高压埋地电缆在海外电厂至对端站出线中的应用

高压埋地电缆在海外电厂至对端站出线中的应用

杨军

大唐米拉务发电有限公司

摘要：本文探讨了高压埋地电缆在海外电厂至对端站出线中的应用。首先介绍了项目概况，包括线路特点和电缆参数。随后详细阐述了高压埋地电缆应用的主要内容，包括电缆敷设方案、GIS终端安装要求和电缆夹层设计。文章重点分析了高压埋地电缆应用的关键技术，涵盖电缆选型与参数确定、电缆敷设施工技术和GIS终端连接技术。

关键词：高压埋地电缆；海外电厂；GIS终端

引言：随着全球电力需求的不断增长和电网建设的持续推进，高压埋地电缆技术在电力传输中的应用日益广泛。相比于传统的架空线路，高压埋地电缆具有占地少、受环境影响小、安全性高等优点，特别适用于城市密集区和环境敏感地区的电力传输。在海外电厂至对端站的出线工程中，高压埋地电缆技术的应用不仅能够解决线路走廊受限、跨越困难等问题，还能有效提高供电可靠性，减少自然灾害和外力破坏的影响。

一、项目概况

本项目位于海外，涉及一座新建电厂275kV出线工程。根据PPA文件要求，该项目2台225MW机组通过2回275kV线路接入新建的亚齐275kV变电站。同时建设亚齐I电厂1回150kV至亚齐275kV变电站线路(电缆)，相应扩建亚齐I电厂150kV间隔。线路地形为100%平地，沿线有可利用的乡村道路，交通条件良好。电厂275千伏配电装置采用3/2接线。新建项目电厂至亚齐275kV变电站2回275kV输电线路，导线截面采用2×430mm2，线路长度600m。电缆型号初步定为Cu/XLPE/CAS/HDPE-160/275kV-1×1200mm2(挤制皱纹铝结构)，单根电缆重量为24.2kg/m，弯曲半径不小于3000mm。项目选择采用高压埋地电缆方案，以提高供电可靠性，减少土地占用，降低受自然灾害影响的风险，同时减少与现有线路的交叉，降低运维成本。

二、高压埋地电缆应用的主要内容

（一）电缆敷设方案

本项目采用直埋方式敷设高压埋地电缆，这种方式不仅能够减少土地占用，还能降低施工和运维成本。电缆敷设深度根据当地土壤条件和施工规范确定，一般控制在1.2米至1.5米之间。为确保电缆安全，沿线设置警示带和保护板。电缆沟的开挖采用人工与小型机械相结合的方式，以避免对现有地下设施造成损坏。在穿越道路和其他障碍物时，采用顶管或水平定向钻进技术，减少对地面交通和环境的影响。电缆敷设过程中，严格控制电缆弯曲半径，确保不小于3000mm。采用履带输送机进行电缆敷设，在转弯处设置防护措施如转弯滑车、滚轮等，防止电缆受损。电缆敷设时的最大拉力控制在84KN以内，以保证电缆的机械强度不受影响。为防止电缆受潮，敷设过程中采取防水措施，并在敷设完成后及时进行充沙回填。在电缆沿线设置若干工井，用于电缆接头安装和日后维护。工井间距根据电缆长度和地形条件确定，一般控制在150米至200米之间。工井内设置接地装置，接地电阻值不大于10Ω。电缆敷设完成后，进行全面的绝缘测试和局部放电测试，确保电缆系统的电气性能符合要求。

（二）GIS终端安装要求

GIS终端的安装是高压埋地电缆系统的关键环节，直接影响整个系统的可靠性和安全性。根据项目要求，275kV GIS电缆终端筒底面对GIS室地面高度建议不小于1400mm，以便于安装和维护。如果高度低于1000mm，安装时需要开关厂家配合吊舱进行安装。GIS室内设置电缆夹层，其平面尺寸与275kV GIS室相同，夹层净高不小于3500mm，以提供足够的操作空间。在GIS终端出口处，每相电缆需保持至少1米的垂直段，并用3个电缆夹具固定，以确保电缆与GIS终端的可靠连接。GIS终端安装过程中，需严格控制安装环境的清洁度，防止灰尘和水分进入。安装前，对GIS终端和电缆进行详细检查，确保无损伤和变形。安装时，严格按照厂家提供的安装规程进行操作，确保各部件连接紧密、对中准确。安装完成后，进行气密性试验和局部放电测试，确保GIS终端的密封性能和电气性能符合要求，对GIS终端的接地系统进行检查和测试，确保接地可靠。

（三）电缆夹层设计

电缆夹层设计关乎高压埋地电缆系统安装质量和运行可靠性。本项目的275kV GIS室正下方设置电缆夹层，其平面尺寸与GIS室相同，净高不小于3500mm。设计考虑电缆敷设、固定、转弯及扩建需求。夹层内设置电缆支架，支架间距和高度根据电缆类型和数量确定，控制在1.5米至2米之间。夹层内设置设通风系统、除湿设备，保障空气流通和湿度控制。照明、监控系统便于检查维护。防火自动报警和灭火系统、防火分隔保障安全。电缆进出口密封处理，防水防火。地面防静电处理，设接地网。预留工作空间和检修通道，便于日后维护更换。

三、高压埋地电缆应用的关键技术

（一）电缆选型与参数确定

电缆选型影响高压埋地电缆系统性能与可靠性。本项目选用Cu/XLPE/CAS/HDPE-160/275kV-1×1200mm2（挤制皱纹铝结构）电缆，具有优良的绝缘性能和机械强度。导体为分段水阻铜，提升导电性能，还有效防止水树的生长。绝缘层采用交联聚乙烯（XLPE）材料，具有优异的电气性能和热稳定性。金属屏蔽层为挤制皱纹铝，增强机械强度，改善散热。电缆参数基于运行要求和工况确定。导体截面考虑负荷电流、短路电流和电压降。绝缘厚度依据电场强度和局部放电控制。金属屏蔽层厚度据短路电流和接地方式。外护套考虑机械保护和防腐要求。

（二）电缆敷设施工技术

电缆敷设是高压埋地电缆工程的关键环节，直接影响系统的长期可靠性。本项目结合机械化与人工敷设，以确保敷设质量。首先，严格控制敷设环境温度在0℃以上，避免低温对电缆造成损伤。用履带输送机进行电缆敷设，在转弯处设置防护措施如转弯滑车、滚轮等，严格控制电缆弯曲半径不小于3000mm，防止电缆受损。敷设过程中，采用张力监控装置实时监测电缆受力情况，确保拉力不超过84KN。对于长距离敷设，分段牵引，设临时滑轮组，减小单段牵引长度。在穿越障碍物时，采用顶管或定向钻进技术，减少对地面环境的影响。电缆接头安装采用预制式接头，在专用帐篷内进行，确保安装环境的洁净度。为防止电缆受潮，敷设完成后立即进行充沙回填。用细沙分层回填并压实，每层不超20cm。在电缆上方30cm设警示带。采用先进技术和严格质量控制，确保高压电缆敷设质量，为系统长期运行奠定基础。

(三) GIS终端连接技术

GIS终端连接是高压埋地电缆系统关键接口，安装质量影响系统稳定性。本项目采用预制GIS终端，优势包括体积小、安装便捷、性能稳定。安装时，需保持GIS室内环境清洁干燥，并控制温湿度。安装前，需检查电缆端部，确保无损伤和污染。GIS终端安装采用专用工具和设备，遵循厂家规程操作，注意控制部件同心度和轴向位置。在每相GIS终端尾管与电缆连接处，保持至少1m的垂直段，并用3个电缆夹具固定，以减少机械应力。GIS终端与设备连接，采用特殊过渡件，确保连接可靠和气密性。安装后，进行气密性、局部放电、介质损耗等测试，全面检验性能，并检查接地系统，确保可靠。

结语

高压埋地电缆在海外电厂至对端站出线中的应用，代表了电力传输技术的一个重要发展方向。通过本项目的实施，不仅成功解决了传统架空线路在城市密集区和环境敏感地区面临的困难，还在技术应用和创新方面积累了宝贵经验。

参考文献

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[2] 王虎，胡文成，马洪宝.低压埋地电缆故障定位技术研究[J].石油化工建设， 2023， 45(S01)：477-478.