《電子技術(shù)應(yīng)用》
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淺析電纜網(wǎng)的“1-N”風(fēng)險
2015《電子技術(shù)應(yīng)用》智能電網(wǎng)增刊
張 成,袁 靜,趙 洋,李 光,李上國,,張 銘
(國網(wǎng)北京市電力公司檢修分公司,北京 100102)
摘要: 介紹了電纜網(wǎng)的“1-N”風(fēng)險的概念,,認(rèn)真分析其產(chǎn)生的原因,,對北京地區(qū)風(fēng)險隧道進(jìn)行了全面統(tǒng)計和分類,給出了不同類型“1-N”風(fēng)險隧道的差異化應(yīng)對策略,,目的在于解決現(xiàn)有的“1-N”風(fēng)險問題,。并進(jìn)一步提出了在可研階段加強(qiáng)相關(guān)單位供電方案、可研方案的審核的幾個原則,,避免了出現(xiàn)新的“1-N”風(fēng)險隧道,。
關(guān)鍵詞: 電纜 隧道 1-N風(fēng)險
Abstract:
Key words :

  張  成,袁  靜,,趙  洋,,李  光,李上國,,張  銘

 ?。▏W(wǎng)北京市電力公司檢修分公司,北京 100102)

  摘  要: 介紹了電纜網(wǎng)的“1-N”風(fēng)險的概念,,認(rèn)真分析其產(chǎn)生的原因,,對北京地區(qū)風(fēng)險隧道進(jìn)行了全面統(tǒng)計和分類,給出了不同類型“1-N”風(fēng)險隧道的差異化應(yīng)對策略,,目的在于解決現(xiàn)有的“1-N”風(fēng)險問題,。并進(jìn)一步提出了在可研階段加強(qiáng)相關(guān)單位供電方案、可研方案的審核的幾個原則,避免了出現(xiàn)新的“1-N”風(fēng)險隧道,。

  關(guān)鍵詞: 電纜,;隧道;“1-N”風(fēng)險

0 引言

  我國電力電纜敷設(shè)里程不斷增長,,常見的電纜敷設(shè)方式[1]有直埋敷設(shè),、電纜溝敷設(shè)、電纜橋梁敷設(shè),、豎井敷設(shè),、隧道敷設(shè)和水底電纜敷設(shè)等。電力電纜隧道是北京電網(wǎng)的重要設(shè)施,,是北京市主配網(wǎng)電纜敷設(shè)的重要路徑資源,。經(jīng)過多年持續(xù)建設(shè),電力電纜隧道得到了迅猛發(fā)展,,四通八達(dá)的地下電纜隧道網(wǎng)絡(luò)日趨完善,。而北京電纜網(wǎng)尤其是城八區(qū),由于地下各類管線密集,,電力電纜隧道路徑資源,,導(dǎo)致部分通道內(nèi)電纜數(shù)量眾多,斷面飽和度高,,如果發(fā)生1處電力電纜隧道火災(zāi)或土建結(jié)構(gòu)損壞,,存在導(dǎo)致1座及以上變電站同時停電的風(fēng)險,也就是本文中所提出的電力電纜線路的“1-N”風(fēng)險概念,。

1 造成電力電纜隧道“1-N”風(fēng)險的原因

  1.1 土建結(jié)構(gòu)

  北京電纜網(wǎng)隧道始建于20世紀(jì)70~80十年代,,為磚混結(jié)構(gòu),由于當(dāng)時建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低,,隧道頂板覆土較淺,,加上大型、重型車輛長期碾壓,,隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)頂板開裂,、漏筋、保護(hù)層剝落等現(xiàn)象,;再加上近年來北京城區(qū)地鐵,、熱力、燃?xì)獾雀鞣N地下管線大規(guī)模施工對隧道周邊土體的擾動[2],,使得老舊磚混隧道出現(xiàn)了很多隱患:如隧道主體結(jié)構(gòu)開裂,、錯位、頂板鋼筋銹蝕嚴(yán)重,。

  1.2 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

  1.2.1 變電站電纜出線口結(jié)構(gòu)

  由于設(shè)計建造時間較早,、施工現(xiàn)場受城市地下管線限制等原因,,部分變電站上級電源從同一出線口隧道進(jìn)入變電站,當(dāng)出線口隧道發(fā)生事故時,,會造成該變電站全停,,并使下級變電站失去電源。

  1.2.2 電力線路“T接”結(jié)構(gòu)

  隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,,對于電力需求日益增大,,當(dāng)需要緊急供電或臨時過渡性供電方案時,在不影響原線路供電的情況下,,就近利用原有線路做“T”接聯(lián)絡(luò)線,,不失為一種快速有效的方法[3]。但電纜線路和架混線路“T接”多個變電站,,當(dāng)單個變電站停電時,,容易波及多個變電站全停或失去電源,。

  1.3 火災(zāi)

  電力電纜隧道內(nèi)的電纜易燃[4],,燃燒時產(chǎn)生大量的濃煙和易燃?xì)怏w。電力電纜隧道空間狹長,,火焰沿著電纜迅速蔓延燃燒,。

  電力電纜隧道火災(zāi)的主要原因為:(1)電纜中間接頭制作質(zhì)量不良、壓接頭不緊,、接觸電阻過大,,長期運(yùn)行造成的電纜頭過熱燒穿絕緣。電纜中間接頭的施工質(zhì)量好壞只能在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),,運(yùn)行時間越長越容易發(fā)生過熱燒穿事故,。(2)接地故障電流引起火災(zāi),。(3)長期超負(fù)荷運(yùn)行,、受潮和受熱等。絕緣層會被損壞,,發(fā)生短路等引起電纜火災(zāi),。

2 北京電力電纜線路“1-N”風(fēng)險現(xiàn)狀及分析

  根據(jù)截至2013年5月份最新電纜網(wǎng)系統(tǒng)圖,“1-N”風(fēng)險隧道總量為153段,。其中,,存在一座及以上220 kV變電站全停的“1-N”風(fēng)險隧道共11段,存在兩座及以上110 kV變電站全停的“1-N”風(fēng)險隧道共40段,,存在一座及以上110 kV變電站全停的“1-N”風(fēng)險隧道共102段,。大部分“1-N”風(fēng)險隧道分布于城八區(qū)電纜密集區(qū)域,影響較嚴(yán)重的如成壽寺終端站至左安門變電站隧道,,長度為2 km,,隧道內(nèi)敷設(shè)多條10 kV,、110 kV和220 kV高壓電纜,如果電力電纜隧道發(fā)生事故,,將直接導(dǎo)致220 kV左安門站及其所串帶的4座市區(qū)110 kV變電站全停,,造成市區(qū)內(nèi)大面積的停電事故。

  “1-N”風(fēng)險隧道按照形成原因及應(yīng)對策略的不同可以分為4類:第一類,、隧道內(nèi)密集多路高壓電纜,,可以通過改變電纜路徑或新建隧道遷改電纜消除“1-N”風(fēng)險;第二類,、雖為雙路供電,,但上級電源單一,可以通過后期電源點(diǎn)的建設(shè),,增強(qiáng)對變電站電源的支撐,;第三類、變電站電纜出口單一,,進(jìn)出線電纜敷設(shè)在同一出站口,,可以通過變電站改造,增加出口數(shù)量和方向,;第四類,、涉及全停變電站為用戶站,如110 kV奔馳汽車站,、110 kV北辰會議中心站和110kV松下彩管站等,,具體應(yīng)對措施應(yīng)根據(jù)用戶用電需求及電網(wǎng)整體規(guī)劃制定。

  按照分類標(biāo)準(zhǔn)對153條“1-N”風(fēng)險隧道進(jìn)行細(xì)分,,其中第一類隧道共有36條,,第二類隧道共有88條,第三類隧道共有22條,,第四類隧道共有7條,。為永久性的解決存量的“1-N”風(fēng)險隧道問題,應(yīng)結(jié)合不同類型隧道的策略,,分輕重緩急,,研究制定規(guī)劃方案,優(yōu)先考慮長度短,、投資省,、運(yùn)行維修方便的新隧道路徑,對短期內(nèi)沒有條件開展改造的“1-N”風(fēng)險隧道可以采取縮短巡視周期,、定期結(jié)構(gòu)檢測和加裝防火隔板等方式降低事故發(fā)生風(fēng)險,。

3 避免新增“1-N”風(fēng)險的電纜網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)原則

  在解決存量“1-N”風(fēng)險隧道的基礎(chǔ)上,應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)單位供電方案,、可研方案的審核,,建議把握以下幾個原則,,避免變電站新電源接入工程出現(xiàn)規(guī)劃不合理,產(chǎn)生新增的“1-N”風(fēng)險隧道,。

 ?。?)所選規(guī)劃要符合城市規(guī)劃管理部門制定的地下管線、隱蔽工程統(tǒng)一規(guī)劃,;

 ?。?)線路規(guī)劃應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理,盡量使長度短一些,,線路路徑避免繞道,,因地制宜,綜合技經(jīng)指標(biāo)確定規(guī)劃方式,;

 ?。?)新變電站建設(shè)應(yīng)有總體規(guī)劃,建議具有不少于2個以上方向的上級電源,,來自兩個方向的上級電源敷設(shè)在不同路徑電力隧道,;

  (4)新建變電站應(yīng)有不同方向的高壓電纜出線口,,不同方向上級電源從不同電纜出線口進(jìn)站,;

  (5)電纜線路“T接”結(jié)構(gòu)容易擴(kuò)大“1-N”風(fēng)險隧道發(fā)生事故的規(guī)模,,應(yīng)避免在新建變電站和電纜線路時使用這種電網(wǎng)結(jié)構(gòu),;

  (6)新建電纜線路避免使用斷面接近飽和,、老舊磚混和常年溫度較高的電力隧道,;

  (7)10 kV線路在可以使用其他路徑(如:管井)的情況下,,原則上不允許使用電力隧道敷設(shè),。

4 結(jié)論

  本文介紹了電纜網(wǎng)的“1-N”風(fēng)險的概念,認(rèn)真分析其產(chǎn)生的原因,,進(jìn)一步全面統(tǒng)計了北京電纜網(wǎng)的“1-N”風(fēng)險隧道,,通過研究和總結(jié),,根據(jù)不同特點(diǎn)對風(fēng)險隧道進(jìn)行了分類,,提出了不同類型“1-N”風(fēng)險隧道的短期及長期的差異化應(yīng)對策略,并強(qiáng)調(diào)了在可研階段加強(qiáng)相關(guān)單位供電方案,、可研方案的審核的幾個原則,,目的在于解決現(xiàn)有的“1-N”風(fēng)險問題并避免出現(xiàn)新的“1-N”風(fēng)險隧道,降低電纜網(wǎng)的安全風(fēng)險,,提高供電可靠性,。

參考文獻(xiàn)

  [1]史傳卿.電力電纜[M].北京:中國電力出版社,,2004.

  [2]張彥輝,張洪青.北京電力隧道現(xiàn)狀及檢測技術(shù)研究[J].中國電力教育,2013(8):184-187.

  [3]張麗芹.輸電線路的一種T接聯(lián)絡(luò)方法[J].科技資訊,2012(2):133-134.

  [4]趙暉.城市電力電纜隧道的防火和消防設(shè)計[J].華北電力技術(shù),2010(6):49-54.


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