110kV萊金線過海電纜漏油修復(fù)介紹

許照峰

摘要：每年過海電纜遭船只破壞而需維修的事故時(shí)有發(fā)生，加上海上作業(yè)不同于陸地，不可預(yù)測因素較多，為積累經(jīng)驗(yàn)，合理安排維修計(jì)劃，縮短停電時(shí)間，本文按時(shí)間順序詳細(xì)介紹110kV外金線過海充油電纜的維修過程及一些注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：過海充油電纜;破壞;維修;注意事項(xiàng)

前言

高壓單芯自容式鉛包充油電力電纜，具有電氣性能穩(wěn)定、傳輸能力大、耐電強(qiáng)度高、介質(zhì)損耗小、使用壽命長等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于電壓等級(jí)在66千伏及以上超高壓大容量城市電網(wǎng)輸配電系統(tǒng)以及跨越江河湖海之間的連接。

一、電纜及故障基本情況

110kV萊金線過海電纜從澄海萊蕪終端至南澳長山尾終端，全長9.1公里，該電纜為1×300mm2單芯充油式海底電纜，型號(hào)為CYZQ241，上海電纜廠生產(chǎn)，于1995年12月13日交接驗(yàn)收，12月26日下午正式投入運(yùn)行。

1996年5月2日發(fā)現(xiàn)該電纜被船只拋錨導(dǎo)致B相破損漏油，修復(fù)工作至96年7月19日直流耐壓完成，歷時(shí)近80天。

2005年1月5日在對(duì)該電纜巡視中發(fā)現(xiàn)：C相電纜在萊蕪側(cè)的油壓為0.08Mpa，在南澳側(cè)的油壓幾乎為零，兩側(cè)終端、電纜及油系統(tǒng)管路均無漏油痕跡，據(jù)有關(guān)部門反映及現(xiàn)場巡視發(fā)現(xiàn)，在電纜過海保護(hù)區(qū)內(nèi)有船只違規(guī)進(jìn)行挖掘作業(yè)，判斷漏油點(diǎn)只能在海底電纜的范圍，故障原因?yàn)樯笆谏八隆?/p>

2008年12月09日中午12時(shí)左右，巡視中發(fā)現(xiàn)萊蕪側(cè)C相油壓為0.11Mpa，長山尾側(cè)為0.075Mpa。兩側(cè)終端、電纜及油系統(tǒng)管路均無漏油痕跡。據(jù)南澳值班人員及巡視人員反映，最近2天時(shí)間內(nèi)并沒有發(fā)現(xiàn)有船只在電纜路徑上作業(yè)。故障原因尚未得到明確。

二、緊急處理

由于05年也發(fā)生過油壓降低的情況，發(fā)現(xiàn)油壓異常后，考慮兩端油壓力箱內(nèi)尚存有壓力，并且達(dá)到充油電纜安全運(yùn)行所要求的0.06Mpa最低條件，所以不需做緊急停電處理。并打電話到上海電纜廠要求發(fā)送電纜油和聯(lián)系技術(shù)人員趕往現(xiàn)場。

當(dāng)天下午2：40到達(dá)長山尾電纜終端間，到下午4：00，油壓為0.067Mpa，5：20開備用2沖油，油壓回升到0.078Mpa。并派專人在兩側(cè)電纜終端間對(duì)油壓進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)控。

三、電纜修復(fù)準(zhǔn)備工作

1、聯(lián)系潛水隊(duì)伍，配備輕型船只及潛水用具，準(zhǔn)備進(jìn)行電纜漏油點(diǎn)測尋;2、趕制工作平臺(tái)及修復(fù)船定位錨塊，待電纜漏油點(diǎn)發(fā)現(xiàn)以后將平臺(tái)及錨塊定位;3、聯(lián)系汕頭救撈站的海上打撈隊(duì)伍，做到一旦確定電纜漏油點(diǎn)，該專業(yè)打撈隊(duì)伍能將該段電纜從海底打撈出水面;4、聯(lián)系電纜修復(fù)隊(duì)伍，準(zhǔn)備好修復(fù)漏油電纜所需接頭、備用電纜及工器具等趕赴汕頭;5、同汕頭海事部門聯(lián)系，做好電纜漏油點(diǎn)測尋、修復(fù)電纜時(shí)所需的海上封航等措施。

四、電纜漏油點(diǎn)測尋

05年發(fā)生的漏油事故也是C相，所以本次不需要再確定各相序的排列。自12月10日開始，一邊監(jiān)視油壓，一邊雇船只到海面上進(jìn)行漏油點(diǎn)的初步定位，以方便后續(xù)工作的開展。在對(duì)兩端油壓下降情況進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，萊蕪側(cè)油壓基本沒有下降的趨勢，而長山尾側(cè)油壓則不斷的下降，由于長山尾側(cè)地勢比較高，因此可以初步定位漏油點(diǎn)在靠近長山尾側(cè)。

上午8：30，雇船只出海尋找漂浮的油花，但由于風(fēng)浪較大，無法找到大概漏油點(diǎn)。1月3日，專業(yè)潛水隊(duì)開始進(jìn)場。1月6日，風(fēng)浪較平靜，下午2：30船只出海，沒發(fā)現(xiàn)海面有油跡。1月7日上午8：30—11：00出海，發(fā)現(xiàn)海面有油花痕跡，并伴隨有黑色的污合物，初步懷疑是瀝青。用衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位漏油點(diǎn)的大概坐標(biāo)。下午1：00—4：00，潛水員下水，即沿著油污垂直下潛，由于風(fēng)浪加大，無法找到電纜的具體路徑。1月8日下午1：00，潛水隊(duì)派員下水，到3：30，潛水員已找到電纜的具體位置，并用白色浮標(biāo)標(biāo)示。1月9日下午1：00，潛水員下水，沿電纜路徑細(xì)查，3：36發(fā)現(xiàn)05年制作的電纜中間接頭有油不斷泄出，并伴隨有黑色的油狀物，由此可以暫時(shí)性確定，漏油點(diǎn)就在電纜中間接頭處。做好標(biāo)記好，并用衛(wèi)星系統(tǒng)定位。等待平臺(tái)到位就可以開展打撈工作。

五、電纜修復(fù)

原計(jì)劃設(shè)計(jì)電纜修復(fù)平臺(tái)，尺寸為寬6米，長度8米，高度12.5米?？紤]到制作時(shí)間需要20天左右，時(shí)間較長，既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)資金，以及上海電纜廠技術(shù)人員建議在船只上搭建臨時(shí)平臺(tái)就可以開展修復(fù)工作，工期短，耗資少，最后決定在船只上搭建臨時(shí)平臺(tái)。

1月18日，所有手續(xù)辦理完后，工作平臺(tái)及錨塊就位。開始為電纜中間接頭制作工作場所的平臺(tái)面寬1.5米，長度8米。為確保電纜起吊船的安全，并對(duì)起吊船進(jìn)行定位的4塊砼錨塊單塊重量為15噸，尺寸為2.5×2.5×1（米）。

18日上午09：00左右，潛水員帶電纜起吊架下水，待電纜在電纜架上就位后，10：00左右開始起吊。至11：00左右，電纜吊出水面并固定在平臺(tái)上。起吊后發(fā)現(xiàn)電纜中間接頭盒頂端的密封蓋已脫落，原灌滿的瀝青油已有大部分流失，盒內(nèi)被沙填滿。

下午1：30左右，兩端油罐關(guān)閉，開始做電纜切斷工作，將電纜中間接頭切離，加油壓沖去銅屑，雙側(cè)斷口封上鉛封，兩端分別打開油壓，觀察電纜封鉛頭有沒有漏油，待油壓穩(wěn)定后記下油壓，以防止新的破漏點(diǎn)被遺漏。

19日上午6：00，查看兩側(cè)油壓力罐油壓，沒有降低現(xiàn)象，由此確定破漏點(diǎn)就位于切斷的中間接頭處。

由于風(fēng)浪太大，一直等到8：30左右，中間接頭的制作工序才開始。（05年修復(fù)時(shí)是截取新電纜段在雙頭對(duì)接，本次工程利用電纜預(yù)留長度，并且只需重新做一組中間頭，所以可以免去截取新電纜工序）

電纜中間接頭制作工序如下：

1、從中心位置向兩側(cè)各量1280㎜和1360㎜處，用銅絲綁扎或金屬哈夫法蘭固定鋼絲。2、將兩端壓力箱關(guān)閉，確定接頭中心，鋸斷電纜，打開壓力油箱，沖掉銅屑等臟物，然后關(guān)閉壓力箱，壓力箱油壓應(yīng)在2kgf/cm2左右。3、在電纜鋼絲上兩端按先后順序各套上玻璃缸外殼中心定位不銹鋼套、鋼絲吊緊不銹鋼法蘭圈、不銹鋼錐體6只螺孔法蘭圈。4、兩端鋼絲剝開，翻成弧形，到根部銅絲扎緊處或哈夫法蘭固定鋼絲處，要求弧形大、以便恢復(fù)容易，并將所有鋼絲端頭用紗帶扎緊在固定位置上。5、在鋼絲內(nèi)兩端先后順序各套上不銹鋼錐體夾緊鋼絲法蘭圈、長短銅外殼，長殼套在1360mm電纜一端上，短殼套在1280mm電纜一端上。6、從中心位置向兩端各剝防蝕保護(hù)層640mm，并去除鉛包外瀝青，保留1米長不銹鋼帶及電纜鋼絲內(nèi)麻繩，以便恢復(fù)。7、在鉛包口兩端各剖鉛包62.5mm，并剝?nèi)ソ^緣層至線芯，在鉛包根部各保留15mm半導(dǎo)電屏蔽紙。 8、導(dǎo)體壓接：將壓接襯芯塞進(jìn)一端油道內(nèi)，兩端導(dǎo)體用銅絲扎緊，一端套進(jìn)壓接套管內(nèi)，然后輕輕將兩端電纜抬高，對(duì)準(zhǔn)芯管，將另一端導(dǎo)體套在壓接管內(nèi)，芯管必須在兩端導(dǎo)體中間位置，然后在接管上擰緊螺絲固定，并將多余螺絲鋸掉，然后壓接，用油壓鉗及所需電纜截面的模芯，套在芯管壓接部位，油泵加壓，待模芯閉模后，壓力保持1min，然后銼平芯管的壓接部位，并用砂布打光，去除所有的銅屑，并用熱油沖洗。9、從中心位置向兩端部各量385mm，去除鉛包，在鉛包口各保留15mm半導(dǎo)電紙。10、剝反應(yīng)力錐：在離鉛包口197mm處用重錘吊住，然后按圖紙尺寸剝二個(gè)反應(yīng)力錐，第一個(gè)從工廠絕緣開始（￠53.8mm）剝到絕緣外徑￠40.5mm，錐長55mm，隔15mm再用重錘吊住，剝第二個(gè)反應(yīng)力錐，錐長55mm，到絞線屏蔽外徑為止。11、包半導(dǎo)電皺紋紙，從一端15mm半導(dǎo)電紙上開始經(jīng)連接管，到另一端15mm的半導(dǎo)電紙上。 12、用絕緣皺紋紙墊平兩端錐體，要求尺寸一致，外徑應(yīng)在￠40.5mm，然后繞包1#紙卷，外徑包到工廠絕緣￠53.8mm，再墊平兩個(gè)錐體，外徑應(yīng)與工廠絕緣一致，然后繞包2#、3#紙卷，外徑包到￠75mm，最后在兩個(gè)紙卷中間繞包4#紙卷，外徑包到￠92mm為止，在墊平皺紋紙及繞包紙卷過程中，應(yīng)不斷繞熱油沖洗，防止受潮。

13、用半導(dǎo)電皺紋紙將兩鉛包口半導(dǎo)電紙連接起來，半搭蓋繞包，然后繞編織銅帶，在一端鉛包上繞3圈，然后繞到另一端鉛包上繞3圈，兩端與鉛包焊牢，半導(dǎo)電紙繞包完及編織銅帶繞好后先后用熱油沖洗。 14、組裝外體，將兩外殼移到接頭中間位置，兩油嘴口一端向上，另一端向下，然后進(jìn)行封鉛，封鉛要求封透，封好，千萬不能疏忽，要求二次封鉛，絕對(duì)密封，確保質(zhì)量。

制作中間接頭時(shí)要注意以下事項(xiàng)：

1、110kV充油電纜制作中間接頭，不管是直埋電纜還是海底電纜，撈到作業(yè)平臺(tái)或者在船上，要有足夠的交叉長度，一般不少于3m，以防端部受到彎曲。2、確定中心位置，兩端去除防蝕保護(hù)層至鉛包，待連接兩電纜校直，拼在一起，然后用0.5m鋼板尺垂直在鉛包上劃一條線，不要放長，也不要縮短，用電鋸或鋼鋸將電纜鋸斷，保持端部線芯截面垂直，不要傾斜。3、剝反應(yīng)力錐：110kV電纜間隙式繞包，總層數(shù)110層左右，絕緣厚11～12mm，薄紙?jiān)趦?nèi)層，厚紙?jiān)谕鈱樱趧兎磻?yīng)力錐須經(jīng)?？刂瞥叽纾旧现劐N每移動(dòng)1.2mm，剝一層絕緣紙。4、填皺紋紙很關(guān)鍵，繞包皺紋紙一定要拉緊，要拉得很緊，不要有空隙，特別在線芯壓接兩端，一定要用力收緊，這是很關(guān)鍵的地方。5、繞包1#紙卷也是很關(guān)鍵，因?yàn)榭吭诰€芯，兩端不能存在間隙，如一端很好，另外一端上面有空隙或者下面有空隙，即一定是電纜不直，所以一定要兩電纜保持直線，上下水平、位置一定要校直;才能確保紙卷繞包質(zhì)量。6、在繞包2#紙卷和3#紙卷時(shí)，兩邊電纜外徑應(yīng)一致，嚴(yán)格來說不能相差一層紙，否則就存在間隙。7、在繞包絞線屏蔽及絕緣屏蔽時(shí)，應(yīng)搭蓋繞包，壓接管兩端半導(dǎo)電紙和鉛包口絕緣屏蔽半導(dǎo)電紙搭接要求可靠。8、繞包銅編織帶在兩端鉛包口上一定要焊牢，在整個(gè)接頭上編織帶與編織帶相互用烙鐵焊接牢，焊接連成一條直線。9、銅外殻組裝，鉛包一定要封透、封好，而鉛封一旦發(fā)生質(zhì)量問題，或者漏油，后果嚴(yán)重性不堪設(shè)想，所以強(qiáng)調(diào)封鉛質(zhì)量，要求兩次封鉛，絕對(duì)密封。10、鉛封以外的鉛包部位及鉛封部位，一定要用銅絲加固，同時(shí)還要用環(huán)氧樹脂膠涂在裸鉛包部位及鉛封部位，并且還要用玻璃絲帶繞包加固，此環(huán)氧樹脂膠，玻璃絲帶加固也很關(guān)鍵，它能承受鉛包很大膨脹壓力。11、鋼絲恢復(fù)，在電纜鋼絲內(nèi)有麻繩襯墊，應(yīng)將麻繩恢復(fù)，若麻繩絕緣已損壞、無法恢復(fù)，一定要襯墊其它材料，因鋼絲節(jié)距已成型，無法改變電纜鋼絲原來節(jié)距形狀，即使拉緊也存在間隙，所以一定要恢復(fù)麻繩或其它填充物。

下午4：20開始抽真空，抽真空具體步驟如下：

1、連接盒制作完，即應(yīng)連接抽真空及注油管路，并保持管路清洗密封。2、打開二端油箱，待上油嘴出油后，關(guān)閉油箱，并從下油嘴排油，沖洗外殼。3、抽真空在外殼上端，注油在下端，真空度達(dá)到13.33Pa（0.1mmHg貢柱）后，連續(xù)抽真空4h，抽真空時(shí)應(yīng)在下油嘴處連接溢油罐，注意操作高度，務(wù)必調(diào)整，以便使連接盒外殼最低部位，高于溢油罐最高部位，這樣能放出腔內(nèi)積油，溢油罐另一端應(yīng)連接真空源。4、注油，電纜油在油車內(nèi)經(jīng)真空脫氣后，油樣達(dá)到tgδ≯0.003，工頻擊穿耐壓≮50kV/2.5mm后，慢慢從外殼下端內(nèi)注入，直到真空車上溢油罐出油量約20L后，關(guān)閉閥門，停止充油，用壓力箱保壓。5、注油結(jié)束后，立即從上油嘴取油樣，100℃tg<0.005，室溫下耐壓45kV/2.5mm為合格，如不合格允許繼續(xù)沖洗，直至合格。6、油樣合格后，拆除壓力箱油路，并將上下油嘴用悶頭悶牢。

晚上8：30，開始恢復(fù)鎧裝層，步驟如下：

1、在兩端鉛封以外的裸鉛包部位，包二層PVC帶，然后恢復(fù)不銹鋼帶到鉛封處，用銅絲從防蝕保護(hù)層處，緊密扎緊繞到鉛封上，如圖所示：在銅絲上加固部位涂一層環(huán)氧樹脂膠，包一層玻璃絲帶，再涂一層環(huán)氧樹脂膠，再包一層玻璃絲帶，要求涂環(huán)氧樹脂及玻璃帶3-4層，待冷卻固化。2、恢復(fù)鋼絲，首先恢復(fù)麻繩，然后將鋼絲輕輕恢復(fù)到鉛封外的裸鉛包部位，四周鋼絲在二個(gè)錐體法蘭中間，然后用6只螺絲固定旋緊，使二錐體法蘭將所有鋼絲夾緊，并彎成90°后去除多余鋼絲，最后將鋼絲外兩不銹鋼法蘭用M16mm 6只。1.7m長不銹鋼螺栓將兩端電纜上所有鋼絲收緊固定。3、組裝環(huán)氧玻璃缸外殼，兩端裝上不銹鋼套，作為玻璃缸中心定位，然后兩端電纜鋼絲上安裝不銹鋼哈夫法蘭，哈夫法蘭內(nèi)墊上橡皮，用螺絲旋緊兩不銹鋼哈夫法蘭，作為環(huán)氧玻璃缸外殼兩側(cè)電纜鋼絲加固。4、灌膠，本次采用“一寧”牌高壓電纜密封膠，此膠分A、B膠兩種，澆灌前必須混合攪勻，才能使電纜膠充分凝結(jié)，達(dá)到最佳的密封效果。

晚上10：20澆灌結(jié)束，打開兩端油罐，讓電纜充滿油。由于需要靜止一段時(shí)間以及晚上視線不好，電纜頭下吊工作決定在20日早上進(jìn)行。 20日上午9：00，開始下吊工作。吸取上次下吊經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，本次下吊采用平行吊裝方式。

9：30吊裝工作結(jié)束。

11：10，中試所在110kV萊金線萊蕪側(cè)做耐壓試驗(yàn)，11：30耐壓工作完成，110kV萊金線C相電纜通過耐壓實(shí)驗(yàn)，達(dá)到16kV。

全部工作完成后，電纜試運(yùn)行24小時(shí)正常，至此，110kV萊金線過海電纜修復(fù)工作全面完成。本工程共歷時(shí)43天。消耗電纜油約10噸。

其他注意事項(xiàng)：

1、纜起吊時(shí)應(yīng)控制好拉力，這個(gè)過程需潛水員配合，確保不拉傷電纜，同時(shí)應(yīng)控制好電纜的彎曲半徑，一般要求彎曲半徑大于2.5米;2、在電纜切斷過程中，應(yīng)防止電纜下滑海中及反彈;3、中間接頭制作時(shí)，應(yīng)選擇天氣晴朗無雨，適合制作要求;4、線芯壓接正常，增繞紙卷繞包應(yīng)完成符合圖紙及工藝要求，繞包緊密，時(shí)間短，紙卷在大氣中暴露時(shí)間不應(yīng)超過3小時(shí);5、中間接頭制作完畢放入海中時(shí)，應(yīng)防止電纜在海底扭曲，這個(gè)過程也需要潛水員配合。

從本次修復(fù)工作分析，吊裝過程是要特別注意的，假如吊裝時(shí)使電纜接頭受力不均勻，會(huì)使得封鉛口斷裂，從而使絕緣油外泄，慢慢腐蝕瀝青膠。日積月累，瀝青膠被腐蝕透后，油壓力沖破電纜環(huán)氧玻璃鋼外殼的頂端蓋，使電纜油泄露。本次使用“一寧”牌高壓電纜密封膠，耐腐蝕性比瀝青膠要好。