引 言：

某特高压直流输电工程是一项重要的清洁能源外送项目，其完全依靠清洁能源自身的能力提供电力，是为清洁能源外送而专门建设的特高压通道。HQ1#110 kV变电站在这个工程中扮演着关键的角色，因为它为该项目提供电源，其高效可靠的运行对于确保直流输电工程的稳定供电至关重要。

然而，HQ1#110 kV变电站面临一些挑战。首先，35 kV光伏电源进线数量众多，且位置和输送容量各不相同。为了提高送出电源的可靠性，需要将同一个35 kV汇集站引入的电缆分别接入不同主变的低压侧。这要求电缆通道的规划不仅考虑电缆的就近接入开关柜，还要计算每段35 kV母线接入的电缆数量和输送容量。

其次，考虑到35 kV无功补偿回路的路径，在可研方案中规划设计了2000 mm×2000 mm的多条电缆廊道。然而，这些大截面电缆廊道不仅占用了站内有效空间，还增加了混凝土和钢筋的用量，导致施工工期延长。因此，有必要对110 kV变电站的35 kV配电装置和无功补偿区域的电缆沟型进行优化设计，以为类似的新能源送出变电站提供指导意见，并为特殊电缆沟的设计提供清晰的依据。这将有助于确保清洁能源外送工程的顺利运行，提高其可维护性和可靠性。

1 110 kV变电站建设现状调查

1.1 行业同类工程电缆沟截面调查统计

进行了110 kV变电站建设现状的详细调查，特别侧重于同行业中类似工程的电缆沟截面情况。首先，收集了该项目可研阶段方案和其他设计单位完成的同类型变电站项目的数据，以便进行全面的比较。这包括了对110 kV变电站的建设规模的详细调查，其中涵盖了35 kV配电装置和无功补偿设施的规模,详见表1。

表1 35 kV配电装置及无功补偿建设规模

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1.2 电缆敷设截面占电缆沟截面比例

进一步对四个不同的110 kV变电站的35 kV配电装置和无功补偿区域的电缆沟截面及数量进行了统计。发现新能源送出工程的35 kV出线电缆沟截面较大，而无功补偿区域的电缆沟截面相对较小。电缆敷设截面占电缆沟截面的比例也是一个关键因素，特别是35 kV电力电缆。由于35 kV光伏进线负荷和无功补偿功率较大，35 kV电力电缆的截面也相对较大。统计了四个变电站内35 kV电力电缆的截面及数量，以了解35 kV电力电缆在电缆沟内所占的比例，详见表2。

表2 35 kV配电装置及无功补偿区电缆沟截面及数量

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综合以上分析，认识到存在现有电缆沟截面过大的问题。因此，在110 kV变电站的设计过程中，建议对35 kV配电装置及无功补偿区域内的非典型电缆沟进行合理的截面优化，以节省布置空间并降低混凝土和钢筋的用量。这将有助于提高工程的效率和经济性。

2 制约因素分析

通过现状调查，识别出了限制减少非典型电缆沟截面的多个关键因素。首先，目前大多数工程都要求紧迫完成，这导致了紧张的设计时间表。此外，缺乏典型的设计方案也是一个挑战。在HQ110 kV变电站项目中，有一个特殊要求，即同一个光伏汇集站的出线不能连接到同一台主变的35 kV母线上。这导致了35 kV电力电缆之间存在大量的交叉，限制了电缆沟截面的优化设计。

此外，一些电缆沟采用了一、二次电缆共沟的设计，这不利于防火隔离。在HQ110 kV变电站的35 kV光伏进线方面，有40回电缆进入站区的北侧和西侧，然后通过电缆沟进入35 kV配电装置室。此外，站内还有10回无功补偿回路需要从35 kV配电装置室引出至户外的无功补偿区域。如果不能优化电缆路径，将导致局部电缆数量增多，难以优化电缆沟截面。

最后，对于特殊工程的非典型电缆沟，电缆沟型号和支架也没有经过详细的个性化设计，而是采用了通用设计方案。经过对制约因素的分析，得出结论，现有电缆沟截面过大的主要原因是同一光伏汇集站进线不能接同一台主变母线、电缆路径设置不合理以及缺乏电缆沟及支架的优化设计。为了解决这些问题，需要综合考虑这些因素，并采取相应的措施来优化电缆沟截面，以提高工程的效率和可行性。

3 优化方案的详细规划

3.1 优化35 kV光伏进线布局

为解决同一光伏汇集站进线不能接同一台主变母线，导致35 kV电力电缆交叉问题，采取了一系列有针对性的措施。首先，创建了一张统计表，记录了35 kV光伏汇集站的编号、输送容量、进站位置以及主变35 kV母线的对应关系。然后，根据汇集站的位置，对35 kV线路进行编号，并结合35 kV配电装置室的位置进行线路调整和匹配。将本期的31条进线分配到5台主变的10段35 kV母线上，同时确保光伏线路尽量不连接到同一台主变的35 kV母线上，同时预留远景35 kV线路的位置。

3.2 电缆路径合理规划

由于电缆路径设置不合理，导致部分区域的电力电缆数量过多，因此进行了详细规划，以实现35 kV配电装置及无功补偿区电缆的最优化设计。确定了电缆沟内最多敷设10回35 kV电力电缆的前提下，规划了各个电缆沟的位置和电缆走向，并在必要时进行局部调整。这确保了电缆沟内的35 kV电力电缆回路不超过10回，为下一步的电缆沟截面优化奠定了基础。

3.3 电缆沟的优化设计

考虑到电缆沟内线缆数量众多，且35 kV电力电缆相互交叉，进行了电缆沟的优化设计。对不同区间的电缆沟进行了细化设计，并根据电缆的敷设截面和安装工况确定了电缆支架的长度和间隔尺寸。这些优化措施确保了电缆沟整体的最佳布置，并采用了防火隔板来隔离电力电缆和控缆、光缆。这些设计原则遵循了相关规程和国家电网公司的导则，确保了电缆沟的通用性和安全性。

4 结语

综上所述，通过细化35 kV光伏进线信息和电缆布局规划，成功减少了35 kV配电装置及无功补偿区电缆沟的截面面积，减少了施工成本和占地空间。本文的研究成果已经在HQ1#110 kV变电站的设计中得到应用，并证明了其可行性和实用性。这一优化方案不仅减少了混凝土和钢筋的使用，还简化了工程施工过程，提高了设计效率和质量。这个细化的电缆布局方案适用于110 kV/35 kV的新能源送出工程，为特殊电缆沟的设计提供了清晰的指导，有助于提高设计效率和设计质量。这一研究对电缆沟的优化设计具有重要的指导意义。

参考文献：

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[5] 变电站电缆敷设三维设计的应用[J]. 刘云平;刘明远;赵悦.吉林电力,2019