簡(jiǎn)述110kV 電力電纜投運(yùn)前的檢查內(nèi)容

高海

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江 大慶 163714）

110kV 電力電纜投運(yùn)前必須經(jīng)過(guò)施工安裝過(guò)程，通過(guò)了解110kV 電力電纜的基本結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品資料做到安裝前的檢驗(yàn)，電纜終端附件的了解，借用絕緣空間的檢查試驗(yàn)等項(xiàng)目，對(duì)絕緣狀況的診斷和絕緣可靠性的確定。

1 電纜的結(jié)構(gòu)分析檢查，

110kV 交聯(lián)電力電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：石墨層主要是增加電纜的強(qiáng)度，耐酸堿腐蝕，其潤(rùn)滑性降阻效率高，接地電阻穩(wěn)定，減少地電位反擊。PE 護(hù)套主要防水防潮，防止內(nèi)襯層受外界環(huán)境腐蝕。皺紋鋁套作用增加機(jī)械強(qiáng)度，傳導(dǎo)泄漏電流，充電電流和故障電流，降低外來(lái)電磁場(chǎng)的干擾，保證電場(chǎng)徑向分布。半導(dǎo)電阻水緩沖層是體現(xiàn)出均化電場(chǎng)，絕緣內(nèi)外平整，使突起屏蔽于半導(dǎo)電層之內(nèi)；限制電場(chǎng)，避免線芯局部放電，內(nèi)半導(dǎo)電層與線芯等電位，使二者之間的氣隙不受磁場(chǎng)力的作用；XLPE 絕緣層：交聯(lián)聚乙烯絕緣層。作用是承受電壓，電性能好，損耗小，耐電暈性好，耐低溫性好，耐熱性易加工壽命長(zhǎng)。導(dǎo)體：傳導(dǎo)電流主要材料為銅、鋁。導(dǎo)電能力好，易加工，價(jià)格適中，機(jī)械性能好。

2 敷設(shè)前的檢查

（1）電力電纜運(yùn)行最高允許溫度。雖然交聯(lián)聚乙烯電纜的導(dǎo)體最高允許正常工作溫度為90℃，短路時(shí)為250℃，但這都是交聯(lián)聚乙烯材料所能承受最高的極限，電纜在實(shí)際運(yùn)行中適當(dāng)降低些，對(duì)延長(zhǎng)電纜使用壽命有好處。

（2）安裝前，應(yīng)仔細(xì)檢查電纜的外護(hù)套外觀和兩端頭密封罩密封狀況。外護(hù)套出廠前已經(jīng)火化試驗(yàn)確保不存在針孔，但在儲(chǔ)存或運(yùn)輸、裝卸過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)意外情況而造成破損。外護(hù)套的破損可能會(huì)影響電纜的正常使用，應(yīng)采取適當(dāng)可行辦法修補(bǔ)后才能使用。電纜端頭密封罩應(yīng)密封牢固。凡松動(dòng)的電纜端頭密封罩，應(yīng)仔細(xì)檢查電纜芯內(nèi)不能存在潮濕水份。否則會(huì)影響電纜正常工作。

（3）電纜的彎曲半徑要求。電纜安裝敷設(shè)時(shí)，在彎曲各曲線處會(huì)產(chǎn)生不同方向拉伸力，產(chǎn)生導(dǎo)致電纜損壞的動(dòng)態(tài)壓力。而且電纜有安裝敷設(shè)牽引時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)壓力比電纜在靜態(tài)多，所以在各種情況下，電纜的彎曲半徑盡可能的大一些。

電纜最小彎曲半徑可按下式計(jì)算。

R=F×D(mm）。

式中，R 為電纜彎曲半徑，mm；D 為電纜外徑，mm；F 為彎曲半徑系數(shù)，參見(jiàn)表1。

表1

（4）電纜用于管道敷設(shè)時(shí)，應(yīng)選用能抵擋在電纜安裝時(shí)不變形的聚乙烯重型硬管，且內(nèi)壁應(yīng)光滑，同時(shí)在安裝敷設(shè)的電纜護(hù)套上涂上石墨、滑石粉和其他適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑，以防止安裝時(shí)電纜的護(hù)套損壞。

3 安裝時(shí)電纜的拉力控制

（1）安裝時(shí)，電纜的拉力應(yīng)在一定的范圍內(nèi)，否則會(huì)損壞電纜，電纜的最大安全拉力取決于電纜材料的應(yīng)力極限。

電纜的最大拉力F 按下式計(jì)算F=N×Ac×S（kN）

式中，F(xiàn) 為電纜最大拉力，kN；N 為電纜導(dǎo)體中單線根數(shù)；Ac 為每根單線截面積，mm2；S 為最大安全抗拉應(yīng)力，kN/mm2，參見(jiàn)表2。

表2

（2）電纜附件安裝要求：

①終端頭：終端的鎧裝（鎧帶）和銅屏蔽層應(yīng)分別用絕緣絞合導(dǎo)線單獨(dú)接地，銅屏蔽層接地線的截面不得小于25mm2；鎧裝層（鎧帶）接地線的截面不應(yīng)小于10mm2。

②中間接頭：中間接頭內(nèi)銅屏蔽層的接地線不得和鎧裝層（鎧帶）連在一起，對(duì)接頭兩側(cè)的鎧裝層必須用另一根接地線相連，而且還必須與銅屏蔽層絕緣。如接頭的原結(jié)構(gòu)中無(wú)內(nèi)襯層時(shí)，應(yīng)在銅屏蔽層外部增加內(nèi)襯層，而且與電纜本體的內(nèi)襯層搭接處的密封必須良好。即必須保證電纜的完整性和延續(xù)性。廉潔鎧裝的接地線外部必須有外護(hù)套而且有與電纜外護(hù)套相同的絕緣和密封性能，即必須確保電纜外護(hù)套的完整性和延續(xù)性。

4 變壓器電纜頭升高座檢查

（1）變壓器電纜頭升高座下端設(shè)有與110kV 電纜終端插拔入口，容器上端設(shè)有放氣閥，人孔，側(cè)面設(shè)有進(jìn)油閥，并裝有油位計(jì)等測(cè)量油量，容器安裝在固定支架上，容器外殼與支架設(shè)有接地裝置。變壓器電纜頭升高座內(nèi)充滿絕緣油。

（2）絕緣油試驗(yàn)分析。絕緣油的簡(jiǎn)化試驗(yàn)及色譜分析。新裝變壓器油中H2與烴類氣體含量（μL/L）任一項(xiàng)不宜超過(guò)下列數(shù)值：總烴：20H2：10C2H2：0。

（3）油中微量水分的測(cè)量，應(yīng)符合下述規(guī)定：變壓器油中的微量水分含量，對(duì)電壓等級(jí)為110kV 的，不應(yīng)大于20mg/L；220kV 的，不應(yīng)大于15mg/L；330 ～500，不應(yīng)大于10mg/L。

（4）油中含氣量的測(cè)量，應(yīng)符合下述規(guī)定：電壓等級(jí)330-500kV 的變壓器，按照規(guī)定時(shí)間靜置后取樣測(cè)量油中的含氣量，其值不應(yīng)大于1%（體積分?jǐn)?shù)）。

（5）對(duì)SF6氣體絕緣的變壓器應(yīng)進(jìn)行SF6氣體含量檢驗(yàn)及檢漏：SF6氣體含水量（20℃的體積分?jǐn)?shù)）一般不大于250μL/L。變壓器應(yīng)無(wú)明顯泄漏點(diǎn)。

5 插拔式電纜終端制作

（1）基本構(gòu)成：環(huán)氧絕緣體座又稱GIS 插拔座，包括環(huán)氧絕緣體和導(dǎo)體靜觸頭，與GIS 裝置母線或變壓器繞組進(jìn)行連接。主要作用為絕緣，承受電壓。

導(dǎo)體棒為GIS 插拔動(dòng)觸頭，主要與電纜的導(dǎo)體進(jìn)行連接，與GIS 插拔靜觸頭配套使用，接通GIS 裝置母線或變壓器繞組進(jìn)行持續(xù)供電。GIS 應(yīng)力錐是在終端頭里，應(yīng)力錐主要將電纜外屏蔽端口處半用導(dǎo)電材料進(jìn)行延伸，通過(guò)改變其幾何形狀的方法改善電場(chǎng)強(qiáng)度分布極不均勻的情況，以達(dá)到提高介電強(qiáng)度降低電場(chǎng)強(qiáng)度，均勻電場(chǎng)的目的。壓緊裝置在應(yīng)力錐和電纜保護(hù)管中間，保證應(yīng)力錐與環(huán)氧絕緣體內(nèi)壁嚴(yán)密、無(wú)縫隙全面的緊密連接。電纜保護(hù)管主要連接應(yīng)力錐、壓緊裝置和皺紋鋁套間的導(dǎo)通固定件，降低電場(chǎng)強(qiáng)度，均勻電場(chǎng)，與大地等電位連接。安裝法蘭盤主要與電纜終端GIS 插拔裝置與GIS裝置或變壓器器身可靠牢固連接。熱縮管與電纜保護(hù)管末端與電纜外護(hù)套熱縮到一起，防水防潮及防腐蝕，增加機(jī)械強(qiáng)度。

（2）制作工藝過(guò)程。工藝流程：校潮、剝切外護(hù)層制作地線、制作護(hù)套、剝切電纜半導(dǎo)電層及絕緣層、 作標(biāo)識(shí)、制作電纜終端、試驗(yàn)。操作工藝：檢查產(chǎn)品所有的部件、預(yù)切斷電纜、處理及校直電纜、壓接導(dǎo)體引出棒、拋光電纜絕緣、套入應(yīng)力錐、組裝、封鉛、連接接地電纜。

①在工作之前，預(yù)先認(rèn)真檢查所有部件的數(shù)量及外觀質(zhì)量。

②預(yù)切電纜，將電纜垂直豎立，并確定最終切斷位置。在“預(yù)斷點(diǎn)”處切斷電纜。

③處理電纜，在預(yù)斷點(diǎn)向下量取La+200 處做標(biāo)記，向端部量取400mm，去掉外護(hù)套，露出鋁波紋護(hù)套；由標(biāo)記向下300mm 刮掉電纜石墨層；將露出的電纜波紋鋁護(hù)套進(jìn)行加熱，用清洗劑認(rèn)真清洗波紋鋁護(hù)套表面防腐瀝青，清洗干凈；并用鋼鋸打磨波紋鋁護(hù)套表面，打磨長(zhǎng)度為280mm；在露出的波紋鋁護(hù)套處，進(jìn)行預(yù)封鉛，焊涂鋁焊料厚度0.5 ～1mm；去掉波紋鋁護(hù)套，保留300mm，鋁護(hù)套端口處用鉗子處理成喇叭口狀，避免損傷電纜絕緣屏蔽。用直尺檢查電纜的校直情況。然后由最終切除點(diǎn)處，鋸掉多余電纜，電纜線芯界面要與電纜軸垂直。

去掉阻水帶，保留50mm，把阻水帶用保護(hù)帶燃燒固定。按圖四尺寸處理電纜絕緣屏蔽層和絕緣層，露出線芯，再將電纜絕緣端頭處理成鉛筆頭型。

（3）壓接導(dǎo)體引出棒（500mm2以下需先套應(yīng)力錐后壓接導(dǎo)體引出棒）。

表3

（4）拋光電纜絕緣保持表面的圓滑形狀，確認(rèn)電纜絕緣表面沒(méi)有劃痕，并符合要求。

（5）套入應(yīng)力錐。在電纜絕緣表面和應(yīng)力錐內(nèi)孔表面均勻地，薄薄地涂一層硅脂；套入應(yīng)力錐。

纏繞帶材：首先去除阻水帶外面的保護(hù)帶，最內(nèi)層：從應(yīng)力錐末端20mm 半搭接纏繞一層半導(dǎo)電帶到阻水帶并搭接20mm；中間層：距半導(dǎo)電帶前端5mm 處開(kāi)始向鋁波紋護(hù)套半搭接纏繞一層銅網(wǎng)并與鋁波紋護(hù)套搭接20mm 并用銅扎線固定牢固；最外層：從半導(dǎo)電帶前端開(kāi)始向鋁波紋護(hù)套半搭接纏繞一層PVC 帶，并與鋁波紋護(hù)套搭接25mm。

用保鮮膜從導(dǎo)體引出棒到電纜鋁波紋護(hù)套全部包裹，待組裝用。

（6）組裝（注意：整體式組裝按照順序進(jìn)行制作）制作上部金具（注意O 型圈）；按IEC62271IEC60859 規(guī)定，有兩種尺寸制作方式：470 型和757 型。

把組裝好的環(huán)氧套管組件，用M12×90 螺栓通過(guò)制作法蘭連接到制作到開(kāi)關(guān)柜上；把已處理好的電纜制作到環(huán)氧套內(nèi)，導(dǎo)體引出棒的多點(diǎn)接觸器與上部金具A 要很好地接觸；制作壓緊裝置和電纜保護(hù)管：先用預(yù)緊螺栓M10×60 把電纜保護(hù)管壓縮到M10×30 螺栓能裝的位置，旋入M10×30 螺栓，卸下預(yù)緊用螺栓，擰入M10×30螺栓使電纜保護(hù)管與環(huán)氧套管底部緊貼。

（7）鉛封8.1 封鉛抹平，此時(shí)要進(jìn)行溫度測(cè)控，溫度測(cè)控點(diǎn)溫度應(yīng)低于120℃；（封鉛形狀為蘋(píng)果形，絕不許假焊）繞包絕緣自粘帶兩層，搭接50%；在繞包絕緣自粘帶部位套入熱縮管（φ200×500），用噴燈烘烤使熱縮管收縮，收縮后的熱縮管端口用內(nèi)J-30，外PVC 纏繞，部位詳見(jiàn)制作圖紙。

（8）連接地電纜，按照制作要求去掉接地電纜絕緣，露出電纜線芯；用壓鉗將線端子壓到接地電纜線芯上；用螺栓將接線端子同保護(hù)管上的端子接到一起，并且通過(guò)接地箱接地。

6 SF6 電纜頭倉(cāng)的檢查

110kV 交聯(lián)電力電纜插拔式GIS 終端試驗(yàn)在GIS 裝置SF6 氣體微水試驗(yàn)、GIS 裝置交流耐壓試驗(yàn)及變壓器絕緣油檢測(cè)合格，方可進(jìn)行110kV 交聯(lián)電力電纜插拔式GIS終端試驗(yàn)。

微水測(cè)量：測(cè)量斷路器內(nèi)SF6氣體的微量水含量（20℃的體積分?jǐn)?shù)），應(yīng)符合下列規(guī)定：與滅弧室相通的氣室，應(yīng)小于150μL/L；不與滅弧室相通的氣室，應(yīng)小于250μL/L；SF6氣體含水量測(cè)定應(yīng)在斷路器充氣48h 后進(jìn)行。

現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，在開(kāi)關(guān)設(shè)備充氣后，SF6 絕緣氣體水分含量的首次測(cè)量將由生產(chǎn)廠商進(jìn)行。維護(hù)時(shí)需打開(kāi)氣室，因此，維護(hù)工作后必須檢查水分含量。允許的水分含量極限值表。

說(shuō)明：ppmv=“百萬(wàn)分之幾”的水分含量。當(dāng)操作壓力介于充氣壓力和最小額定壓力之間時(shí)，露點(diǎn)值是有效的。

主要方法：一是將110kV 交聯(lián)電力電纜插拔式GIS終端安裝在GIS 裝置的電纜倉(cāng)內(nèi)，充氣SF6 氣體5.2Pa；電纜另一端安裝在變壓器電纜插拔座內(nèi)（變壓器內(nèi)部繞組與插拔座斷開(kāi)），充滿絕緣油。二是利用GIS 試驗(yàn)樁安裝在GIS 裝置上進(jìn)行充氣SF6 氣體完成。

表4

7 檢查試驗(yàn)

利用串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置GDTF-270kVA/270kV 進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，根據(jù)GB50150-2016《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中110kV 交聯(lián)電力電纜交流耐壓試驗(yàn)電壓應(yīng)為2U0，耐壓時(shí)間60min。

圖1

8 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)110kV 電力電纜的投運(yùn)前的檢查過(guò)程，體現(xiàn)出做工的精密細(xì)致符合性，制作上做到了結(jié)構(gòu)完美的復(fù)原性，檢驗(yàn)試驗(yàn)完成其電纜的可靠性。并且體現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）檢驗(yàn)設(shè)備使用空間小，安裝方便，可以解決“不具備上述試驗(yàn)條件或有特殊規(guī)定時(shí)”的環(huán)境下進(jìn)行110kV GIS 電纜終端頭及電纜試驗(yàn)。

（2）電氣設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累為項(xiàng)目工程建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐，并且做到了工程施工過(guò)程的閉環(huán)管理。

（3）建設(shè)高質(zhì)量完美工程創(chuàng)造了條件。