220kV高壓電纜施工技術(shù)及應(yīng)用研究

沈文浩

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力基礎(chǔ)設(shè)施的類型和形式不斷更新和重復(fù)，以滿足實(shí)際的建設(shè)需求。例如，在220 kV高壓電纜安裝項(xiàng)目中，原來的架空線安裝方法已經(jīng)逐漸發(fā)展起來。無桿配置的電網(wǎng)接線方法已被替換。通過討論寧波福明220千伏輸變電工程案例以及我國電纜的使用現(xiàn)狀，為電力電纜的安全操作提供了參考資料。

關(guān)鍵詞：220 kV;高壓電纜;施工技術(shù);難點(diǎn)

一、工程概括

寧波福明220千伏輸變電工程為全電纜線路，電纜線路額定電壓為220kV.電纜線路自新建220kV福明變內(nèi)GIS終端開始，至隧道綜合管廊 8號井西側(cè)與220kV新樂變整體改造工程（電纜部分）對接。電纜線路經(jīng)過新建220kV福明變明挖隧道、地下綜合管廊。單回電纜線路全長為4.396km，共4回路電纜。隧道段電纜型號為 YJLW03-127/220kV-lX2500mm2，電纜中間接頭安裝120套，終端安裝12套。

二、引言

自從我國電力系統(tǒng)重組以來，通過不斷發(fā)展和完善為人們的日常生活提供了極大的便利。220 kV變電站是我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)高壓和低壓電力的轉(zhuǎn)換，決定著電力的傳輸和穩(wěn)定。因此，220 kV變電站的建設(shè)和安裝非常重要，電氣安裝是220 kV變電站建設(shè)的關(guān)鍵。電氣設(shè)備質(zhì)量的任何問題都會影響整個變電站系統(tǒng)的運(yùn)行，從而影響電能的質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此，加強(qiáng)對220 kV變電站電氣安裝施工技術(shù)的分析研究是一項(xiàng)重要的任務(wù)。

三、科學(xué)建筑的安排和內(nèi)容

根據(jù)科學(xué)施工理論的指導(dǎo)原則，可以按照以下過程進(jìn)行施工。第一步是高壓設(shè)備的實(shí)際安裝過程。從建筑物到監(jiān)控設(shè)備的基本線路，已安裝的監(jiān)控設(shè)備和主變壓器進(jìn)行檢查和微調(diào)，以及監(jiān)控設(shè)備的安裝和調(diào)試;第二階段，低壓設(shè)備的實(shí)際安裝設(shè)計方案：室內(nèi)高壓開關(guān)柜的測試與校對，室外母線橋的科學(xué)規(guī)范安裝;第三步，高壓設(shè)備的實(shí)際安裝過程：首先檢查并調(diào)整電抗器和電容器，然后連接硬母線的配置，并進(jìn)行相應(yīng)高壓電纜頭的檢查和安裝測試、安裝外殼和網(wǎng)門;第四步是兩個設(shè)備的安裝過程：首先安裝兩個磁盤和兩個機(jī)柜，然后鋪設(shè)電纜，最后進(jìn)行兩條線路連接;第五步，檢查和調(diào)試電壓保護(hù)裝置：檢查并調(diào)試保護(hù)，安裝設(shè)備后，檢查線路到設(shè)備安裝，模仿真實(shí)考驗(yàn);第六步是測試高壓設(shè)備：考驗(yàn)與測試互感器、隔離開關(guān)、避雷器、變壓器和斷路器等;第七階段是兩次設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收，對施工技術(shù)檢查以及安裝和調(diào)試材料檢驗(yàn)和試運(yùn)行驗(yàn)收。

同時，電氣安裝施工分類的主要系統(tǒng)有七個：主變系統(tǒng)、220 kV配電單元的中壓系統(tǒng)、35kV低壓、電容器和電抗器、接地系統(tǒng)，發(fā)電廠的電力系統(tǒng)，通常稱為直流系統(tǒng)、控制和保護(hù)系統(tǒng)（也稱為二次系統(tǒng)）、照明系統(tǒng)等。

四、220 kV高壓電力電纜故障的原因

（一）機(jī)械損壞

故障最容易的原因是對220kV高壓電力電纜的外部保護(hù)措施造成明顯的機(jī)械損壞，這種損壞最有可能造成人身安全傷害，并且故障后果更加嚴(yán)重。機(jī)械損壞后不會立即采取保護(hù)措施，從而導(dǎo)致機(jī)械損壞和220 kV高壓電力電纜故障。后續(xù)的使用過程中，會造成很嚴(yán)重的后果。機(jī)械損傷缺陷可大致分為三種情況。

（1）由于人為的破壞，通常會在外力的作用下直接損壞電纜。

（2）在電纜安裝過程中，由于員工的工作問題而直接損壞了電纜的外部絕緣層，這在電纜上受到了過大的機(jī)械牽引力。

（3）在自然環(huán)境中無法控制的自然現(xiàn)象，環(huán)境是外部的自然環(huán)境，頻繁的強(qiáng)風(fēng)和持續(xù)降雨會導(dǎo)致電纜受到機(jī)械損壞。

（二）防潮

使用220kV高壓電力電纜容易發(fā)生故障，這會導(dǎo)致電纜的傳輸電流突然增大，并降低電纜的絕緣電阻，這種故障很容易使220 kV高壓電力電纜鏈接器具的損傷，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的財產(chǎn)損失，220 kV高壓電力電纜絕緣的主要原因是電纜制制作程中造成的，如果電纜由非標(biāo)準(zhǔn)材料制成，則由于電纜的密封措施不足，很容易導(dǎo)致絕緣受潮問題。

（三）絕緣劣化

220 kV高壓電力電纜發(fā)生故障的最不可避免的原因是絕緣性能差，220 kV高壓電力電纜使用的絕緣材料基本上是塑料。化學(xué)研究表明，塑料材料在暴露于自然環(huán)境中時往往會出現(xiàn)，由于老化現(xiàn)象，電纜絕緣層的保護(hù)能力降低。在使用電纜時，如果有氣體進(jìn)入電纜，則氣體會在高壓電離作用下立即被加熱，從而進(jìn)一步降低電纜的絕緣性能。

（四）高壓電纜附件的安裝質(zhì)量管理

由于本工程采用2500mm2截面的電纜，是對電纜附件人員的技能能力的考驗(yàn)，技能水平的高低也是質(zhì)量保證的重要因素。由專業(yè)安裝人員組成的安裝團(tuán)隊至關(guān)重要，對工期安排、安裝地點(diǎn)干凈、環(huán)境符合要求已做好充分準(zhǔn)備，并已采取措施。施工過程要保證現(xiàn)場場地的清潔，施工時戴上手套，嚴(yán)禁與切開的電纜主體上的灰塵和濕氣物體接觸。在安裝過程中要按圖施工，每個步驟的處理要小心仔細(xì)并符合要求，每一步都要做好記錄，這是確保安裝220 kV高壓電纜附件安裝質(zhì)量的前提。選擇220 kV高壓電纜附件，選用知名品牌、優(yōu)良的材料、科學(xué)的結(jié)構(gòu)、易于安裝和可靠的質(zhì)量是對高壓電纜附件安裝質(zhì)量的重要保證。在安裝電纜附件時使用先進(jìn)且專業(yè)的安裝工具也是提高安裝質(zhì)量水平和安裝效率的有效方法。

五、220 kV高壓電力電纜故障檢測技術(shù)的應(yīng)用

如果220 kV高壓電纜中存在擊穿問題，則應(yīng)采用有效的擊穿檢測方法來快速處理擊穿。以下技術(shù)和方法可以應(yīng)用于特定的檢測過程：

（一）萬用表方法的應(yīng)用

這是高壓電纜故障檢測中最常用的方法，其基本測量原理如下：將終端電纜的金屬屏蔽層與電纜芯線短路，使用萬用表進(jìn)行測量兩者之間的電阻。如果測試的電阻值為無窮大，則表明電纜故障是開路故障，而如果電阻值為電纜芯線電阻的兩倍，則可以判斷為斷線故障。

（二）使用直閃光法

直閃法是直接高壓閃路法的縮寫，可用于閃絡(luò)故障檢測，在這種類型的錯誤中，故障點(diǎn)的位置非常容忍。發(fā)生閃絡(luò)時，會產(chǎn)生電流脈沖波，從而在電纜和故障點(diǎn)之間產(chǎn)生電流沖波，可以通過電纜的測試端口獲得電磁波的線管數(shù)據(jù)，并且可以通過根據(jù)波形確定無線電波的反射時間來找到電纜的高強(qiáng)度。直閃法的特點(diǎn)是測試速度快、精度高。

（三）電橋檢測技術(shù)的應(yīng)用

此檢測方法的原理如圖1所示。有故障的電纜相短路連接到無故障的電纜相，同時，單個母橋電路連接到電纜的起點(diǎn)。通過測量非故障電纜相的電阻與接地后的電阻之比來計算從故障點(diǎn)到實(shí)際距離的電阻值。該檢測方法的具體優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，用途廣泛。唯一的缺點(diǎn)是無法準(zhǔn)確檢測閃絡(luò)缺陷，為了解決這個問題，業(yè)內(nèi)專家學(xué)者已經(jīng)開發(fā)出一種高度敏感的測量儀器，可用于研究后的實(shí)際測試。

結(jié)語

我國雖然已經(jīng)對許多電壓系統(tǒng)進(jìn)行了改革，但是電壓系統(tǒng)運(yùn)行非常完整，并且電壓轉(zhuǎn)換和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)相對成熟，但是由于電壓運(yùn)行中存在的隱患，因此不能排除轉(zhuǎn)換的可能性。因此在進(jìn)行維護(hù)工作時，電壓安裝是變電站運(yùn)行和維護(hù)的重要因素，電壓安裝的施工質(zhì)量直接影響220 kV變電站的性能。因此，在220 kV變電站的建設(shè)中，需要加強(qiáng)對電壓裝置和施工技術(shù)的研究，學(xué)習(xí)電壓安裝和接地保護(hù)，確保電氣裝置的質(zhì)量安全。可用于220 kV變電站運(yùn)行，確保變電站運(yùn)行的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

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