廣州蓄能水電廠500kV充油電纜乙烷超過(guò)注意值問(wèn)題分析與處理

傅廣澤

（中國(guó)南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司檢修試驗(yàn)中心，廣東 廣州 511400）

廣州蓄能水電廠500kV充油電纜乙烷超過(guò)注意值問(wèn)題分析與處理

傅廣澤

（中國(guó)南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司檢修試驗(yàn)中心，廣東 廣州 511400）

針對(duì)在定檢中發(fā)現(xiàn)的廣州蓄能水電廠B廠500kV充油電纜乙烷含量超注意值問(wèn)題，技術(shù)人員通過(guò)分析乙烷產(chǎn)生的原因制定出一套壓力油缸換油處理方法。換油處理后的油化試驗(yàn)合格，乙烷含量明顯下降，證明此套換油處理方法效果良好，可為同類處理提供參考。

充油電纜；壓力油缸；乙烷；分析；更換處理

1 廣蓄B廠500kV充油電纜簡(jiǎn)介

廣州蓄能水電廠（下文稱“廣蓄”）B廠500kV充油電纜采用法國(guó)ALCATEL公司NEXANS生產(chǎn)的單相銅芯油浸漬紙絕緣鉛合金護(hù)層不銹鋼加強(qiáng)及鎧裝聚乙烯護(hù)套高壓充油電纜。設(shè)計(jì)25℃時(shí)運(yùn)行油壓為1.54bar，最大承受油壓2.5bar，告警油壓0.9bar,跳閘油壓0.7bar。計(jì)劃?rùn)z測(cè)電纜油周期為每年一次，防止油化試驗(yàn)所取油量使充油電纜內(nèi)油壓降低，在開(kāi)關(guān)站處，分相設(shè)置壓力油缸，每相由5個(gè)壓力油缸串聯(lián)而成（圖1廣蓄B廠電纜示意圖）。

圖1 廣蓄B廠電纜示意圖

2 充油電纜壓力油缸換油處理工作背景

在2015年1月、3月進(jìn)行的廣蓄B廠2號(hào)、1號(hào)充油電纜油定檢中發(fā)現(xiàn)，2號(hào)充油電纜上終端及壓力油缸中乙烷含量較高，1號(hào)充油電纜上終端及壓力油缸中乙烷含量較高，但均未超過(guò)注意值（200μL/L）。為了確保電纜運(yùn)行安全，故縮短電纜油檢驗(yàn)周期對(duì)乙烷含量進(jìn)行跟蹤分析。

在5月進(jìn)行的廣蓄B廠2號(hào)充油電纜油的跟蹤檢查中，A相壓力油缸中乙烷含量為210.51μL/L,超注意值（200μL/L）。對(duì)比2015年1月檢測(cè)數(shù)據(jù)：A、B相上終端乙烷含量略有增長(zhǎng)。

在7月進(jìn)行的廣蓄B廠1號(hào)充油電纜油跟蹤檢查中，A相上終端乙烷含量為217.08μL/L，A相壓力油缸乙烷含量為284.52μL/L，C相上終端乙烷含量為 227.52μL/L，C相壓力油缸 288.25μL/L，均超注意值（200μL/L）。對(duì)比2015年3月的檢測(cè)數(shù)據(jù)：上終端及壓力油缸中乙烷含量均有不同程度的增長(zhǎng)。

3 分析乙烷產(chǎn)生原因及處理方案制定

3.1 分析乙烷產(chǎn)生原因

通過(guò)檢查工作記錄發(fā)現(xiàn)，廣蓄B廠電纜于2014年對(duì)電纜壓力油缸進(jìn)行了一次補(bǔ)油工作，補(bǔ)油所用備品油放置在油庫(kù)中時(shí)間較長(zhǎng)，補(bǔ)油前備品油全檢合格，但未做油老化試驗(yàn)。根據(jù)分析，由于補(bǔ)油所用的備品油放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在補(bǔ)油前雖然油全檢試驗(yàn)合格，但油的品質(zhì)已趨近變質(zhì)，油品穩(wěn)定性下降，分解概率激增。在電纜運(yùn)行中，隨著溫度上升，該類型烷基合成油逐漸分解出乙烷，加之使用前未做油的老化試驗(yàn)，更印證了這一分析。

3.2 確定處理方案

在跟蹤檢測(cè)中，電纜油中溶解氣體僅乙烷超注意值，并且乙烷含量處于增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，其他氣體含量穩(wěn)定且正常。

電纜內(nèi)部電纜油不存在循環(huán)，且電纜油熱膨脹系數(shù)小，每次取油樣的排油量遠(yuǎn)小于電纜終端總油量，因此2014年補(bǔ)入的油質(zhì)較差的電纜油基本仍只在壓力油缸中，僅有極少部分可能進(jìn)入電纜上終端，不會(huì)對(duì)電纜上終端產(chǎn)生影響，加之對(duì)電纜上終端的紅外測(cè)溫檢測(cè)正常，可排除電纜本身存在故障的可能。

根據(jù)上述原因并綜合考慮檢修的風(fēng)險(xiǎn)，技術(shù)人員對(duì)電纜油處理方案意見(jiàn)為：對(duì)電纜上終端內(nèi)的油無(wú)需進(jìn)行處理。但考慮到壓力油缸中的油會(huì)繼續(xù)分解產(chǎn)生乙烷，將會(huì)對(duì)通過(guò)電纜油中氣體含量來(lái)分析電纜故障的準(zhǔn)確性帶來(lái)影響，計(jì)劃于2015年9月對(duì)壓力油缸內(nèi)的油進(jìn)行更換。

4 充油電纜壓力油缸換油處理

4.1 壓力油缸內(nèi)電纜油處理方法

通過(guò)電纜濾油機(jī)對(duì)壓力油缸進(jìn)行油處理工作，以達(dá)到脫去電纜油內(nèi)氣體，尤其是乙烷氣體的目的。

4.2 充油電纜壓力油缸換油處理準(zhǔn)備工作

（1）對(duì)采購(gòu)的新電纜油（十二烷基電纜油）進(jìn)行全檢，并取原電纜內(nèi)電纜油與新油進(jìn)行老化混油試驗(yàn)，合格后備用。

（2）確認(rèn)濾油機(jī)、外置過(guò)濾器、油管、電源等設(shè)備工作狀況良好。

（3）對(duì)熱油循環(huán)過(guò)后的電纜油取樣進(jìn)行顆粒度測(cè)試，合格后停止過(guò)濾。

（4）準(zhǔn)備三相保壓壓力油缸，各相壓力均為1.5bar，對(duì)其油樣進(jìn)行全檢（顆粒度、色譜、耐壓、水分、介損）、新油RGP試驗(yàn)（或采用氣相色譜法進(jìn)行油中含氣量測(cè)試）并記錄數(shù)據(jù)直至試驗(yàn)合格（注：新油RGP試驗(yàn)小于3Torr≈3.999mbar，色譜法油中含氣量≤1%），合格后備用。

4.3 電纜停電后，復(fù)測(cè)上終端電纜油情況

在500kV電纜停電后，在電纜上終端電纜頭處，取電纜油進(jìn)行油化驗(yàn)。

4.4 拆除并排空壓力油缸內(nèi)電纜油

4.4.1 安裝電纜三相保壓

在電纜三相壓力表的三通閥補(bǔ)油口處連接一個(gè)保壓壓力油缸用于電纜保壓，防止電纜內(nèi)部油壓下降，空氣進(jìn)入內(nèi)部。安裝保壓壓力油缸前需確認(rèn)備用保壓壓力油缸的壓力為1.5bar（偏差不大于0.1bar），且備用保壓壓力油缸內(nèi)的電纜油已經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格。安裝油缸時(shí)電纜補(bǔ)油口（圖2電纜補(bǔ)油口）和備用保壓壓力油缸出口閥門打開(kāi)，保證兩側(cè)均有電纜油流出，然后兩端進(jìn)行緩慢對(duì)接以確保隔絕空氣。將拆下的油管堵頭（圖2圈處）妥善保存，待換型工作結(jié)束后回裝。為防止被拆除、安裝油管時(shí)的油污染損壞，用塑料薄膜將盤(pán)柜內(nèi)右側(cè)部分的繼電器、控制回路等密封，電纜三相保壓連接（圖3）。換油工作過(guò)程中，工作人員每3h查看保壓油缸壓力表示數(shù)。

圖2 電纜補(bǔ)油口

4.4.2 拆除壓力油缸

關(guān)閉三相壓力油缸進(jìn)油總閥及各個(gè)油缸上端閥門，拆除管路間連接油管，用麻繩配合依次將壓力油缸放倒至液壓叉車，用液壓叉車將壓力油缸運(yùn)至GIS室內(nèi)，用GIS室內(nèi)天車將各相5個(gè)壓力油缸“頭上尾下”斜放倒在枕木上（下頁(yè)圖4）。

4.4.3 壓力油缸排油及沖洗

圖4 傾斜放置的壓力油缸

在擺放到位的壓力油缸上端安裝三通閥，并安裝壓力表，用管路連接濾油機(jī)、壓力油缸、廢油桶，用濾油機(jī)將儲(chǔ)存在壓力油缸內(nèi)的電纜油抽出（原壓力油缸內(nèi)油壓為1.5bar）。讀取壓力表，當(dāng)原壓力油缸內(nèi)油壓降至0.4bar時(shí)停機(jī)，向壓力油缸內(nèi)充入新油至2bar，再次啟動(dòng)濾油機(jī)排油至1bar后，充新油至1.7bar（額定壓力1.54bar，0.16bar為取油樣和RGP試驗(yàn)排油裕度），待熱油循環(huán)。

4.5 注入新油的壓力油缸熱油循環(huán)

用管路將帶熱油循環(huán)的壓力油缸與外置過(guò)濾器、濾油機(jī)相連（圖5），連接采用“下進(jìn)上出”的方式進(jìn)行，即油管從濾油機(jī)引出后連接壓力油缸底部，油管上端引出后連接外置過(guò)濾器一側(cè)，外置過(guò)濾器另一側(cè)連接回濾油機(jī)。這樣連接可以更好地將壓力油缸內(nèi)可能存在的氣體排出，同時(shí)將沉積在缸體底部的雜質(zhì)沖起參與循環(huán)，提高過(guò)濾效率。

啟動(dòng)油機(jī)進(jìn)行熱油循環(huán)，循環(huán)油缸內(nèi)電纜油約3遍（約4h）后停止，用天車將壓力油缸擺正，等待油樣檢驗(yàn)。

圖5 熱油循環(huán)管路連接

4.6 壓力油缸試驗(yàn)、回裝、靜置

在壓力油缸上端取樣進(jìn)行油全檢試驗(yàn)、RGP試驗(yàn)（或采用氣相色譜法進(jìn)行油中含氣量測(cè)試），油全檢結(jié)果合格后將壓力油缸移至安裝位置，連接各相5個(gè)壓力油缸。

安裝油缸時(shí)需注意閥門側(cè)和壓力油缸出口閥門均要打開(kāi)，保證兩側(cè)都有電纜油流出，當(dāng)看到電纜油冒出時(shí)，兩端進(jìn)行緩慢對(duì)接以確保隔絕空氣，三相確認(rèn)回裝完畢后，拆除保壓壓力油缸，并將堵頭裝回。

4.7 壓力油缸靜置處理后的油化試驗(yàn)

壓力油缸連接、安裝到位后靜止24h，在三相壓力油缸尾端取樣進(jìn)行油全檢試驗(yàn)（色譜、顆粒度、耐壓、水分、介損）、RGP試驗(yàn)（或采用氣相色譜法進(jìn)行油中含氣量測(cè)試）。全檢試驗(yàn)合格后（RGP<66.5mbar，色譜法油中含氣量≤1%）方可恢復(fù)電纜運(yùn)行[1,2]。

5 壓力油缸換油過(guò)程的注意事項(xiàng)

5.1 由于電纜油的特殊性，現(xiàn)場(chǎng)需做好防護(hù)工作

（1）為防止電纜油滲漏污染、腐蝕地面環(huán)境，需在管路連接處放置塑料盒并加鋪抹布。

（2）為防止電纜油燃燒，工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁煙火，并配置滅火器。

（3）需安排有資質(zhì)的工作人員操作天車，在使用天車時(shí)，吊物行進(jìn)方向及吊物下嚴(yán)禁站人。

5.2 對(duì)工作中需使用的所有濾油設(shè)備沖洗

管路、外置過(guò)濾器、三通閥等必須串聯(lián)濾油機(jī)進(jìn)行沖洗過(guò)濾，取樣全檢合格后才可使用，防止二次污染導(dǎo)致故障擴(kuò)大。

5.3 換油過(guò)程需保證設(shè)備安全可靠

（1）換油工作開(kāi)始前，記錄三相電纜油壓表示數(shù)，各閥門初始狀態(tài)。在換油工作結(jié)束后，恢復(fù)各閥門狀態(tài)，記錄三相電纜油壓表示數(shù)。

（2）濾油機(jī)屬大負(fù)荷用電設(shè)備，需保證取電電源裕量充足。濾油期間安排專人值班，若發(fā)生油管爆裂等事件，需第一時(shí)間切斷濾油機(jī)電源、關(guān)閉管路各閥門后及時(shí)通知工作負(fù)責(zé)人。

6 結(jié)語(yǔ)

2015年10月，廣蓄B廠500kV 1號(hào)電纜壓力油缸電纜油更換工作完成，更換后的三相壓力油缸內(nèi)電纜油油化全檢合格（A相乙烷含量為2.48μL/L、B相乙烷含量為 5.74μL/L、C相乙烷含量為2.61μL/L），有效減少了電纜油中的乙烷含量，確保電纜安全可靠的運(yùn)行。此次故障分析和處理過(guò)程，可給同類電廠處理類似故障時(shí)提供參考。

[1]GB/T17623-1998絕緣油、變壓器油中溶解氣體組分含量的氣相色譜鑒定法標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB/T7595-2000運(yùn)行中變壓器油標(biāo)準(zhǔn)[S].

TV738

B

1672-5387（2015）S-0051-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2015.S.016

2015-10-23

傅廣澤（1990-），男，助理工程師，從事500kV變電設(shè)備檢修工作。