。考虑到这一点，90年代初，向柏林中心地区近距离送入较大的通电能力公认在战略上是合理的。这种决策将保障长期的可靠供电。计划通过敷设具有强大通电能力的交叉电缆—架空输电线路的途径来实现。为了输电，应用380 kV高压电网。
　　决定应用电缆线路的其它原因是，没有架空线路的通道、公众的要求、环境保护、敷设时间、经济因素及其它原因。
　　环境保护。综合调查表相应各项的答案表明，环境保护问题在最大程度上与架空线路相关。随着架空线路额定电压的增加，对环境保护的要求也具有提高的趋势。涉及这个问题的主要因素是：磁场和电场的影响，地势的恶化，地段的征用，运行输电线路的噪声等。
　　由于在距离电缆路线几米的地方，场强就已经急剧衰减，因此大多数电力公司都忽视了运行电缆线路磁场的影响。应用400 kV电压和1000 A负载的架空线路和电缆线路磁场强度的分布例子如图所示。

架空线路和电缆线路的磁场（地面上1m）： 1—400 kV、1000 A电缆线路；2—400 kV、1000A架空线路上述电力系统电缆线路和架空线路磁场强度的最大值如下所列。线路组                                      场强，μT 架空线路                    电缆线路 1                                 2-48                           3-100 2                                 5-100                  15-100 3                                 6-100                    42-280 磁场强度的值根据地面上1m处线路的轴线来测量。
　　许多电力公司都考虑了电场的影响，但是电场强度允许值的偏差却是非常明显的。例如，上述电力系统电场强度允许值的一般值为7～15 kV/m，在公路交叉点为7～10 kV/m，在居民区为5～10 kV/m。在比利时和加拿大执行最严格的规范，在架空线路运行的任何条件下，电场强度的额定值都不超过5～10 kV/m。对于第一组架空线路，距离地面1m处的电场强度平均值为5 kV/m，第二组—7.7 kV/m，第三组—11.2 kV/m。
　　在敷设架空线路和电缆线路时，可征用地段的总面积取决于杆塔上线路的电压和回路数。例如，根据电力公司的资料能够获得有关可征用地段大小的平均数据，对于1km架空线路的路线，第一组的值为20000～35000 m²,第二组—30000～45000 m²，第三组—40000～55000 m²。较小值为单回路架空线路，而较大值为双回路架空线路。在应用电缆线路时，可征用地段的大小为架空线路的1/4～1/3。
　　很多情况下，在对比电网发展方案时，架空线路和电缆线路的施工期限引起关注。综合电力公司的数据能够查明以1km三相线路所用天数来计算的、架空输电线路和电缆输电线路敷设时间的平均值、以及最小值和最大值，架空线路和电缆线路的数据如下所列。架空线路                           电缆线路      1km三相线路所用的天数：最小值                                      9                                        20 最大值                                      200                                          320 平均值                                      40.6                                    106.7 均方差                                      49.6                                         109.2 价值指标。对上述国家电力公司资料的综合表明，架空线路和电缆线路的价值指标在数值上具有很大的偏差。这是由许多因素来决定的，这些因素甚至在一个国家范围内也是不同的。这些因素包括自然条件（气候、土壤、路线的地势等），以及电力公司的技术政策，即电压结构、敷设架空线路（电杆、基础等）时所采取的方案、导电部分所采用的标准截面、电缆线路的敷设方法、工程管路的密度和进行管线改建工作的必要性等等。因此，认为没有提出基本建设投资数量的单位指标，而是提出架空线路和电缆线路1MVA通电能力输电价值的单位指标，是合理的(如表2)。 表2      架空线路和电缆线路输电价值的综合指标 指           标额定电压，kV 110～219(1) 220～362(2) 363～764(3) 每个回路的平均通电能力，MVA 1MVA线路的输电价值，＄/km：架空线路电缆线路电缆线路与架空线路价值的平均比值数值的变化范围 200 820 6100 7 3.6～16 600 390 4900 13 5.1～21.1 1800 255 4700 18 13.6～33.3 注：括号中所示为线路组。表２中所列的数据表明，在所研究的全部电压范围内，架空线路的输电价值在实质上低于电缆线路。同时，在第一组额定电压线路换成第三组线路时，架空线路的输电价值降低为原来的1/3以下，而电缆线路输电价值的降低约为77%。表2中所列的输电价值指标没有考虑到导电部分损耗的价值。所进行的分析表明，考虑损耗因素使架空线路和电缆线路的输电指标接近了。在线路高负载时，输电指标的这种接近在最大程度上表现出来，为6.7倍，尽管不考虑损耗，电缆线路的输电价格上涨达18倍。上述关系注定电力公司力求在大多数情况下偏重于敷设架空线路，在迫不得已的特殊情况下应用电缆线路。
　　技术状况。在设计的第一阶段—选择电力线路方案阶段，就已经注意到了上述设想。同时，考虑了所有与电网电缆线路和架空线路运行相关的问题。最重要的问题是线路的可靠运行问题。根据经过综合的资料，电缆线路和架空线路的平均损伤率及检修工作的时间可以用表3中有实例的数据来说明。 表3        架空线路和电缆线路的损伤率和检修工作的持续时间 线    路组 100km线路的年平均损伤率检修工作的年平均持续时间，日/100公里架空线路电缆线路 1 2 3 1 2 3 3.1 1.5 1.2 1.3 0.8 1.6 30 21 10 18 26 23 在综合电力公司资料的基础上所获得的架空线路和电缆线路的某些平均参数如表4所列。 表4      架空线路和电缆线路的某些参数 线路组架空线路档距的平均值电缆的敷设长度，m 杆塔高度，m 可征用面积， 10³m² 电缆线路的敷设深度，m 架空线路电缆线路 1 2 3 1 2 3 275/260 350/330 400/365 550/550 690/410 800/360 28/31 35/40 43/52 — — — 22/23 28/31 40.5/46.5 2.8/2.8 3.1/3.8 4.5/6.1 — — — 1.4/1.5 1.7/1.9 1.5/1.

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