摘 要:为研究多回同相多根并联电力电缆线路环流及电流分布,建模并结合实际线路进行了计算。首先建立了等值电路计算模型,推导了多回同相多根并联电缆线路环流及电流分布计算方程并编制求解程序。然后对实际设计的某24 根电缆同沟布置的多回同相双根并联电缆线路护套环流及同相并联电缆电流分布进行了计算、优化。结果显示:同相并联的两根电缆线路并未对该相负荷电流进行均分,其上通过的电流大小不相等;2 种不同线路布置方式中,有一种的电缆电流分布不均匀程度及护套环流相对另一种均得到了明显改善;以较好方式布置的220kV 线路一、二的相序为BCA/ABC 时,其同相并联电缆线路电流分布不均匀程度、护套环流均最小。
关键词:电力电缆;多回路;同相多根并联;护套环流;电流分布;不均匀系数
随着高压电力电缆技术的日趋成熟及城市化进程的不断推进,电力电缆以其具有降低变电站出线规模、不占用地上空间、利于环境美化、供电可靠性高等优势越来越受到人们的青睐[1-6]。高压电力电缆已广泛应用于城市110 kV 及以上高压线路中,受城市地形、地理条件限制及负荷要求,要满足城市电力供应的需要,采用多回同相多根并联高压电缆线路,不但能够节约用地,而且可以提高输送能力。
由于多回多根同相并联高压电力电缆线路相互之间存在复杂的电磁联系,使得采用同相多根并联方式运行的电缆线路,同相电缆上的电流并没有按照电缆根数进行等分,各电缆上的电流分配不均匀[11-13],实际运行中可能会引起电缆过热击穿等事故。
此外,金属护套上产生的环流不仅会产生环流损害,导致电缆载流量降低,严重发热时甚至会烧毁接地线,对于单回或双回电缆线路护套环流已进行了大量研究[15-18],而对于多回同相多根并联高压电力电缆线路的环流计算缺乏相关的研究。本文针对多回同相多根并联高压电力电缆线路设计时的遇到的护套环流、电流分配不均等问题,建立等值计算模型,计算研究多回同相多根并联高压电力电缆线路金属护套环流及同相并联电缆电流分布。并根据某多回同相多根并联电缆线路的实际情况,对护套环流及电流分布情况进行了计算,对影响因素进行了分析,优化了其布置方式,为线路设计提供依据。
3 结论
1)建立等值电路计算模型,推导了多回同相多根并联电缆线路环流及电流分布计算方法,编程求解,计算研究了多回同相多根并联高压电力电缆线路金属护套环流及同相并联电缆电流分布。
2)同相并联的两根电缆线路由于空间布置位置不同,电缆间的相互作用使得各电缆阻抗不同,导致并联的两根电缆并未对该相加载的电流进行均分,而是存在一定的差异。
3)本文推导的计算方法适用于多回同相多根并联电缆线路环流及电流分布计算。
4)针对某实际工程进行计算,结果显示采用布置方式二并联电缆电流分布不均匀程度及护套环流均得到了明显改善,为电缆线路设计提供了依据。