油田地面工程建设中电力电缆的选择

油田地面工程建设中电力电缆的选择

发表时间：2019-04-15T12:00:24.593Z 来源：《建筑细部》2018年第19期作者：宋光东张世强李东明

[导读] 在我国快速发展的过程中，我国对于油田的使用在不断的加大。油田站场中电力电缆是主要的配电载体

管道局第五工程公司电气仪表工程分公司河北任丘 062552

摘要：在我国快速发展的过程中，我国对于油田的使用在不断的加大。油田站场中电力电缆是主要的配电载体，在一次电力设备投资中占一定比例。但工程中往往仅考虑到电缆线芯截面对于一次投资的经济成本影响，而忽略了热损耗及电力电缆的自身损耗会造成经济成本的增加。通过对比同一情况下两种不同截面电力电缆热损耗的差异及电力电缆自身阻抗所产生的电能损耗发现，大截面线芯的电力电缆在日后电能损耗方面不但可以弥补一次投资的差异，而且随着使用年限的增加，节约的电能也会不断增加。

关键词：油田站场；电力电缆；热损耗；成本

引言

作者所在的单位目前主要负责大庆油田35kV~110kV电力电缆线路的运行维护和故障抢修工作，同时负责6kV及以下电缆线路的故障抢修。从2012年至今，35kV电缆线路因外力破坏、电缆老化、施工遗留隐患等造成故障22次，6kV及以下电缆线路的故障191次。电力电缆线路故障未永久性故障，故障后的应急处理速度和效率是影响电网供电可靠性的关键。如何寻找故障点，有效地排除故障，以致尽快地恢复运行，都需要投入大量的人力、物力，以及较长的时间。为了避免和减少此类故障的发生，必须加强电缆线路的日常维护，提高其安全运行水平。并且一套完整可靠的应急处置程序对故障发生后的人员的应急反应速度和处置效率有着至关重要的影响。本文仅以35kV电力电缆线路的应急事故预防和应急处置经验为例，介绍本专业的应急管理经验。

1经济电流校正对投资的影响

增大电缆截面固然可减小电能损耗，缓解电缆发热，但又会造成投资成本的增加。经济电流可作为衡量投资成本与节能的评定标准，通过电缆总成本比较上述项目中两种截面电缆的经济性。电缆总成本的计算式为

式中：CT为电缆总成本，元；CI为电缆本体及安装成本，计税率17%，其中70mm2截面电缆为23166元，95mm2截面电缆为36396元；CJ为电缆损耗费用，元；Imax为第一年导体最大负荷电流，本次取142.43A；R为计算各种因素后电缆实际交流电阻值，Ω；Kif为集肤效应系数；Klj为临近效应系数；Rθ为导体θ温度时的直流电阻，Ω；ρθ为导体θ温度时的电阻率，为方便计算，取20℃，铜芯电缆电阻率为1.72×10-4Ω·m；cj为绞路系数，单股导线为1，多股导线为1.02；L为电缆长度，m；S为导线电缆截面，m2；NP为每回路相线数目，取3；Nc为传输同样型号和负荷值的回路数，取1；P为电价，元/kWh；D为由于线路损耗额外的供电容量成本，取0.028元/kWh；i为贴现率，取银行贷款利率4.75%；N为电缆经济寿命，a，为方便比较，分别取3、5、30a对比电缆总成本；a为负荷增长率，由于负荷长期稳定，取0；b为能源成本增长率，取2%；τ为最大负荷损耗时间，h；F、ϕ、r为由计算式定义的辅助量。在电力电缆中T=0.85τ，得出τ>T，但实际应用中τ仅可能与T相等，不可能大于T。计算中τ查相关规范后为2700h。由式得r=（）1+0.02/（）1+0.0475=0.9737。式中，分别取N=3、5、30a，计算得：ϕ3=2.921，ϕ5=4.745，ϕ30=20.93。式也对应N=3、5、30a，可得：F3=2811.78，F5=4567.578，

F30=20147.4。取θ=20℃，根据式（5），对应S1=70mm2，R20=3.76×10-6Ω/m；S2=95mm2，R20=2.77×10-6Ω/m。由式（4）可得出：S1=70mm2时，R=3.8728×10-6Ω/m；S2=95mm2时，R=2.8531×10-6Ω/m。最终根据式，可得成本对比数据。在电缆投入使用第5年即可收回投资差异成本，在使用30年时，可节约运行成本62138元，去除最初投资差异，总共节约成本约5万元。仅150m的低压电缆30年就可以节约成本约5万元，对于整个站场几千米甚至几万米电缆来说节约的经济成本相当可观。

2电缆现场应急处置措施

接到通知，人员组织及工护具材料准备。工作负责人接到抢修指令后，要明确具体准去的故障信息，随时与生产领导保持联系。迅速组织各组抢修作业人员。并指定各组负责人，组织工具材料准备检查。（2）现场勘查。工作负责人迅速带领线路巡线人员，携带巡视工具及《事故抢修单》等记录一同赶往事故现场，进行故障巡视，核实、确认现场故障电缆线路的详细信息，并填写好《事故抢修单》。巡视过程中若发现电缆紧急缺陷，工作负责人及时与油田电网运行调度联系，将故障线路转入检修状态。并办理相关的工作许可手续。并将现场所掌握的信息及时汇报生产调度，通知抢修人员到达现场。（3）现场应急处置。①到达现场后，工作负责人召集工作班成员列队，交待现场安全措施、风险点识别及削减措施，分配工作任务，指定现场专责监护人员。工作班成员无疑议后，在工作票上签字，开始作业。②作业现场装设警戒围栏，经工作负责人同意，作业人员登杆塔拆除故障电缆，作好相应保护措施。③工作负责人安排人员对电缆各相进行绝缘电阻试验，判断故障类型。④确定电缆故障点精确位置后，根据现场情况决定是否申请挖掘机械。在无法准确判断电缆的故障位置时，需由工作负责人组织对挖掘出的故障电缆进行冲击试验二次定位。⑤电缆沟内如敷设多条电缆，应对故障电缆进行识别，用安全防护切刀切断故障电缆。⑥电力电缆故障部分切除后，对其进行分段高压预试项目。⑦试验合格后对故障电缆进行附件制作，制作完毕，由试验人员对故障电缆再次进行试验，合格后判定电缆可投入运行。⑧工作负责人在确认全部抢修工作完毕后，组织对抢修现场进行全面清理、检查、验收后安排全体人员撤离。⑨工作负责人在确认全体作业人员撤离工作地点后，向油田电网运行调度汇报。清理作业现场，检查无送电障碍，解除全措施，办理抢修终结手续。

3现场应急处置卡的应用

安全生产作业中，事故预防是第一要素。本单位结合生产实际以及应急管理和应急处置能力的现状，组织相关专业技术人员对主要生产岗位的应急处置卡进行了修订，编制了本生产岗位的风险识别卡和应急处置卡。在一定程度上使一线员工在较短的时间内实实在在地提升应急救援技能，强化了员工应对突发事故和风险的能力，有效防止危险岗位突发事故造成的人身伤害和财产损失。发生事故时，能够迅速做出反应。

结语

通过对同一情况下，70mm2和95mm2两种不同截面的电缆在热损耗及经济成本两方面的比较，无论从电缆散热的安全性，还是电能