多回路大截面电缆同隧道敷设的问题及经验

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1、多回路大截面电缆同隧道敷设的问题及经验发布日期：2011-12-15　　中国电力营销网　　来源： 摘要：本文针对浑南220kV沈张、热张、张河甲乙线电缆改造工程中出现的问题和工程难点进行了分析，并提出了完整的解决方案，保证了工程的顺利进行。序言浑南220kV沈张、热张、张河甲乙线电缆改造工程，是将位于浑南规划区域内的220kV张官变电所进出线的220kV沈张、热张、张河甲乙线四回架空线路改为电力电缆进出线，多回路，大截面电缆的同隧道架设，在国内尚属首次。在工程设计的过程中，我院集中技术力量，攻克了电缆选择、敷设评比和附件设计等诸多技术难关

2、，获得了多回大截面电缆同隧道的经验。该项目已运行两年多，经过对现场的复测，温度、载流量等数据完全满足设计要求。1、工程难点1.1工程方案确定难度大该工程路径长度为2.95公里，电压等级为220千伏，输送容量为1700A，四回220千伏电缆敷设在同一构筑物内，且构筑物为既有(敷设66千伏电缆设计)，两侧还分别同架空线路连接，在这样工况条件的限制下电缆截面选取及敷设方式布置上给设计带来了很大的难度，不但要保证安全运行，同时还要满足电缆的最大工作电流及热稳定等各项设计规范。1.2电缆截面的选取的难度大电缆截面选择除满足220kV张官变电所主变容

3、量(180MVA)要求外,结合系统的整体规划,满足系统远期发展要求,根据电缆厂家提供的参数2500mm2截面电缆在空气中载流量为2128A,考虑各种工况条件下载流量校正系数,计算得知电缆允许载流量为1724A,满足本线路输送容量要求(与架空线路2XLGJ-400/35匹配)条件，根据以上条件最后确定选择交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套、金属防水层、HDPE聚乙烯外护套、铜导体单芯电缆(XLPE),型号为YJLW03-127/220kV-1X2500mm2电力电缆。1.3电缆敷设方式的确定难度大本工程电缆敷设构筑物除两侧终端出线(穿保护管)外其余均

4、为既有混凝土结构隧道,共有两种敷设断面,一种为明挖施工隧道,覆土厚度平均为1.5米,断面尺寸为2.5米(净宽)X2.2(净高)米,长度为1.73公里;一种为暗挖施工隧道(与其它道路及铁路交叉处),覆土厚度平均为8.0米,断面尺寸为2.6米(净宽)X2.4米(起拱线高1.5米、矢高0.90米)，长度为1.22公里。考虑构筑物尺寸较小的因素，电缆在两侧终端为立柱式水平布置，同避雷器安装在同一个地面构架上，构筑物内敷设为张河甲乙线在一侧(西侧)，沈张热张线在另一侧(东侧)，采用紧凑型品字排列敷设方式，且全线须作蛇形布置敷设。两侧电缆终端进出线与

5、架空线路采用地面构架布置过渡，线路两侧进出线终端为户外式，每回线电缆终端头及避雷器均顺安装横担方向采用对称布置，满足安装维护间距同时还须达到电缆允许弯曲半径的伸缩节配置要求。2、电缆固定材料及方式的创新电缆固定卡具应用的创新：由于受到既有构筑物空间较小的限制，电缆敷设采用刚饶结合的固定方式，设计共采用了七种固定卡具，材料均选用ZL301铝材，由钢模铸造，对每一种卡具的受力及固定尺寸都进行了精确详细的计算，其中单根电缆固定为两种;为端末及中间固定卡具，三根电缆固定为五种:为端末中间非固定、中间固定、简易固定及斜面中间固定卡具，均布置在线路的

6、直线、弯曲及蛇形布置的电缆托架上，这种固定方式的复杂性在我国也是第一次使用。 电缆卡具加工图电缆卡具固定托架选取的创新：目前系统中常用的电缆卡具固定托架都是采用铁板压制。运行中的电缆周围磁场势必会对铁制支架形成涡流，从而导致支架发热，不仅会造成电缆外表温度升高、超标、制约线路的载流能力，甚至可能灼伤电缆外护套。从而严重影响运行电缆的安全”。而在浑南220千伏线路移设工程中，最终为四回路电缆在同一构筑物内运行，因此，电缆托架发热问题势必会更加严重。经过调研比较，最终选用奥氏体材料支架，奥氏体型不锈钢的磁导率极小，属非磁性材料，不会在其内部形

7、成电磁涡流，从而不会造成支架发热、造成隧道内部温度上升，更不会因托架发热而烫伤电缆外护套，从而有效提高电缆线路运行的安全可靠性。在本项工程中选用奥氏体型电缆托架。尺寸为-165X100X776X6奥氏体钢材制作，按1000N的附加集中荷载计。3、电缆敷设及附件布置的创新3.1电缆敷设的先进性1） 为消除电缆线路的热机械效应，设计的电缆线路在隧道内直线段采用蛇形敷设，每隔32米为一固定区间。蛇形敷设波幅为210(中心偏移量)。电缆在终端构架处及电缆接头附近预留存线。在隧道中若进行蛇形敷设，采用紧凑型品字排列，这种敷设情况下电缆约束力很小，热

8、伸缩量变大，易发生错位，使原有的间距被破坏，特别是弯曲部位(弯曲处及电缆盘上特有的残留弯)，则变型更加明显，自由蛇形出线，使局部间距变小，载流量达不到设计要求而导致电缆事故。为解决上述问题，电