500KV电缆在上海电网的应用.pdf

上海交通大学硕士学位论文500kV电缆在上海电网的应用姓名：方浩申请学位级别：硕士专业：高压电缆设计研究指导教师：江秀臣20081101IIAPPLICATION OF 500KV CABLES IN THE SHANGHAI POWER GRID ABSTRACT With the development of economy as well as the increasement of power demand in Shanghai, the using of 500kV cables in city center becomes to be more and more necessary. However, foundation work about the design, construction and operation of long-distance 500 kV cable still has never been done. In the contribution, we analyses the prospects of the 500 kV power cables that might be used in Shanghai Power Grid in the future, introducing some 500kV cables operation examples having been put into practice successfully in the world, describe the design and construction notes of 500 kV cable laying, especially in the bridges and tunnels, aiming to make some preparation for the future using of 500 kV cable in Shanghai. KEY WORDS: Shanghai power grid, 500kV cable, XLPE cable, OF cable, laying of cables 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名：方浩 日期：2009 年 2 月 2 日 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密保密□，在 年解密后适用本授权书 本学位论文属于 不保密不保密□√√ （请在以上方框内打“√√” ） 学位论文作者签名：方浩 指导教师签名：江秀臣 日期：2009 年 2 月 2 日 日期：2009 年 2 月 2 日上海交通大学工程硕士学位论文 第 1 章 绪论 1 1 绪论 1 绪论 1.1 上海电网现状及规划1.1 上海电网现状及规划 1.1.1 1.1.1 上海电网电力短缺现状 电力短缺给整个中国的经济增长都带来了巨大的负面影响，特别是在华东地区的浙江、江苏和上海。

上海市电力短缺存在着深刻的经济与行业背景，主要表现在以下几个方面：第一，经济整体发展良好，持续 12 年保持两位数增长第二，外资进入迅猛，出口产品中机电产品增长迅速表 1-1 从部分层面反映了这两个方面的增长情况这意味着上海作为全球的制造基地正在不断形成，其制造业将在一定程度上获得较大的发展第三，金属制品业、建材及非金属制品业、居民生活用电增长远快于全社会平均水平（参见表 1-2） 第四，用电高峰负荷的增长快于全社会用电的增长速度（参见表 1-3） 表 1-1 上海市电力短缺的经济背景数据 2001 2002 2003 国内生产总值（亿元） 4950.845408.76 6250.81 国内生产总值增长率（可比价格） 10.2%10.9% 11.8% 机电产品出口额（亿美元） 142.12168.34 292.52 机电产品出口额增长率 17%18.5% 73.8% 机电产品出口额占全市总出口比重 51.4%52.5% 60.3% 数据来源：2001、2002、2003 上海市国民经济和社会发展统计公报 上海交通大学工程硕士学位论文 第 1 章 绪论 2 表 1-2 01 年底～03 年底上海地区用电增长分类情况 用电分类 01 年底～03 年底增幅 全社会 25.80% 工业 22.66% 建材及非金属制品业 38.19% 金属制品业 49.74% 商业 13.94% 居民生活 45.41% 农业 -38.80% 数据来源：《上海市应对电力短缺策略研究课题报告》。

表 1-3 上海地区 01 年～03 年电力发展概况 年份 全 社 会 总 用 电 （亿千瓦时） 用电增长最 高 负 荷 （万千瓦） 最大负荷 增长 电力消费弹 性系数 2001 592.99 6.00% 1111.3 9.8% 0.59 2002 645.71 8.89% 1235.1 11.14%0.82 2003 745.97 15.53%1450 17.40%1.32 数据来源：《上海市应对电力短缺策略研究课题报告》 1.1.2 1.1.2 原因分析及负荷预测 上海市电力短缺的大背景是华东地区极其突出的电力供需矛盾根据电监会最新的预测结果，今年夏天电力缺口将达到 3000 万千瓦，而其中华东电网将占到 2000万千瓦整个华东电网中，浙江、江苏及上海缺电现象均相当严重其中，浙江与江苏表现为“硬缺电”，即全年性电量供给的不足，部分企业仅能停三开四或停二开五即使这样，仍然不能满足要求，仍然需要频繁的限电与拉路，从而确保电网的安全运行根据华东电网的预测，2004 年各省市的最高用电负荷增长将为：上海21.39%、江苏 29.65%、浙江 34.24%、安徽 13.75%、福建 17.55%；统调用电量同比增长为：上海 11.01%、江苏 11.97%、浙江 18.7%、安徽 10.03%、福建 15.86%。

在“全国保华东、华东保上海”这一形势下，上海电力短缺的现状呈现仅缺高峰负荷的表象， 即季节性、 时段性短缺 而上海市本身的供给能力仅为 1040 万千瓦，上海交通大学工程硕士学位论文 第 1 章 绪论 3 其余则依赖于区外来电 另外，由于上海市区的电网建设受城市整体规划限制，负荷密度高的地段（商业的黄金地段，如南京路等）反而难以满足输配电要求，许多变电站缺少备用容量，一些变电站已经处于超负荷运行状态这无疑是今后安全供电的隐患之一 华东地区电力短缺的最主要原因是经济发展非常迅速及对电力需求增长预计的不足随着中国成为“世界工厂”步伐的加快，长江三角洲制造业发展非常迅猛，国际订单较多，经济的发展速度很快这一速度远远大于预期的经济发展状况下电源建设的速度由于制造业的能耗普遍较大，其同期的电力消费弹性系数也因此迅速上升浙江与江苏“硬缺电”正是这一现象比较突出的表现 根据上海市电力短缺的经济背景、华东区域背景与现状及负荷特性可以预期今后几年的负荷增长情况，初步得出以下几个方面的基本结论： 第一，上海市的电力需求将持续高速增长。

这一结论基本上可以推广到浙江和江苏中去随着长江三角洲外商直接投资的增加，新增装接容量增长迅速因此，从当前的经济发展和投资情况来看，没有任何迹象表明华东地区的电力消费需求会进入低速增长时期 电力消费的高速增长会带来一系列的相关问题因此，政府需要进一步采取强制和自愿相结合的方式推动节能，尽快在人们心目中逐步树立起节能的意识否则，由于经济高速发展所带来的能源供给安全、环境污染等问题也将会变的非常严重 第二，当前以及今后相当长时间内，上海居民用电以及大型商业机构用电的空调负荷都是上海高峰负荷的重要组成部分如何转移这一部分的空调负荷是近几年内政府与电力企业最重要的任务 除了持续的开展节能宣传以外，进一步推广冰蓄冷空调和燃气空调的使用，推动分布式电源的建设将在很大程度上能够起到负荷转移的作用推广冰蓄冷空调与燃气空调的可操作性较强，主要是需要政府、电力公司与企业依据现有或待建空调系统的状况分担其改造或新建成本，共同推动其应用；推动分布式电源的建设则需要进一步考察负荷增长特性、电网状况及管理体制等因素 第三，从长期战略来看，大力发展核电可能是华东地区的最佳选择在可以预上海交通大学工程硕士学位论文 第 1 章 绪论 4 期的将来，浙江、江苏与上海的电力消费将保持较高的增长水平。

为了不断满足持续增长的需求，为了降低大规模建设常规火电导致运力不足带来的燃料供给压力，为了满足日益严格的环保要求，建设核电将成为华东地区最好的选择 第四，推动产业结构调整有利于稳定用电随着上海建设国际大都市的发展方向，“两高一低”（高能耗、高污染、低附加值）产业的转移势在必行根据实际情况，合理的实现产业转移将成为政府未来较长时期内的战略部署 从国家层次来说，上海的发展模式基本上是沿海大多数城市发展的方向因此，对于全国来说，尽早的探索和完善需求侧管理、产业结构的调整，有着很明显的现实意思和示范价值 1.1.3 1.1.3 电网规划 在“十一五”期间，上海市电力发展将科学规划、适度超前，每年投入不低于50 亿元的资金，其投资力度相当于 20 世纪 90 年代最高峰的两倍2010 年前，全市500kV和220kV大型变电站数量都将翻一番， 分别达到12座和120座， 其中2座500kV终端站将深入市中心，让中心地带供电更游刃有余 最新预测显示，明年夏季，上海市最高用电负荷将达 1880 万千瓦，同比增长11.7%，电力缺口 420 万千瓦，比今夏更大于是，一系列电力基础设施建设项目纷纷提前行动。

至明年 6 月底，上海电网第 3 条 500kV 联络通道等一批送电工程将建成投运，新增变电容量将较今年增加 13.9%，申城供电可靠性将进一步增强；明后两年，至少有 5 台发电机组将并网或投产，上海总装机容量增加 15.8%，发电能力将跃上新台阶 由于上海地域小、负荷密度大，为了避免电网正常方式时电力潮流的大功率流动，减少电网的复杂性，建议电力电量尽可能分片分区平衡，使每片电源、500kV 降压变和 220kV 负荷、电网相协调 上海电网近期以 500kV 双回路环网为主网架,随着中长期区外来电的增加,区外来电又是从上海西部、南部进入，建议进一步研究西部、南部 500kV 外环网架的方案，并为了满足 1500 万千瓦以上区外来电的接受，需要预留好 5-6 个接受区外来电上海交通大学工程硕士学位论文 第 1 章 绪论 5 的口子，在已规划。