采用水冷却系统提高隧道内电缆输送容量的研究

摘要

对于电缆来说，由于电缆本身结构及敷设方式和环境的限制，造成电缆的输送能力提高比较困难，一般通过增大电缆截面，减小电缆阻抗，减小电缆绝缘层及护套的损耗，降低电缆发热来实现。目前220kV电缆导体截面已达到2500mm2，基本已达到目前电缆制造水平的极限，电缆载流量在比较理想的敷设环境下也只能勉强达到800MVA，而采用多并电缆也存在投资大、占用空间多、电缆电流不平衡等缺点，实际工程中偶有使用。 为解决上述问题有必要采用电缆扩大容量的措施，这样可以在工程中采用大容量的电缆作输电线路取代部分架空线路。电力电缆大容量化方案很多，但从目前状况看导体大截面、降低交流电阻、降低介质损耗等手段目前经过多年的研究，技术上基本已达到极限，很难期望近年会有重大突破；在现阶段，采用强迫水冷却为一种相对造价低廉、效益好的方法。 本文通过对隧道内高压电缆水冷却系统的建模分析及有限元计算结果的分析，电缆采用外部水冷却方式对电缆载流量的提高是十分显著的，在实际工程中有应用价值。同时通过对水冷却系统的组成、占用空间及运行维护等工程实际问题进行了探讨，为今后工程中的实际应用做了技术储备。