趙  洋，李  光，張  成

　?。▏W(wǎng)北京市電力公司檢修公司, 北京 100026）

　　摘  要： 電力隧道的運(yùn)行健康水平直接影響了城市輸配電力網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，這其中隧道網(wǎng)絡(luò)的暢通是考量隧道運(yùn)行健康水平的一個(gè)重要因素，也是決定未來隧道資源可持續(xù)利用的一個(gè)重要指標(biāo)。通過制定隧道資源利用的評(píng)價(jià)原則，對(duì)北京地區(qū)隧道資源進(jìn)行了全面調(diào)研和分析，給出了大量詳實(shí)的數(shù)據(jù)，同時(shí)后續(xù)資源的優(yōu)化利用措施進(jìn)行了分析和研究，并給出結(jié)論。

　　關(guān)鍵詞： 電力隧道；城市輸配電；電力網(wǎng)絡(luò)

0  引言

　　隨著國內(nèi)城市化建設(shè)不斷地推進(jìn)，對(duì)于城市輸、配電網(wǎng)絡(luò)安全性、可靠性和美觀性的要求越來越高。這也就推動(dòng)了電力電纜在城市輸配電網(wǎng)絡(luò)中使用率的急速攀升。而電力隧道作為電纜敷設(shè)的一個(gè)重要的通道，其自身的安全性和可靠性將直接導(dǎo)致城市輸配電網(wǎng)絡(luò)的健康運(yùn)行水平。但由于前期的規(guī)劃、設(shè)計(jì)使用缺乏統(tǒng)籌考慮，電力隧道局部的瓶頸點(diǎn)不斷增多，局部阻塞、發(fā)熱等情況逐漸成為了影響隧道和電纜設(shè)備正常運(yùn)行的一個(gè)重要問題。

　　目前，國網(wǎng)北京檢修分公司所轄隧道約為700 km。由于對(duì)10 kV電纜占用通道資源缺乏有效的超前管控，造成局部區(qū)域斷面飽和，影響主配網(wǎng)電纜的安全運(yùn)行，同時(shí)降低了電力隧道資源的合理利用水平。

　　鑒于上述情況，本文針對(duì)北京地區(qū)五環(huán)內(nèi)電力隧道的斷面資源占用情況進(jìn)行了全面調(diào)查，按斷面飽和程度進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，并由此分析隧道資源不合理使用的原因，同時(shí)給出下一步的優(yōu)化工作建議。

1 隧道資源利用評(píng)價(jià)原則

　　按照電纜隧道典型設(shè)計(jì)[1]，三類常見隧道的配網(wǎng)電纜容量如圖1～圖3所示。圖1表示矩形截面結(jié)構(gòu)隧道（明開、磚混），可敷設(shè)10kV共計(jì)24條；圖2表示直墻拱形截面結(jié)構(gòu)隧道（暗挖、盾構(gòu)等），可敷設(shè)10 kV共計(jì)24條；圖3表示圓形截面結(jié)構(gòu)隧道（圓管），可敷設(shè)10 kV共計(jì)18條。現(xiàn)將斷面飽和程度共分為4類：

　?。?）飽和狀態(tài)。斷面飽和程度達(dá)到90%以上。

　?。?）近飽和狀態(tài)。斷面飽和程度達(dá)到60%-90%。

　?。?）一般狀態(tài)。斷面飽和程度達(dá)30%-60%。

　　（4）空閑狀態(tài)。綠色線條表示區(qū)域內(nèi)斷面飽和程度在30%以下。

2 隧道資源占用分析

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果，可知五環(huán)內(nèi)隧道資源占用情況分布不均，資源占用情況較高的區(qū)域集中分布在三環(huán)以內(nèi)及東北部地區(qū)，該情況應(yīng)與北京市各區(qū)域的規(guī)劃及發(fā)展程度密切相關(guān)，在較成熟的商業(yè)、金融、居住中心的隧道斷面飽和、甚至超飽和的現(xiàn)象突出，同時(shí)環(huán)線隧道、向中心城區(qū)輸電的隧道也普遍擁擠。其中飽和隧道的具體位置主要位于早期建設(shè)的變電站出線隧道以及部分三通井、四通井位置；近飽和隧道主要位于四環(huán)內(nèi)的主干線道路，大致符合城市用電需求分布規(guī)律?？臻e及一般狀態(tài)隧道主要位于四環(huán)外的西、南部地區(qū)及目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)相對(duì)較慢的地區(qū)。

　　圖4表示二環(huán)內(nèi)電力隧道資源占用分布情況，飽和隧道占總量的32%，集中出現(xiàn)在早期建設(shè)的變電站出線隧道和東二環(huán)沿線隧道。其中變電站出線隧道飽和區(qū)域達(dá)20余處（左安門、朝陽門站、西直門站等），東二環(huán)沿線隧道連續(xù)飽和狀態(tài)的達(dá)4.2 km，嚴(yán)重影響運(yùn)維工作，降低了主網(wǎng)電纜的安全運(yùn)行水平。隧道資源近飽和區(qū)域已達(dá)44%。

　　圖5表示二環(huán)至三環(huán)隧道資源占用分布情況，飽和隧道占總量的20%，集中出現(xiàn)在北三環(huán)、東三環(huán)地區(qū)地段，由于商業(yè)、住宅等供電需求較大，使得該區(qū)域隧道斷面飽和（西大望站、北太平莊站、白家莊站等）。西三環(huán)、南三環(huán)沿線的隧道占用率較低，但隨著麗澤商務(wù)區(qū)的建設(shè)，飽和區(qū)域?qū)⑷找嬖龆?，有必要超前?guī)劃，統(tǒng)籌調(diào)度。

　　圖6、圖7表示三環(huán)以外隧道資源占用分布情況，整體來看，電力隧道資源占用情況良好，但局部地區(qū)也出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，例如望京區(qū)域的廣順大街，由花家地變電站至東湖變電站，有近2.5 km的飽和區(qū)段，其主要原因是廣順大街作為望京區(qū)域的主要建設(shè)干道，其周邊供電需求量大，且周邊電源點(diǎn)較少，可形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)隧道較少，造成大量10 kV電纜均需通過該段隧道。

3 現(xiàn)狀問題分析及工作建議

　　統(tǒng)計(jì)分析飽和隧道的分布區(qū)域，主要有以下5方面的共同特征.

　　3.1 變電站出線隧道飽和

　　早期建設(shè)的變電站，普遍存在進(jìn)出線隧道飽和的問題，其主要原因?yàn)橐?guī)劃建設(shè)時(shí)未預(yù)留足夠的出線口，地區(qū)供電需求迅速增長且大多采用直配電纜，使出線口電纜數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致飽和。

　　建議：對(duì)出線隧道飽和的變電站，運(yùn)行部門應(yīng)及時(shí)發(fā)送飽和區(qū)域預(yù)警，應(yīng)嚴(yán)格控制新增電纜，必要時(shí)可在臨近位置新建開閉站、電纜通道等滿足負(fù)荷接入需求，并切出部分現(xiàn)狀電纜。對(duì)于增加變電站容量的，應(yīng)配套規(guī)劃建設(shè)電纜通道。

　　3.2 部分三通井、四通井飽和

　　三通井、四通井是多方向隧道的匯集點(diǎn)，容易集中大量10 kV電纜，斷面易飽和，進(jìn)而成為了非常明顯的瓶頸點(diǎn)，影響相鄰區(qū)域隧道的合理使用，且電纜和通道的運(yùn)維相當(dāng)困難。

　　建議：對(duì)10 kV電纜匯集形成的飽和區(qū)域進(jìn)行專項(xiàng)分析并提出優(yōu)化建議，遷改部分電纜（例如：方莊區(qū)域管道資源利用分析及優(yōu)化建議）。同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)管控三通井、四通井處10 kV電纜敷設(shè)情況，避免因施工不當(dāng)造成通道擁堵；此外，具備條件時(shí)應(yīng)局部新建隧道、管井等聯(lián)絡(luò)通道，打通瓶頸，提高隧道通流能力。

　　3.3  三環(huán)內(nèi)干線隧道飽和

　　早期建設(shè)的三環(huán)內(nèi)干線隧道飽和問題較為突出，其中北三環(huán)、東三環(huán)地區(qū)較為顯著，而周邊續(xù)建的一些支線隧道沒有得到合理利用，降低了電力隧道資源合理利用水平。

　　建議：嚴(yán)格控制這部分隧道敷設(shè)新的10 kV電纜，提升周邊支線隧道、管井利用率，同時(shí)對(duì)路徑不合理的電纜進(jìn)行遷改；另外，因南北向輸配電聯(lián)絡(luò)通道較少，部分電纜明顯繞行，且不可避免地造成“1-N”現(xiàn)象，例如：南二環(huán)、南三環(huán)之間輸電通道只有左安門、右安門兩條隧道，有必要在南二三環(huán)中段打通1～3條聯(lián)絡(luò)線。

　?。?） 電纜通道資源缺乏統(tǒng)籌調(diào)度

　　目前，北京隧道、管井等電纜通道資源多頭管理，且規(guī)劃、設(shè)計(jì)、使用、運(yùn)維等明顯脫節(jié)，缺乏統(tǒng)籌考慮，綜合利用水平很低。一些電力隧道資源飽和區(qū)域附近的管井卻幾乎處于閑置狀態(tài)。究其原因，可能是為便于施工、節(jié)約成本及縮短工期等，大部分10 kV電纜首選隧道進(jìn)行敷設(shè)。

4 結(jié)論

　　針對(duì)本文中上述調(diào)研和分析情況，應(yīng)該統(tǒng)一調(diào)度電纜通道資源，運(yùn)行單位應(yīng)對(duì)電力隧道飽和區(qū)域提出預(yù)警及優(yōu)化建議，并通知規(guī)劃部門與營銷部門；規(guī)劃部門應(yīng)對(duì)運(yùn)行單位提出的飽和區(qū)域編制通道優(yōu)化方案，通過規(guī)劃建設(shè)聯(lián)絡(luò)線、構(gòu)建環(huán)隧道網(wǎng)等方式有效降低現(xiàn)狀電力隧道資源飽和區(qū)域的占用情況，同時(shí)針對(duì)城市規(guī)劃建設(shè)對(duì)隧道網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)向前延伸，超前規(guī)劃；營銷部門應(yīng)及時(shí)掌握現(xiàn)狀電力隧道資源占用情況，應(yīng)結(jié)合運(yùn)行部門提出的實(shí)際情況對(duì)飽和區(qū)域禁止敷設(shè)新的10 kV電纜，近飽和區(qū)域嚴(yán)格控制敷設(shè)新的10 kV電纜，一般及空閑區(qū)域合理利用電力隧道資源，避免資源浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)相關(guān)部門提出配網(wǎng)電纜應(yīng)優(yōu)先使用管井敷設(shè)；為確保通道資源的有序使用，建議將通道斷面審批環(huán)節(jié)前置到10 kV供電方案之前，或在供電方案之前增加供電通道咨詢環(huán)節(jié)；此外，現(xiàn)狀隧道資源占有率較高區(qū)域應(yīng)逐步進(jìn)行優(yōu)化，降低供電風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

　　[1]明挖電纜隧道設(shè)計(jì)導(dǎo)則[S].國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2014.