凤滩水电厂高压充油电缆的运行维护

电力18讯：    0　引　言　　
　　凤滩水电厂装机4×100 MW，主变容量720 MV・A，大坝为空腹重力拱坝，发电机主变及220 kV开关站均设在大坝空腹内，坝内发供电设备与坝外110 kV开关站和220 kV出线平台均采用了自容式充油电缆联接，共敷设了5条高压充油电缆，其中3条220 kV电缆，2条110 kV电缆，总长3 100 m。这批电缆是70年代末期安装敷设，至今已运行20多a。

1　电缆参数
1．1　高压电缆有关技术参数（见表1）　　
表1　高压电缆的技术参数

  
1．2　压力油箱
　　压力油箱的作用是维持电缆内部油压在任何时候不小于0．05 MPa／cm2，在不同的压力下保证油的吞吐量以满足电缆在环境温度变化和通过不同电流时电缆所要求的油压。每相电缆有工作压力油箱，每回电缆（三相）有一个公用的备用压力油箱。
1．3　电缆结构
　　电缆结构如图1所示，110 kV与220 kV充油电缆的绝缘层厚度不同，油道均为Φ12 mm，落差30m以上有纵向加强层。
  

2　电缆运行与维护
2．1　预防性试验
　　a．电缆油介损试验周期为每2 a一次，标准按100℃时，油介损值不大于3．0％。
　　b．电缆油耐压试验每2 a一次，耐压值不低于45 kV。
　　c．直流耐压：电缆失压或电缆油压低于下限值，油处理后或更换新油后以及电缆停运时间超过1个月重新投运时均要进行直流耐压试验，试验电压：110 kV电缆为225 kV，220 kV电缆为425 kV，时间为5 min。
　　d．护层绝缘试验：按预试规程要求，电缆护层绝缘应进行直流耐压试验或绝缘电阻测量。
    从我厂多年预试情况来看，试验确能发现电缆运行中的某些缺陷和故障，但也存在一些问题：一是我厂电缆系80年代产品，电缆的外护层为麻包层，部分电缆自安装后其对地绝缘电阻值就一直很低，达不到省电力局规定的不小于50 kΩ的要求。预试结果见表2。




　　
　　二是电缆油试验有50％电缆油100℃介损试验的tanδ值大于0．5％，但均小于2％，按老预试规程的要求应不大于0．5％，因此油是不合格的。但多次处理仍难达到要求，而电缆亦未因油介损不合格发生问题。现新规程修改为tanδ值不大于3．0％，应是合理的。
2．2　运行维护
2．2．1　220 kV，110 kV高压充油电缆不允许过荷运行，允许运行最高温度75℃，任何时候不允许低于0．05 MPa油压运行，当电缆失去油压时，应立即停止运行，压力信号装置必须投入，电缆停止运行时，信号装置不应退去。
2．2．2　每天要巡视检查高压电缆2次，记录油箱压力、环境温度、铜带温度、负荷电流。巡视检查的内容有：电缆终端是否有漏油，有无放电闪络现象；电缆外表有无损伤和渗漏油现象；电缆压力油箱压力是否正常；无渗漏油现象；电缆护层接地是否良好；护层保护器是否正常；有无烧黑损坏现象；电缆沟盖板是否完整；电缆线路是否有可燃物。在高压电缆所连线路遭受雷击或短路后应及时对该回路电缆进行巡视检查，并检查护层保护器是否动作。
2．2．3　因高压充油电缆护层绝缘电阻都很低，为监视电缆护层多点接地故障，我们在电缆护层接地回路中串入了电流监视器监视电缆护层电流，多年监视未发现电缆护层多点接地故障。
2．3　缺陷处理
2．3．1　更换法兰密封圈或瓷套工艺流程：a．关闭压力油箱，打开尾管阀门排油，排油时需将顶端螺帽松开补气；b．拆除引线、引线接头、铝屏蔽罩、上盖轴封螺丝、轴封密封圈、顶盖螺帽、顶盖，取出上部衬瓦、上封法兰；c．除下屏蔽罩、下法兰固定螺帽，取出下衬瓦；d．吊出瓷套，更换瓷套或更换密封圈，按以上程序逆向装复；e．抽真空，注合格油；f．试验。
　　试验注意事项：a．湿度小于80％，最好睛天进行；b．应选用合格瓷套，用无水酒精将选用的瓷套内壁清理干净，立放于木垫上，用200 W左右灯泡干燥；c．在起吊过程中注意不损伤主绝缘或者改变主绝缘位置免使其倾斜或变位；d．装复瓷套前应将主绝缘上的遮盖物取掉，并将主绝缘清扫干净后用热电缆油（约80℃）对主绝缘冲洗以清除灰尘杂质，防潮；e．在上、下衬瓦与瓷套的结合处置铅皮垫环或橡胶垫环起缓冲作用以保护瓷套；f．紧固法兰的压紧螺丝时要对称、均匀，以免局部受力过大损坏瓷套。
2．3．2　更换绝缘油工艺流程：a．将真空车置于电缆高位端并抽真空，利用抽真空将原绝缘油全部抽出，真空度应达到13．3 Pa以上并维持2 h左右；b．将油车置于电缆低端，将合格油送入电缆内，直至新油排出约10 kg为止；c．静止24 h后取油样试验，如不合格继续抽真空，抽出部分油直至油化验合格为止。
　　注意事项：所换新油必须合格；换油后的电缆静止72 h进行试验。
2．3．3　压力油补充工艺流程。a．当压力油箱压力在0．05 MPa以上时，可直接用油车注油，但注油前应将油管的空气排尽；b．当压力油箱压力为0时，应接上管路用真空车对压力油箱抽真空，真空度应达到13．3 Pa，维持时间：50型油箱为1<