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降低高壓海底電纜登陸段電能損耗的措施研究

文檔作者：何旭濤馬興端閏循平文檔來源：啟明電力設(shè)計院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年03月31日
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201 1年第10期
浙江電力
ZHEJIANG ELECTRIC POWER 29
降低高壓海底電纜登陸段電能損耗的措施研究
何旭濤，馬興端， 閏循平
(啟明電力設(shè)計院，浙江舟山316021)
摘 要：海底電力電纜施放在海底水域中， 因其使用環(huán)境的特殊性，海底電纜通常采用粗鋼絲鎧裝保
護．從而產(chǎn)生較大的渦流和環(huán)流損耗，登陸段的損耗發(fā)熱成為制約海底電纜輸送容量的瓶頸。采用剝
去登陸區(qū)段電纜的鎧裝鋼絲并單端接地等工藝措施，能有效降低單芯海底電纜登陸段損耗，顯著提升
輸送容量。
關(guān)鍵詞：海底電纜；登陸段； 電能損耗；措施
中圖分類號：TM756．1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1007—1881(2011)10—0029—03
Research on Power Loss Reduction M easures for Landing Parts of High
Voltage Submarine Power Cables
HE Xu—tao，MA Xing-duan，YAN Xun-ping
(Qiming Electric Power Design Institute，Zhoushan Zhejiang 3 1 602 1，China)
Abstract：Steel armor has been widely used to protect submarine cables，which are laid under the sea，due
to the specific characteristics of its operation environment．Therefore，submarine cables suffer great eddy cur—
rent and circulating current losses．The heat generated in the landing parts of the cables becomes the bottle—
neck that constrains the transmission capacity．The technological measures such as removing the steel armor of
the landing parts and perform single -end grounding can effectively reduce the loss in the landing parts of sin—-
gle—core submarine cables and significantly enhance the transmission capacity．
Key words：submarine cables；landing parts；electric energy loss；measures
海洋輸電包括利用海底電纜進(jìn)行島嶼供電、
海洋平臺供電、海上風(fēng)電場等，是海洋工程基礎(chǔ)
設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，也是支撐海島經(jīng)濟和
社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。中國有漫長的海岸線．島
嶼眾多，隨著國家“振興海洋，開發(fā)海洋”戰(zhàn)略的
實施，海洋輸電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了由大容量、長距離海
底電纜實現(xiàn)電能傳輸?shù)莫毺啬Ｊ?。海纜線路按使
用環(huán)境可分為3個區(qū)段：海水全浸區(qū)段、潮差區(qū)
段和登陸區(qū)段。由于登陸區(qū)段的環(huán)境熱阻比其他
區(qū)段大許多，成為海纜電流傳輸?shù)钠款i，明顯降
低了海纜電能傳輸?shù)男省?
本文的海底電纜計算引例為110 kV交聯(lián)聚
乙烯絕緣鉛護套鋼絲鎧裝單芯海底電力電纜．為
引述方便。文中簡稱為海底電纜。
1 國外海底電纜工程降低損耗采取的措施
1．1 加拿大至溫哥華島525 kV 交流海底電纜聯(lián)
網(wǎng)工程
加拿大至溫哥華島525 kV輸電工程用海纜兩
回，銅導(dǎo)體截面1 600 Inn ，每回傳輸容量1 200
MW，海底電纜全線長148 km。為降低海纜損耗，
海纜鎧裝層由銅扁線構(gòu)成，導(dǎo)致海纜本體造價高
昂(海南500 kV海纜的鎧裝型式與之相同)。
1．2 西班牙至摩洛哥400 kV海底電纜聯(lián)網(wǎng)工程
西班牙至摩洛哥跨直布羅陀海峽的400 kV
海纜的輸送容量為700 MW．采用充油電纜。海
水全浸區(qū)段海纜導(dǎo)體截面800 mmz，采用銅扁線
鎧裝：登陸區(qū)段電纜導(dǎo)體增大為1 600 mmz。以
30 浙江電力
解決登陸 段電纜傳輸容量與海水全浸區(qū)的配合
問題。2個區(qū)段海纜問采用過渡接頭連接，處于
海水潮差區(qū)的接頭也正是故障的高發(fā)點
2 高電壓海底電纜運行特點 ．
2．1 長度長
海底電纜應(yīng)用于海島電力供應(yīng)以及海洋風(fēng)電
場發(fā)電系統(tǒng)電力傳輸，因此比陸上電纜工程的長
度更長，達(dá)幾公里甚至幾十公里，因而長度長是
海底電纜的顯著特點
2．2 接地方式特殊
南于海纜連續(xù)長度長，跨越海洋、江河、湖
泊，無法在海洋或江河湖泊中問處進(jìn)行類似于陸
L電纜的換位布置及接地，因而采用半導(dǎo)電層來
釋放感應(yīng)電荷 并在電纜系統(tǒng)兩端將海纜的金屬
套和鎧裝層互聯(lián)接地。
2．3 損耗較大
F}1于制造及施工條件的制約。目前國內(nèi)高電
壓海纜多采用單芯導(dǎo)體結(jié)構(gòu)， 電纜的相問距一般
達(dá)數(shù)十米以上，海纜金屬套和鎧裝層之間有很大
的環(huán)流， 電能損耗較大，損耗引起的發(fā)熱義造成
海纜載流量下降，尤其是熱阻較大的登陸區(qū)段情
況更甚
3 海纜登陸段降低電能損耗的工程意義
3．1 海纜各區(qū)段損耗及載流量對比
以舟山一項110 kV海底電纜工程為例，海
水全浸區(qū)段海水或海床的熱阻較小，設(shè)計參考溫
度為l2～2l℃ ，海床熱阻系數(shù)0．8 K·m／W，該區(qū)
段海纜長度40 km：潮差區(qū)段設(shè)計參考溫度25℃ ，
土壤熱阻系數(shù)1．2 K·m／W，該區(qū)段海纜長度0．1
km： 陸區(qū)段設(shè)計參考土壤溫度30 ，土壤熱阻
系數(shù)2．1 K·1"1／W，該 段海纜長度0．5 km：南下
受敷設(shè)環(huán)境熱阻條件所限，登陸區(qū)段成為海纜傳
輸電流的瓶頸
在不同環(huán)境條件下，110 kV電壓等級、500
HIH1 銅導(dǎo)體截面的 相交聯(lián)聚乙烯絕緣海纜兩端
金屬套和鎧裝層互聯(lián)接地運行時，對載流量、金
屬套和鎧裝層的損耗進(jìn)行分析計算，各區(qū)段計算
結(jié)果 表1。
3．2 降低登陸區(qū)段海纜電能損耗的工程意義
我國生產(chǎn)的海纜均為鋼絲鎧裝結(jié)構(gòu)型式．具
表1 110 kV單芯500 mm 海底電纜載流量與損耗對照
注：損耗系數(shù)為每相金屬套和鎧裝層損耗與導(dǎo)體損耗的比值
有很強的防外力機械破壞能力，且造價相塒較
低，能滿足海纜設(shè)計及環(huán)境使用要求。但鋼絲鎧
裝海纜登陸區(qū)段的載流量明顯低于海水全浸 ，
僅為海水全浸區(qū)載流量的6O％～70％ ，使該fx 段
成為整條海纜線路傳輸容量的瓶頸 ，
海纜系統(tǒng)各區(qū)段一般采用相同的導(dǎo)體截向、
相同結(jié)構(gòu)類型，不必采用過渡接頭(連接不 導(dǎo)體
截面、不同結(jié)構(gòu)、不同金屬套，過渡接頭的 發(fā)
難度很大，且容易成為海纜系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)) ?
于海纜系統(tǒng)中海水全浸 的電纜長度占全線的絕
大部分，其長度可達(dá)數(shù)十公里，如果 為登陸
段的載流量低而增加海底電纜導(dǎo)體截面或采川昂
貴的銅扁線鎧裝。將導(dǎo)致工程造價大幅提高 如
果采取措施降低海纜登陸 段的電能損耗，消除
瓶頸，從而提高整條海纜傳輸容量，不僅可以避
免過渡接頭．而且全線均可采用比較經(jīng)濟的電
纜，對節(jié)約丁程造價、減少資源消耗具有娃著的
經(jīng)濟效益及社會效益。
4 降低海纜登陸段電能損耗的措施
4．1 降低登陸段海纜電能損耗的措施
岡鋼絲感應(yīng)產(chǎn)生的交流損耗(渦流損耗和磁滯
損耗)較大，為減小登陸段電纜的交流損耗及環(huán)流
損耗，可采取以下措施：剝?nèi)サ顷憛^(qū)段海纜的鋼
絲鎧裝層，并在此處將海纜的金屬套、鎧裝
聯(lián)接地，登陸區(qū)段電纜終端側(cè)不直接接地，即髓
陸區(qū)段海纜采用單端互聯(lián)接地的方式 ll0 kV交
聯(lián)聚乙烯絕緣海底電纜登陸區(qū)段剝 鎧裝層坪接
地后．其載流量汁算結(jié)果如表2所爾。
從表2可見，鋼絲鎧裝海纜登陸段剝?nèi)ユz裝
及單端互聯(lián)接地后．損耗明顯減少，500 mnl 制
導(dǎo)體截面的海纜傳輸電流可提高至643 A，輸送
2011年第10期 何旭濤，等：降低高壓海底電纜登陸段電能損耗的措施研究 3l
表2 nokV 躲怯鎧裝層
后的載流量與損耗 5 當(dāng)結(jié)日 語百
環(huán)境條件
銅扁線鎧裝厚度／turn
登陸區(qū)段
載流量／A 損耗系數(shù)
注：損耗系數(shù)為每相金屬套和鎧裝層損耗與導(dǎo)體損耗的比值
容量提高了62％，經(jīng)濟效益顯著。
潮差區(qū)段的海纜也可采用此種措施以降低電
能損耗、提高傳送容量。
4．2 工程應(yīng)用注意事項
海底電纜結(jié)構(gòu)如圖1所示。海纜登陸后，將
鎧裝鍍鋅鋼絲與PP繩瀝青外皮剝除，并在剝?nèi)?
鎧裝層的斷點處做接地裝置。但剝?nèi)ユz裝后的內(nèi)
墊層及鉛護套因失去了鎧裝的保護而容易受損，
因此必須認(rèn)真做好剝除鎧裝后的登陸段電纜的機
械保護措施，并固定電纜，防止電纜受外力損壞
銅導(dǎo)體
半導(dǎo)電帶
導(dǎo)體屏蔽
XLPE絕緣
絕緣屏蔽
半導(dǎo)電阻水緩沖層
鉛合金套
半導(dǎo)電PE內(nèi)護層
內(nèi)墊層
鎧裝鍍鋅鋼絲
PP繩瀝青外被
圖1 l10 kV交聯(lián)聚乙烯絕緣鉛護套鋼絲鎧裝
單 電纜結(jié)構(gòu)示意
(1)因使用環(huán)境的需要，海底電纜外部一般
采用粗鋼絲作鎧裝保護，而這也是高電壓單芯海
底電纜登陸段產(chǎn)生電能損耗的主要原因。
(2)本文提出的海底電纜登陸區(qū)段采用剝?nèi)?
鎧裝鋼絲并單端接地的措施，是有效降低登陸區(qū)
段海纜電能損耗的一項不增加投資、見效顯著的
工程性解決方案，并能有效提高整條海底電纜的
傳輸容量。該措施已成功運用于舟山海纜工程中。
(3)降低海纜電能損耗對于“節(jié)約資源．保護
環(huán)境”具有重要意義。本文提出的技術(shù)措施對于
提高海底電纜輸電工程設(shè)計、運行水平具有參考
價值，對同類型電纜工程具有借鑒作用。
參考文獻(xiàn)：
[1】 R．G．FOXALL．Design，manufacture and installation of a
525 kV alternating current submarine cable link from
mainland Canada to Vancouver island[C]．CIGRE Session
1984：21—04．
【2 1 R．GRANADINO．400 kV 700 MW fluid filled sub ma~ne
cables for the Spain-Morocco interconnection[C]．CIGRE
Session 2000：21—301．
[3] JB廠r 10181．1—2000(idt IEC 60287—1一l：l994)載流量公
式(100％負(fù)荷岡數(shù))和損耗計算【S]．北京：機械丁業(yè)出
版社．2000．
【4] GB 50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范【S】．北京：中國
計劃 版社．2008．
收稿日期：2011—06—16
作者簡介：何旭濤(1973一)，男，浙江舟山人，工程師，從事
高電壓輸電線路工程與海洋輸電工程設(shè)計工作。
(本文編輯：龔皓)
逝業(yè)逝 業(yè) 船逝業(yè)謄船 逝 船韭嵌逝出業(yè) 船婦 妲出婦逝業(yè) 婦 業(yè)逝出謄始 啦業(yè)逝婦
下期要目
· 電力系統(tǒng)繼電保護定期校驗技術(shù)綜述及其展望
· 振蕩波測試技術(shù)在中壓電力電纜局部放電檢測
中的應(yīng)用
·220 kV變壓器色譜在線預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用
· GE745系列變壓器保護二次諧波閉鎖算法研究
· 數(shù)字化變電站對變電運行的影響
· 烏沙山發(fā)電廠熱工系統(tǒng)故障分析處理與改進(jìn)措施
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