长白山景区远距离电缆供电技术应用

李大鹏+刘慧军+宋继刚

摘要：介绍了长白山西坡景区长距离高压电缆供电工程的概况，工程采用高压电缆进行长距离供电优化设计，提出利用电缆技术特性中的荣性阻抗与线路电抗器的合理配置，使线路无功功率尽可能的就地平衡，减轻线路上的功率损耗，保证负荷端电压的波动值在额定值范围内。

关键词：远距离供电；电压降；容性阻抗

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.06.095

0前言

长白山位于吉林省境内，主峰海拔2691米，因其主峰白头山多白色浮石与积雪而得名，素有“千年积雪万年松，直上人间第一峰”的美誉。作为著名5A级旅游胜地，长白山风景区常年迎来全国各地众多游客，而且接待人数不停递增不断再创历史新高。

整个景区内人流量很大，一直是通讯信号需求比较集中的地方，应长白山管理委员会的要求，根据吉林省政府相关文件要求，由三家电信企业出资建设长白山供电和通讯工程。

1工程设计基本要求

（1）通讯系统设备供电采用高压10KV供电，接入国家电网。

（2）供电线路采用阻燃高压电缆地埋敷设。

（3）以箱式变电站供电为主，太阳能供电为辅为通讯设备供电。

（4）箱变容量选择应根据负荷合理确定，保证设备运行的经济性。

保障周边环境的保护和美化。

2变压器负荷计算

（1）根据通讯公司基站设备的参数，确定每个基站通讯设备负荷为15kW，考虑到负荷的扩展性能，选用50kVA的变压器作为主要供电设备。

（2）根据长白山管委会提供的用电设备容量为100kW，考虑到用电负荷的扩展性能，经计算每个服务站选用100kVA的变压器作为主要供电设备。

如图1所示。

3高压负荷计算

（1）按照三家通讯公司的要求，每个基站需要安装50kVA变压器一台，带通讯设备的全部负荷，按照供电负荷公式P=√3UI，这样每个通讯基站变压器高压侧电流：

5变压器位置选择

变压器是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。变压器的位置选择应根据选择原则，经技术、经济比较后确定。（1）应尽可能接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗；（2）进出线方便，考虑电源的进线方向，应偏向电源侧；（3）要考虑扩建的可能性；（4）设备运输方便；（5）尽量避开有腐蚀性气体和污秽的地段；（6）配电装置与其他构筑物之间的防火间距；（7）周边环境的保护与美化等条件。

6低压电缆的选择

（1）每个通讯基站变压器的低压侧电流为I低=P/√3U=50/√3*0.4=72.171A。查电缆设计手册，额定电流72A对应的低压电缆的裸铝芯导线截面积是16平方，最大可以通过86.4A的额定电流。因此变压器低压侧选用裸铝导线，截面积为16平方。由于用电负荷为5kW的用电设备3台，这样负荷电缆可以采用截面积4平方的铝芯电缆就可以了。

（2）每个服务站变压器的低压侧电流I低=P/√3U=100/√3*0.4=144.342A。查电缆设计手册，额定电流145A对应的低压电缆的裸铝芯导线截面积是35平方，最大可以通过189A的额定电流。因此變压器低压侧选用裸铝导线，截面积为35平方。由于用电负荷为10kW的用电设备若干台，这样负荷电缆可以采用截面积6平方的铝芯电缆就可以了。

7高压电缆选择

根据高压负荷计算结果和高压电缆压降的计算结果，考虑到电缆线路较长，所以高压电缆选择应按照经济性、安全性、可靠性来确定。

由于线路较长，高压电缆选择采用阶梯段落式供电，即供电线路初始段采用截面积较大的电缆供电，以满足供电可靠性，采用铝芯截面积120平方毫米的高压电缆供电；供电线路中间的采用合理的截面积电缆供电，以保证供电的安全性，采用铝芯截面积95平方毫米的高压电缆供电；供电线路末尾段采用经济的截面积电缆供电，采用铝芯截面积50平方毫米的高压电缆供电；以达到节能经济安全供电方式。

8电抗器选择

一般是，按变压器容量的15%～17%选择电抗器。（电抗器其实细分起来也是有好多种的，比如限流电抗器，滤波电抗器，串联电抗器，阻尼电抗器，并联电抗器等等，根据不同的用途器不同的作用

电抗器作用：电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括：（1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压。（2）改善长输电线路上的电压分布。（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动，同时也减轻了线路上的功率损失，便于采用。

以上工程于2012年末施工完毕，经过半年的设备运行，没有发现因供电原因造成通讯故障的影响，设备运行良好。