淺析10 kV電纜線路的改造方案

陳寶瑩

摘 要：10 kV電力電纜作為我國供電網(wǎng)絡的重要組成部分，具有極為重要的作用。以某廠區(qū)10 kV電力電纜為依托，詳細介紹了10 kV電力電纜運行現(xiàn)狀與問題，并針對問題及其原因所在，提出了滿足安全、節(jié)能、負荷要求的改造方案，可為城市電力電纜的改造提供參考。

關鍵詞：10 kV電力電纜；電纜線路；電纜型號；敷設方式

中圖分類號：TM757 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.092

10 kV電力電纜是電力系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，是傳輸和分配電能的基礎，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行具有重要的意義。10 kV電力電纜的使用率是電力傳輸中最高的，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，但在實際運用中也存在一些問題，因此對電力電纜的改造工作迫在眉睫。由于現(xiàn)有廠區(qū)的電力系統(tǒng)布局已經(jīng)形成，電力電纜線路也已形成較完整的網(wǎng)絡，因此電纜線路的改造需制訂合理的方案，保證高效、節(jié)能、環(huán)保、安全，保證經(jīng)濟效益的最大化。本文就對某一廠區(qū)10 kV電力電纜改造工程進行探討。

1 10 kV電力電纜運行現(xiàn)狀與問題

廠區(qū)內10 kV電網(wǎng)由63 kV中心變電所分別向一、二、三配電室供電。另外，2010年建設的鍛造分廠由63 kV主變電所直接供電（本次改造暫不考慮）。其中，中心變電所裝機容量4.0×104 kVA，現(xiàn)實際運行3.0×104 kVA，2號主變壓器未運行；中心變電所至一配電室，正運行的是2回路4根鋁芯電纜，無備用電纜，一配電室裝機容量4.0×104 kVA，實際運行的是1.4×104 kVA，主要承擔空壓機站、鐵路軸承分公司、鋼球公司、保持架公司、軍工廠房檢測中心、食堂、熱處理一和四車間、滾子分廠等；中心變電所至二配電室，敷設5根鋁芯電纜，正運行的是2回路4根鋁芯電纜，1根鋁芯電纜備用，二配電室實際運行容量0.7 kVA，主要承擔鍛造公司二和三廠房、熱處理二車間、成品車加工、裝備公司；中心變電所至三配電室，敷設3根鋁芯電纜，正在運行的是2回路2根鋁芯電纜，1根鋁芯電纜備用，三配電室實際運行容量0.4×104 kVA，主要承擔SKF合資公司、熱處理三車間、汽車公司、成品庫房等。

經(jīng)長期運行、研究發(fā)現(xiàn)，在上述運行方式下，存在2個問題：①現(xiàn)運行高壓10 kV電力電纜均為鋁芯電纜YJLV8.7/15-3×240 mm2，經(jīng)20多年運行，部分鋁芯電纜老化程度嚴重，導電性能下降，故障頻發(fā)。如此一來，部分鋁芯電纜應予以調整。

2 方案的設計與比較

針對上述問題及其原因所在，要改變現(xiàn)有情況，必須從電纜型號、截面積、敷設方式的選擇入手，提出滿足安全、節(jié)能、負荷要求的改造方案，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定供電和高效運行。

對電纜型號的選擇，按其導體材質、工作電壓等級、絕緣類型優(yōu)先選用銅芯交聯(lián)聚乙烯電纜，即YJV8.7/15，其具有耐熱好、負載能力強、耐化學腐蝕、機械強度高、使用壽命長等特點。

對電纜截面積的選擇，按溫升選擇截面，保證電纜的實際工作溫度不超過允許值，即電纜在發(fā)熱條件的允許內長期工作電流應大于線路工作電流，并按短路電流故障時進行熱穩(wěn)定校驗確定電纜的最小截面積。

需注意的是，電纜在不同的實際情況下，其工作溫度會有偏差。為滿足電纜截面的要求，應考慮適當?shù)卣{整系數(shù)，選用YJV8.7/15-3×240 mm2電力電纜。

電纜工程敷設方式的選擇，應視工程條件、環(huán)境特點和電纜型類、數(shù)量等因素，且按滿足運行可靠、便于維護的要求和技術經(jīng)濟合理的原則來選擇。

在確定電纜型號、截面積后，擬定了2套設計方案。這2套方案的設計及比較如表1所示。

由表1可知方案A：可行的高費用方案，全部更換銅芯電纜將會大大提高運行質量，滿足未來發(fā)展的需要，但無法充分利用原有運行能力比較好的鋁芯電纜，根據(jù)運行現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)鋁芯電纜仍有利用價值，全部替換會造成資源浪費等。此方案投資較大。

由表1可知方案B：可行的低費用方案，利用原有鋁芯電纜不僅節(jié)省了資源，還減少了投資，同樣滿足線路的穩(wěn)定運行和負荷需求，負荷經(jīng)濟效益達到最大化。

通過2套方案的比較，在滿足運行要求的前提下，方案B相比于方案A，無論是供電系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，還是經(jīng)濟效益，都是相當合理的，且方案B在資源和總投資等方面均優(yōu)于方案A，因此實際選用方案B為改造實施方案。

在本次方案設計中，根據(jù)現(xiàn)場實際情況和計算，選用了方案B.但方案B也存在一定的局限性，主要為施工過程中需對原有電纜、原有支架、電纜溝部分進行修整，保證安全與美觀。綜合來看，所采用的改造方案的技術性穩(wěn)定，經(jīng)濟效益值得肯定，所做的工作沒有白做，非常有針對性。這樣，在改造全部實施完成后，廠區(qū)內的10 kV電力電纜運行質量將大大提升，整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定性得到改善，保證了公司的正常生產經(jīng)營。

3 結束語

總之，當前國內電力建設不斷發(fā)展，對電力電纜的改造工作至關重要。要想實現(xiàn)整個公司電力系統(tǒng)的安全運行，并著眼于公司未來的發(fā)展需要，就必須對電力電纜進行改造。本文通過對某廠區(qū)10 kV電力電纜運行現(xiàn)狀以及存在的問題進行分析，從電纜型號、截面積、敷設方式的選擇入手，提出了滿足安全、節(jié)能、負荷要求的改造方案。經(jīng)過方案比較，所采用的改造方案確保了電纜線路的高效率、高質量工作，最終確保整個供電系統(tǒng)的平穩(wěn)、有效運行，保證了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]丁德志.10 kV電力電纜設計淺析[J].科學之友，2013（4）：43-44.

[2]丁兆文.對10 kV電力電纜運行管理及維護進行探討[J].科技與企業(yè)，2015（16）：237.

[3]陳志鵬.10 kV電力電纜施工故障原因及防范措施探討[J].工程技術（全文版），2016（11）：179.

〔編輯：劉曉芳〕