某电厂500kV充油电缆改造方案探讨

摘要：某电厂共有两回500kv充油电缆，自投产以来，主要发生过上终端爆炸、上终端出现乙炔、下终端漏油等三种故障模式。工程采用整体改造方案，对原有电缆进行拆除并拆走，电缆本体拟选用XLPE干式电缆；改造工程的总工期为6～8个月。通过合理协调和组织，电缆的改造增强了工程的安全性，并实现了工程效益。

关键词：充油电缆XLPE干式电缆改造

Abstract：A power plant twice 500kV oil-filled cables. Since the operation, occurs mainly on the terminal explosion, on the terminal appear acetylene, following terminal oil spill three failure modes. The project uses the overall transformation program, dismantled and removed the original cable, the cables body intended for use XLPE dry cable; the total period of the renovation project is 6 to 8 months. By reasonable coordination and organization , the transformation of the cable to enhance the safety of the works, and realization of project benefits.

Key words：Oil-filled cable, XLPE cable, Renovation

中图分类号：TM6文献标识码：A 文章编号：

1 充油电缆（500kV）运用概况

某电厂共有两回500kV充油电缆，其敷设路径从主变洞229.75m高程500kV电缆室SF6电缆终端起，经30°高压电缆斜洞，至户外出线场地面高程420.10m户外电缆终端止，上下两端高差约为190m。充油电缆自投产以来，主要发生过上终端爆炸、上终端出现乙炔、下终端漏油等三种故障模式。

高压充油电缆，由于上下终端高差较大，存在电缆下终端承受油压过大的问题，给电缆的安全运行带来风险：

（1）若充油电缆下终端漏油问题未得到根治，有重复故障的风险

该厂500kV电缆自投运以来总共发生8起下终端头漏油事件，占到电缆总故障的90%，故障主要集中在两回电缆的C相下终端，除A线A相外，两回电缆的其他相都发生过不同类型的故障。由于电缆敷设的垂直落差为190米，下终端需长时间承受约19bar的油压，存在一定的风险，加之受运行年限以及投运后进行多次故障后修补的影响，电缆下终端发生漏油的可能性仍然存在，是威胁电缆安全运行的的重要因素。

（2）充油电缆故障修复工艺难度高、风险大

500kV高压电缆属于超高电压等级、高压力、高落差、长距离的充油电缆，故障修复包含带油封焊、充油电缆绝缘拆除及绑扎等专业性极强的工艺，在修复过程中，若一旦出现失误就将对电缆绝缘造成损伤，所以每次修复都需要由熟悉高压充油电缆结构，并具有相当丰富现场制作经验的专业人员进行现场修复工作。

（3）充油电缆重复发生故障，修复难度日益增大

两回充油电缆C相下终端由于经过多次修补，已基本将原有电缆下终端可供修复的封锡层长度使用完毕，目前可供修复的余度已经很小

（4）电缆备品采购难度大、成本高

随着干式电缆制造技术的成熟，价格适宜，工程实际运用占据绝大部分市场，充油电缆应用越来越少，因此购买电缆维护及维修所需的相关部件、耗材及配备修复电缆技术人才的成本不断升高，根据以往经验采购周期也需更长，部分部件甚至因停产而无法采购。

2 电缆（500kV）系统发展趋势

2.1电缆型式充油电缆

在上世纪六十年代已应用到超高压电缆输电系统中，该结构的电缆可靠性和长期运行业绩得到行业的肯定，但充油电缆制造、安装及维护困难、存在消防隐患，尤其是用于高落差的竖井或斜洞中，下终端漏油问题始终难以根治，近十多年来，充油电缆已逐渐式电缆所取代。超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆在上世纪九十年代初开始得到应用，到目前为止，我国水电站中采用500kV干式电缆的工程实例已经有很多，其中二滩水电站500kV LDPE干式电缆于1997年11月投入运行，天荒坪抽水蓄能电站500kV XLPE干式电缆于1998年5月投入运行，后续的宜兴、龙滩、惠蓄、宝泉、白莲河、西龙池等电站也采用了500kV XLPE干式电缆，多年的运行经验表明：超高压干式电缆的制造技术是成熟的，其优良的电气性能以及安装、维护方便，特别是敷设路径不受高差限制等特点获得了业内认可，干式电缆取代充油电缆是大势所趋。

2.2电缆户外终端的型式

户外终端的外绝缘分为合成绝缘终端和瓷套绝缘终端两种。终端内的绝缘介质为充SF6或充油。

2.3电缆GIS终端的型式

国际上500kV电缆系统专业生产厂商主要有日本VISCAS、日本JPS、德国南方、法国Silec、Nexans和Prysmian。除了法国Silec以生产充SF6气体终端为主外，其他各厂商以往均主要供货充油型终端，但日本VISCAS已较早开发超高压全干式电缆终端，德国南方及日本JPS稍后于VISCAS也开发了超高压全干式电缆终端。

3 电缆（500kV）改造方案

3.1 方案拟定的原则

由于本项目为改造工程，允许停电时间有限，选择改造方案时考虑如下原则：

应考虑：(1)应以安全为第一；(2)确保改造成功，运行可靠；(3)投资省，施工简单，干扰少，停电时间短。

3.2 整体改造方案

3.3.1对原有电缆的处理方案：

将电缆分段或整根拆除，由于电缆安装在斜洞中，如果将电缆分段，每段电缆的重量轻，便于牵引，但每段电缆都要用钢丝绳固定，需要多次往返操作卷扬机，且无论是往上拖还是往下放电缆，其导向不易控制，总的拆除时间预计会比整根拆除长；整根拆除时可用卷扬机将电缆固定后整体往上牵引或利用电缆的自重缓慢下滑。初拟用两台10t卷扬机固定电缆，在电缆下终端下方楼板处（224.75m）开孔，在主变运输洞内设一导向牵引车及导向轮，松开电缆卡环，操作卷扬机，缓慢放钢丝绳，让电缆缓缓滑落到主变运输廊道内，电缆分段后用车运出洞外。

3.3.2改造后的布置方案

利用原有的电缆支架，采用三相水平蛇形敷设方式，直线段支架间距为1.5m，相间距为400mm，根据新电缆卡环的尺寸及蛇形敷设的波浪度，重新在支架上开孔，剖面图如图1所示。初拟蛇行节距取6m、弧幅160mm~240mm，原有槽钢基础的长度1270mm满足蛇形敷设的要求。

图1电缆支架布置方案

3.3.3电缆改造实施方案

(1)改造方案

1) 拆除高压电缆洞内需要先改造的围栏和防火隔墙，运行中的一回电缆的围栏和保护隔离带需要用防火隔板隔离开，形成一个独立的运行空间，以防止施工的干扰。2) 拆除旧的电缆及电缆终端。3) 安装新的电缆及电缆终端。4)安装新的消防分隔及保护隔离带。5) 安装完成后，进行相关试验及调试，恢复GIS设备的连接，恢复架空线跳线，重新送电。6) 重复以上步骤，进行下一回路的电缆更换工作。