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作者: 发布时间:2016-04-26 来源: 繁体版
  张 成,袁 静,赵 洋,李 光,李上国,张 铭  (国网北京市电力公司检修分公司,北京 100102)  摘 要: 介绍了电缆网的“1-N”风险的概念,认真分析其产生的原因,对北京地区风险隧道进行了全面统

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  (国网北京市电力公司检修分公司,北京 100102)PKw自动化在线网

  摘  要: 介绍了电缆网的“1-N”风险的概念,认真分析其产生的原因,对北京地区风险隧道进行了全面统计和分类,给出了不同类型“1-N”风险隧道的差异化应对策略,目的在于解决现有的“1-N”风险问题。并进一步提出了在可研阶段加强相关单位供电方案、可研方案的审核的几个原则,避免了出现新的“1-N”风险隧道。PKw自动化在线网

  关键词: 电缆;隧道;“1-N”风险PKw自动化在线网

0 引言PKw自动化在线网

  我国电力电缆敷设里程不断增长,常见的电缆敷设方式[1]有直埋敷设、电缆沟敷设、电缆桥梁敷设、竖井敷设、隧道敷设和水底电缆敷设等。电力电缆隧道是北京电网的重要设施,是北京市主配网电缆敷设的重要路径资源。经过多年持续建设,电力电缆隧道得到了迅猛发展,四通八达的地下电缆隧道网络日趋完善。而北京电缆网尤其是城八区,由于地下各类管线密集,电力电缆隧道路径资源,导致部分通道内电缆数量众多,断面饱和度高,如果发生1处电力电缆隧道火灾或土建结构损坏,存在导致1座及以上变电站同时停电的风险,也就是本文中所提出的电力电缆线路的“1-N”风险概念。PKw自动化在线网

1 造成电力电缆隧道“1-N”风险的原因PKw自动化在线网

  1.1 土建结构PKw自动化在线网

  北京电缆网隧道始建于20世纪70~80十年代,为砖混结构,由于当时建设标准较低,隧道顶板覆土较浅,加上大型、重型车辆长期碾压,隧道结构出现顶板开裂、漏筋、保护层剥落等现象;再加上近年来北京城区地铁、热力、燃气等各种地下管线大规模施工对隧道周边土体的扰动[2],使得老旧砖混隧道出现了很多隐患:如隧道主体结构开裂、错位、顶板钢筋锈蚀严重。PKw自动化在线网

  1.2 电网结构PKw自动化在线网

  1.2.1 变电站电缆出线口结构PKw自动化在线网

  由于设计建造时间较早、施工现场受城市地下管线限制等原因,部分变电站上级电源从同一出线口隧道进入变电站,当出线口隧道发生事故时,会造成该变电站全停,并使下级变电站失去电源。PKw自动化在线网

  1.2.2 电力线路“T接”结构PKw自动化在线网

  随着国民经济的快速发展,对于电力需求日益增大,当需要紧急供电或临时过渡性供电方案时,在不影响原线路供电的情况下,就近利用原有线路做“T”接联络线,不失为一种快速有效的方法[3]。但电缆线路和架混线路“T接”多个变电站,当单个变电站停电时,容易波及多个变电站全停或失去电源。PKw自动化在线网

  1.3 火灾PKw自动化在线网

  电力电缆隧道内的电缆易燃[4],燃烧时产生大量的浓烟和易燃气体。电力电缆隧道空间狭长,火焰沿着电缆迅速蔓延燃烧。PKw自动化在线网

  电力电缆隧道火灾的主要原因为:(1)电缆中间接头制作质量不良、压接头不紧、接触电阻过大,长期运行造成的电缆头过热烧穿绝缘。电缆中间接头的施工质量好坏只能在运行中发现,运行时间越长越容易发生过热烧穿事故。(2)接地故障电流引起火灾。(3)长期超负荷运行、受潮和受热等。绝缘层会被损坏,发生短路等引起电缆火灾。PKw自动化在线网

2 北京电力电缆线路“1-N”风险现状及分析PKw自动化在线网

  根据截至2013年5月份最新电缆网系统图,“1-N”风险隧道总量为153段。其中,存在一座及以上220 kV变电站全停的“1-N”风险隧道共11段,存在两座及以上110 kV变电站全停的“1-N”风险隧道共40段,存在一座及以上110 kV变电站全停的“1-N”风险隧道共102段。大部分“1-N”风险隧道分布于城八区电缆密集区域,影响较严重的如成寿寺终端站至左安门变电站隧道,长度为2 km,隧道内敷设多条10 kV、110 kV和220 kV高压电缆,如果电力电缆隧道发生事故,将直接导致220 kV左安门站及其所串带的4座市区110 kV变电站全停,造成市区内大面积的停电事故。PKw自动化在线网

  “1-N”风险隧道按照形成原因及应对策略的不同可以分为4类:第一类、隧道内密集多路高压电缆,可以通过改变电缆路径或新建隧道迁改电缆消除“1-N”风险;第二类、虽为双路供电,但上级电源单一,可以通过后期电源点的建设,增强对变电站电源的支撑;第三类、变电站电缆出口单一,进出线电缆敷设在同一出站口,可以通过变电站改造,增加出口数量和方向;第四类、涉及全停变电站为用户站,如110 kV奔驰汽车站、110 kV北辰会议中心站和110kV松下彩管站等,具体应对措施应根据用户用电需求及电网整体规划制定。PKw自动化在线网

  按照分类标准对153条“1-N”风险隧道进行细分,其中第一类隧道共有36条,第二类隧道共有88条,第三类隧道共有22条,第四类隧道共有7条。为永久性的解决存量的“1-N”风险隧道问题,应结合不同类型隧道的策略,分轻重缓急,研究制定规划方案,优先考虑长度短、投资省、运行维修方便的新隧道路径,对短期内没有条件开展改造的“1-N”风险隧道可以采取缩短巡视周期、定期结构检测和加装防火隔板等方式降低事故发生风险。PKw自动化在线网

3 避免新增“1-N”风险的电缆网规划建设原则PKw自动化在线网

  在解决存量“1-N”风险隧道的基础上,应加强相关单位供电方案、可研方案的审核,建议把握以下几个原则,避免变电站新电源接入工程出现规划不合理,产生新增的“1-N”风险隧道。PKw自动化在线网

  (1)所选规划要符合城市规划管理部门制定的地下管线、隐蔽工程统一规划;PKw自动化在线网

  (2)线路规划应经济合理,尽量使长度短一些,线路路径避免绕道,因地制宜,综合技经指标确定规划方式;PKw自动化在线网

  (3)新变电站建设应有总体规划,建议具有不少于2个以上方向的上级电源,来自两个方向的上级电源敷设在不同路径电力隧道;PKw自动化在线网

  (4)新建变电站应有不同方向的高压电缆出线口,不同方向上级电源从不同电缆出线口进站;PKw自动化在线网

  (5)电缆线路“T接”结构容易扩大“1-N”风险隧道发生事故的规模,应避免在新建变电站和电缆线路时使用这种电网结构;PKw自动化在线网

  (6)新建电缆线路避免使用断面接近饱和、老旧砖混和常年温度较高的电力隧道;PKw自动化在线网

  (7)10 kV线路在可以使用其他路径(如:管井)的情况下,原则上不允许使用电力隧道敷设。PKw自动化在线网

4 结论PKw自动化在线网

  本文介绍了电缆网的“1-N”风险的概念,认真分析其产生的原因,进一步全面统计了北京电缆网的“1-N”风险隧道,通过研究和总结,根据不同特点对风险隧道进行了分类,提出了不同类型“1-N”风险隧道的短期及长期的差异化应对策略,并强调了在可研阶段加强相关单位供电方案、可研方案的审核的几个原则,目的在于解决现有的“1-N”风险问题并避免出现新的“1-N”风险隧道,降低电缆网的安全风险,提高供电可靠性。PKw自动化在线网

参考文献PKw自动化在线网

  [1]史传卿.电力电缆[M].北京:中国电力出版社,2004.PKw自动化在线网

  [2]张彦辉,张洪青.北京电力隧道现状及检测技术研究[J].中国电力教育,2013(8):184-187.PKw自动化在线网

  [3]张丽芹.输电线路的一种T接联络方法[J].科技资讯,2012(2):133-134.PKw自动化在线网

  [4]赵晖.城市电力电缆隧道的防火和消防设计[J].华北电力技术,2010(6):49-54.PKw自动化在线网


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浅析电缆网的“1-N”风险
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