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城市軌道交通供電系統的中壓電纜布置及接地方式.pdf

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2005年4月第6卷第4.期電力設備ElectricalEquipmentApr.2005VOI.6NO.4城市軌道交通供電系統的中壓電纜布置及接地方式金輝1,李聰華2(1.廣州市地下鐵道總公司,廣東省廣州市510380;2.中鐵電氣化勘測設計研究院,天津市300250)摘要:城市軌道交通供電系統的中壓電纜一般采用單芯結構,電壓等級為交流35kV或lOkV。中壓電纜布置及接地方式關系著系統傳輸容量、線路損耗及安全問題,影響到建設成本和運營費用。文章以廣州地鐵三號線為例,對電纜布置及金屬護套接地方式從感應電壓、電纜損耗、電纜裁流量等2r面進45-T比較,得出了合理的布置及接地方案。關鍵詞:金屬護套;環流;渦流;中壓電纜;城市軌道交通供電中圖分類號:TM726.4、城市軌道交通供電系統按供電制式可分為兩級供電制(110kV一35kV)和三級供電制(110kV一35kV-10kV)。其中,中壓電纜是供電系統的電能傳輸動脈,電壓等級為交流35(33)kV或10kV,習慣稱之環網電纜。環網電纜布置及接地方式決定了電纜的載流量、線路損耗及安全問題,影響到建設成本和運營費用。在電力系統中,交流35kV或10kV電纜一般為三芯結構,兩端直接接地。而在城市軌道交通中,為滿足安裝空間要求,環網電纜一般為單芯結構?,F行的電纜設計和施工標準雖對交流單芯電纜的布置和接地進行了原則性規定,但由于城市軌道交通供電系統的特殊性,實施方案還應與工程實踐相結合考慮。1現狀為了使分析、研究更為直觀和具體,現以廣州地鐵三號線為范例進行分析。廣州地鐵三號線供電系統采用集中供電、兩級電壓制式,環網電壓等級為交流35kV。全線劃分成6個供電分區,同一供電分區中的各變電所經環網電纜環串。經統計,最小站間距約為0.8km,最大站間距約為6.2km,車站分布不均勻。環網電纜選用21/35kV單芯交聯聚乙烯絕緣電力電纜,金屬護套銅截面約為16mln2。正常時,供電分區首端最大工作電流約為500A,末端工作電流約為100A,載流量范圍變化大。供電系統為小電阻接地系統,單相最大短路電流約為1000A。由此可見,城市軌道交通供電系統環網電纜具有載流量、長度變化大,短路電流小等特點,布置和接地方式不能一概而論。2電纜布置及金屬護套接地2.1電纜布置方式單芯交流電纜的布置方式包括“品”字形布置和“一”字形布置,布置方式見圖1。酉酉奄L—D---49mm(a)電纜“品”字形布置Co)電纜‘?!弧中尾贾脠D1電纜布置方式示意圖2.2金屬護套接地方式單芯電纜金屬護套接地方式可分為單端接地、雙端接地和交叉互聯接地3種,其特點及使用條件各不相同:①單端接地。電纜一端的金屬護套直接接地,另一端不接地或經保護器接地,中間接頭為絕緣型。該情況下,最高感應電壓產生在非直接接地端,電壓值與電纜的長度及載流量成正比,金屬護套中無環流通過。單端接地一般適用于較短線路,線路的最大長度取決于非直接接地端所允許產生的最高感應電壓。②雙端接地。金屬護套的兩端均直接接地,中間接頭為直通型。最高感應電壓產生在電纜的中部,金屬護套中有環流通過,損耗增加,電纜的載流量有一定的降低。雙端接地一般適用于線路較長,傳輸容量不大的線路,最大敷設長度為單端接地時的2倍。③交叉互聯接地。三相電纜的金屬護套在中間絕緣接頭處通過交叉互聯箱換位連接,首末兩端直接接地。在完全換位的情況下,金屬護套中無環流通過,電纜的載流量同單端接地,換位連接處感應電壓最高。交叉互聯接地一般適應于大容量的長線路,每段電纜的最大敷設長度同單端接地,三段電纜應盡量等長并裝設交叉互聯箱。從工藝角度考慮,雙端接地最簡單,交叉互聯接地最復雜,單端接地居中。從安全接地、短路動作可靠性角度考慮,雙端接地和交叉互聯接地更為有利,貫通的金屬護套可視為一根良好的接地線。 萬方數據
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