电力系统中高压电缆输电线路设计问题

刘 煜，刘立琪

（国网西安供电公司电缆运检室，陕西 西安 710000）

0 引 言

随着我国社会经济的快速发展，电力行业信息化已经成为不可阻挡的发展趋势。尤其是随着现代信息技术和市场经济发展水平的不断完善，必须要保障电力企业的整体运行质量。为了保证电网的安全运行，提高高压电缆输电线路检修的周期效果，减少设备和维护成本，必须要利用综合化信息化管理的方式，保证对高压电缆输电线路设备进行计划检修，避免重复停电带来的损失，从而提高检修维护的整体水平。

1 高压电缆输电线路设计与管理的必要性

高压电缆由传统的线路改造而成，不仅直径大，而且多使用金属材质。如果没有对高压电缆进行恰当设计，很容易导致高压电缆输电线路受到雷雨天气和外界因素的影响而出现故障。通过高压电缆能够有效缩短输电线路路径，更加灵活地设计高压电缆。另外，高压电缆肤色非常隐蔽，往往会被道路和草丛覆盖，因此不会对城市景观产生影响，也不会对周边环境造成干扰。但是，高压电缆在实际应用过程中由于设计成本较高、设计难度大、无法有效维修等问题，使得电力系统的高压电缆实际设计要求非常高[1]。

2 高压电缆与电力系统连接的配合

2.1 连接方式

电力系统中，高压电缆线路与电力系统的连接有三种方式。第一种方式是电缆进线段方式，通过变电站出线间隔和高压电缆之间敷设一段电缆，然后利用架空线和端变电站连接，是一种常见的连接方式。第二种方式是将高压电缆线路作为电力系统的一个部分，由于受到架空线路选择困难的影响，所以可以采用电力电缆的方法，在电缆两端均架空线路。第三种方法是在变电所之间全部采用高压电缆[2]。

2.2 高压线路与电力系统连接的绝缘配合

为了避免雷电对电缆产生影响，可以通过两个方面针对高压线路进行绝缘配合。一方面是通过避雷器方式减少雷电波幅值，另一方面可以通过安装进线保护段，利用导线的高幅值入侵波产生的冲击电晕降低入侵波的幅值，也可以通过导线自身的波阻限制流过避雷器的充值电流幅值。采用第一种方法时，必须要针对电缆的进线方式全面分析架空线路。如果电压电缆连接处于66 kV以上，变电所为组合电器GIS变电所时，必须要保证架设2 km的避雷线。如果与高压电缆连接在35 kV以上且变电所属于敞开式配置，则应该在1 km以上设置避雷线。避雷线作为高压电缆设计的重要构成，必须要根据相关的绝缘配合要求进行设置，尤其要满足架空线路上的长度。在对电力系统改扩建的过程中，要对原有架空线路或没有架设避雷线的线路积极架设避雷线，以减少雷电对高压电力系统产生的影响。采用第二种方法时，必须全面分析避雷器的配置。在电缆进线段，应该保证10～220 kV的电力电缆线路与架空线连接，通过在这一段电缆线路中安装避雷器提高避雷效果。避雷器选择应该根据变电所35 kV以上的电缆进线段进行判断，如果电缆长度小于50 m，只可安装避雷器f1或f2。电缆线路一端与架空线连接且电缆的长度小于冲击特性长度时，应该在电缆线路两端分别安装避雷器。当进入波电压等于电缆非架空线侧的最大脉冲电压时，相应的电缆长度可以称之为冲击特性长度，也可以称为脉冲波长度，同时也是临界长度。

3 高压电缆输电线路设计与管理的主要功能

开发高压电缆输电线路设计和管理系统，必须要具备历史查阅功能，同时要对年度停电进行分析。这些功能的整合可以保证各单位能够按照实际停电进行规范报修，并且不断提升停电检修的质量和水平。要想开发出一套智能停电检修综合管理软件，必须要有强大的数据库，通过数据库的搜索和支持实现综合查询功能，同时不断提高信息化和智能化水平。高压电缆输电线路设计和管理系统设计，分为综合查询模块、计划生成及申报模块、数据转换模块等[3]。

3.1 综合查询模块

通过综合查询模块能够全面分析历史检修记录，包括历史检修数据查询、典型设备周期查询等功能。因为不同类型设备可以进行自动选择，所以能够帮助检修人员快速找到符合检修设备要求的记录[4]。

3.2 计划生成及申报

计划生成及申报模块能够自动生成申报表，包括年度计划、月度计划和周计划。通过停电检修方式能够实现综合管理和信息智能化的应用，保证对设备状态进行固定月份的判断和评价。通过自动生成评价表，能够定期开展检查功能。在计划申报过程中，必须要填写设备所需的各项信息，并及时向上级部门进行申请，从而减少计划的流程。

3.3 数据转换

数据转换功能能够直接将历史检修记录文档转换为统一的表格模板，并且将相应的表格数据自动存储。

4 高压电缆输电线路设计与管理系统设计

4.1 系统架构设计

首先，在管理系统设计过程中，业务层位于数据持久层和表示层的中间。通过业务层能够将表示层和业务逻辑层进行不同程度的耦合，减弱高层对低层的依赖。即使低层对上层一无所知，通过接口依然能够保证上层和下层之间的合作[5]。同时，在业务逻辑层设计中，可删除或替换不需要的组件，以保证系统的正常运行，增加系统的延展性。在设计业务逻辑层的过程中，要对领域业务进行分析。无论是传统的程序开发还是现代的程序开发，都必须注重和领域专家的合作。服务层是重要的组成部分，通过服务层能够有效实现网络的异步通信。在服务层中，系统可以分为分布式和互动式的应用程序，能够为客户端提供异步通信服务。表示层能够为用户提供视图，实现人机交互功能。所以，表示层在设计过程中必须注重用户体验，提高信息交互的水平。

4.2 系统设计的需求

高压电缆输电线路设计和管理系统最主要的功能是检测数据，所以可以利用传感器通过信息子站将数据传输至监管平台，预先设置警报值，如果数据超过警报值，立即通知输电线路的运维人员。同时，高压电缆输电线路设计和管理系统必须要保证系统界面友好，符合人性化。针对输电线路运维的管理内容进行恰当分析，要保证高压电缆输电线路设计和管理系统能够进行实时监测，还要兼容不同的客户端，提高系统升级的便捷性。

4.3 监控平台的设计

登录系统后是个人工作页面。针对不同的用户权限，系统将提供不同的管理功能，以有效促进各个用户能够针对性地选择自己的工作内容。工作桌面右上角可以查询个人信息、系统帮助和退出。因为系统为专业工作系统，所以为了保证信息安全，必须要安全退出。

在用户管理系统中，必须针对用户的角色权限进行有效管理，通过不同的权限，可以赋予不同的用户功能。这样能够利用用户权限有效关联不同角色，最终保证每一个用户都能够获得相应的权限。在用户登录后台系统中，要根据用户权限建立动态显示树节点，添加相应的功能[6]。

5 高压电缆输电线路设计与管理系统管理

要严格根据检修文件的要求进行检查，如果在检查过程中出现不合理问题，应该按照相关程序及时进行处理。在高压电缆输电线路检修时，要签署符合文件包的工艺要求和质量标准，并召开会议进行检修验收工作，保证检修的程序全部完成。在冷态验收完成后，必须进行整体的试验运行，针对启动情况进行判断，保证高压电缆输电线路能够正常运行，避免在检修过程中出现问题。每一次检修完成后，必须根据此次检修的相关材料进行合理归纳和总结，并且要加强对质量项目公示材料、配件、技术、运行情况等内容的详细记录，为后续检修提供一定的参考，也便于判断高压电缆输电线路的实际运行情况[7]。

6 结 论

通过分析电力营销的新特点，明确高压电缆输电线路设计和管理建设自动运维的主要方案，强化供电系统的自我提升，促进供电系统一体化，促进电力企业规范化管理和专业化发展，从而保证整个电力系统平稳有效运行。