电力电气参数与电气特性研析

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1、电力电气参数与电气特性研析第1章绪论1.1课题背景在电力系统的发展过程中，很长时间以来都是将长距离输电线路等同于架空线路，而高压和超高压绝缘电缆大多数用于低电流直流输电系统。但是一方面，随着我国经济发展和新能源政策的推进，沿海岛均的供电问题，海岛与大陆之间的联网问题，以及海岛与海岛之间的联网问题，都需要采用海底电力电缆来解决。我国近海大陆架海底油田和天然气的幵采，还有己经起步的海上风电场的建设，也需要使用海底电力电缆输电。因此，全面研宄不同输电方式下海底电力电缆的运行特性，从经济性、可靠性、局限性等方面对交流电缆和直流电缆输电方式的特点进行比较研宄，明确不同海底

2、电缆输电方式的适用范围，对海底电力输送的快速、健康发展具有十分重要的意义。除此之外，关于环境保护的重视程度越来越强，从而使得架空线路的发展受到很大的限制。城市地下电缆的优势非常明显，由于电缆敷设在地下，基本上不占用地面空间，多条电缆可以同时容纳在通道内。举个例子，一个普通变电站一般都有四五十条及以上的出线，由于安全与检修时方便的考虑，如果这么多的出线全部用架空线路的话不能够同杆架设，而这么多的架空线路所占用地是很多的，而如果采用电缆线路，只需建立一条險道就可以将全部出线容纳起来。所以在城市中或者是其他比较大型的工厂需要输配电时，使用电缆比使用架空线对交通和城市面

3、貌都有好处[1-3]。此外，由于电缆一般埋于土壤，敷设于管道、沟道、隧道中，除了露出地面的户外终端部分外，自然气象因素和周围环境对电缆供电没有影响，因此电缆线路供电可靠性比较高。由此可见，电缆的应用具有无可置疑的适应性，它可以解决电网改变、扩展和加强过程中所遇到的用地等一系列问题，并且随着高质量挤包绝缘电缆一一交联聚乙稀XLPE电缆可靠性的增加，电缠的实用性又得到进一步加强。电缆一般可以分为地下电缆、海底电缆和架空电缆。地下电缆可以直接埋藏在地下，铺设在沟渠里，管道里或者是地下随道里。电缆也可以根据绝缘层的类型来分类。有些电缆除了有金属护套和屏蔽层外还有一个保护

4、型旳错装层。其他分类就是依据线芯的数目来分，例如单芯、两芯和三芯电缆等等。高压电缆常常设计成是有金属护套结构的，可以是铜或是锅的等等。由三根单芯电缆组成的三芯电缆，外面有一个绝缘壳或者是钢管。为了不同的传输电能的效果和不同的电压等级，电缆有很多种不同的类型、排列方式。所以很难考虑到所有的电缆类型，一般关注那些平常很常用的电缀设计类型和排列方式。在一些国家，比如英国，在大城市的配电网几乎全部是地下电缆组成的网络。为了环保以及城市视野的幵阔，也大都采用地下电缆。电压在lOkV到36kV之间时，主要采用的是聚合绝缘层有护套的屏蔽型三芯电缆；电压等级高于36kV时，以前

5、一直使用的是带绝缘纸的充油电缀，但是现在充油电缆主要用于132kV以上电压等级的情况。近些年来，越来越多的XLPE绝缘电缆被用于500kV等级的情况。一般传输电压时使用的电缀大多是单芯电缆，因为它可以在各种结构的地下、險道和管道中使用。第2章电力电親电气参数计算2.1引言随着我国经济发展和新能源政策的推进，沿海岛与的供电问题，海岛与大陆之间的联网问题，以及海岛与海岛之间的联网问题，都需要采用海底电力电缀来解决。我国近海大陆架海底油田和天然气的开采，还有已经起步的海上风电场的建设，也需要使用海底电力电缆输电。因此，全面研究不同输电方式下海底电力电缆的运行特性，从经

6、济性、可靠性、局限性等方面对交流电缆和直流电缆输电方式的特点进行比较研究，明确不同海底电缆输电方式的适用范围，对海底电力输送的快速、健康发展具有十分重要的意义。除此之外，城市地下电缆的优势也越来越明显。由于电缆敷设在地下，基本上不占用地面空间，同一地下电缆通道，可以容纳多回线路。如一个及以上进线的普通变电站常有四五十条出线，如果采用架空线路出线的话，考虑安全与检修方便就不能过多地进行同杆架设，这么多的架空线路走廊所需占地简直是无法想象的，而用电缆线路只要建筑一条隧道就能将全部出线容纳。在城市道路和大型工厂采用电缆输配电，如果用架空线路，架空线路杆塔对会对交通、市

7、容产生负面影响，另外，在城市负荷中心有时没有架空走廊，必须用电缆传输电能。此外，由于电缆一般埋于土壤，敷设于管道、沟道、随道中，除了露出地面的户外终端部分外，自然气象因素和周围环境对电缆供电没有影响，因此电缆线路供电可靠性高。如今城市输配电网络的线路走廊、变电站站址、供电可靠性以及电网抗击自然灾害能力、公共安全等问题越来越成为社会经济发展中必须考虑的重要因素。特别是城市和人口稠密商业区等电力负荷集中区域，采用地下电缆线路输电优势明显。任何电气系统的特性分析，离不开电气参数的计算。以往，电缆参数通常通过查手册得到，不确切也不实用。本文将基于基本的物理定律，研究不同

8、方法计算电力电缆电气参数