10kV—220kV電力電纜受潮處理系統(tǒng)裝置省工法摘要：介紹一種10kV-220kV電力電纜進(jìn)水受潮處理方法，該方法為抽真空作業(yè)、充壓力枯燥氣體作業(yè)、檢測(cè)作業(yè)三種作業(yè)方式的結(jié)合，能夠徹底的處理掉電纜中的水份，具有應(yīng)用圍廣、效率高、效果好、平安、便捷等優(yōu)點(diǎn)，是10kV-220kV電力電纜進(jìn)水受潮處理的首選方法。關(guān)鍵詞：電力電纜、進(jìn)水受潮、處理、枯燥、密封、檢測(cè)0序言10kV-220kV高壓電力電纜進(jìn)水受潮是電纜應(yīng)用中屢見(jiàn)不鮮的問(wèn)題，特別是南方沿海城市，由于地下水位低、又多臺(tái)風(fēng)暴雨，高壓電纜進(jìn)水更是多見(jiàn)。高壓電力電纜進(jìn)水假設(shè)不處理或處理不徹底，一般竣工試驗(yàn)也能通過(guò)，短期危害并不顯現(xiàn)，具有隱蔽性，通常不被人所重視。但在電場(chǎng)的作用下，電纜會(huì)發(fā)生水樹(shù)老化現(xiàn)象，最后導(dǎo)致電纜擊穿。水樹(shù)開(kāi)展過(guò)程一般在8年左右，電纜及其的設(shè)計(jì)使用壽命為30年，假設(shè)高壓電纜進(jìn)水，便會(huì)大大縮短使用壽命，其在5－10年就就可能因水樹(shù)而導(dǎo)致?lián)舸?。這種水樹(shù)充滿整條電纜，無(wú)法修復(fù)，只能更換，將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和停電帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)負(fù)面影響。另外電纜運(yùn)行過(guò)程中潮汽會(huì)在電纜絕緣與中間接頭預(yù)制件絕緣之間形成水珠，可能導(dǎo)致電纜接頭投運(yùn)一年就會(huì)擊穿。連續(xù)供電是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)電力的根本要求，防止進(jìn)水受潮的電纜投入運(yùn)行，可以提高供電的可靠性，減少停電，有很大的社會(huì)效益。如果因電纜進(jìn)水受潮導(dǎo)至電纜擊穿事故發(fā)生，將直接導(dǎo)致用戶大面積、長(zhǎng)時(shí)間停電，致使供電可靠率下降，從而給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用電帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響1裝置的形成目前國(guó)對(duì)高壓電力電纜進(jìn)水受潮還沒(méi)有成熟的處理設(shè)備或工藝，遇到后往往不知從何下手；另外，假設(shè)是110kV以上的超高壓電力電纜工程,往往還具有重點(diǎn)工程﹑工期短﹑電纜價(jià)格昂貴﹑電纜生產(chǎn)周期長(zhǎng)等特點(diǎn),通常要求對(duì)受潮電纜處理迅速、徹底，因此對(duì)電力電纜進(jìn)水受潮處理起來(lái)非常棘手。為了解決電纜進(jìn)水受潮后難于處理的難題，我公司于2009年開(kāi)場(chǎng)對(duì)“10kV-220kV電力電纜進(jìn)水受潮處理系統(tǒng)〞科技工程進(jìn)展立項(xiàng)研究，經(jīng)有關(guān)專家及公司科技人員對(duì)“10kV—220kV電力電纜進(jìn)水受潮處理系統(tǒng)〞科技工程進(jìn)展驗(yàn)收，驗(yàn)收專家組一致認(rèn)為：該工程在國(guó)首次設(shè)計(jì)研制了一套電纜進(jìn)水受潮處理系統(tǒng)，應(yīng)用該系統(tǒng)處理電纜進(jìn)水受潮故障，方便、快速、科學(xué)，徹底解決了電纜進(jìn)水后難于處理的難題。不僅可以節(jié)約大量資金(更換電纜),還可以大大縮短投運(yùn)時(shí)間,意義非常重大，該工程成果到達(dá)國(guó)先進(jìn)水平，同意通過(guò)驗(yàn)收。210kV—220kV電力電纜進(jìn)水受潮處理系統(tǒng)裝置組成2.1抽真空系統(tǒng)2..1.1經(jīng)比擬篩選，本系統(tǒng)選用2*-8A旋片式無(wú)水冷真空泵，該泵同國(guó)同類產(chǎn)品相比，耗電少，真空度高，噪音低，外觀美觀，重量輕等優(yōu)點(diǎn)。泵由電機(jī)經(jīng)三角皮帶傳動(dòng)到轉(zhuǎn)子，電動(dòng)機(jī)和泵用螺釘卡板固定在底盤上。真空泵主要性能參數(shù)規(guī)格抽氣速率(L/S)電機(jī)功率(kw)外形尺寸(cm)重量(Kg)泵轉(zhuǎn)速(rpm)2*-8A81.155×43×44705502.2高壓枯燥氣體產(chǎn)生系統(tǒng)在采用外部空氣對(duì)受潮電纜進(jìn)展充氣時(shí)時(shí)，需要對(duì)空氣進(jìn)展除塵和凈化，然后再枯燥，枯燥氣體處理裝置包括有依序靠觸機(jī)械連接的枯燥處理層、真空泵和儲(chǔ)氣罐，如圖1所示。圖1枯燥高壓氣體產(chǎn)生設(shè)計(jì)圖外界空氣首先進(jìn)入除塵層和凈化層，來(lái)濾除空氣中灰塵等雜質(zhì)，這樣可以防止將灰塵或其他不利于電纜的物質(zhì)帶到電纜部，影響電纜的正常使用。經(jīng)過(guò)凈化的空氣進(jìn)入枯燥層，進(jìn)展枯燥，枯燥層中充填有循環(huán)再生式活性枯燥劑。這種可循環(huán)再生式活性枯燥劑是一種環(huán)保的可循環(huán)再利用的枯燥劑，可把空氣濕度降到3.5%以下?？菰锵到y(tǒng)有一個(gè)氣體濕度檢測(cè)器，當(dāng)空氣未枯燥到要求的濕度時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)重新對(duì)該氣體進(jìn)展枯燥，直到檢測(cè)到空氣濕度符合要求。由于電纜長(zhǎng)度長(zhǎng)，通氣道小的特性，采用枯燥氣體進(jìn)展枯燥時(shí)，該枯燥氣體需要在一定壓力下進(jìn)入電纜，才能將枯燥氣體完全充分的作用在整條電纜中，到達(dá)枯燥電纜進(jìn)水受潮局部的最正確技術(shù)效果，因而需要采用真空泵和儲(chǔ)氣罐進(jìn)展加壓處理。氣體經(jīng)過(guò)枯燥處理層枯燥后，送入氣體增壓系統(tǒng)，在壓縮機(jī)的作用下把氣體加壓存儲(chǔ)在儲(chǔ)氣罐中，儲(chǔ)氣罐可提供0-6公斤壓力的氣體。2.3專門設(shè)計(jì)與電纜連接的密封器密封器功能電力電纜通常較長(zhǎng)，10kV以上的電力電纜線芯都是采用緊壓型構(gòu)造，線芯間隙很小，外界高壓枯燥氣體假設(shè)不借助于密封套將無(wú)法充入電纜，而且電纜截面差異較大，必須設(shè)計(jì)一個(gè)適合不同電纜截面且能保證密封可靠的過(guò)渡連接裝置。經(jīng)過(guò)研究，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)密封器，密封可靠。自行設(shè)計(jì)、制造的密封器，設(shè)計(jì)巧妙，安裝方便，應(yīng)用可靠。在電力電纜進(jìn)水受潮處理系統(tǒng)應(yīng)用中。2.4氣體轉(zhuǎn)換器由于電力電纜進(jìn)水可能是多條電纜，也可能是一根電纜的多個(gè)線芯，為了處理快捷，相互之間連接方便、快捷，專門設(shè)計(jì)了氣體轉(zhuǎn)換器。該氣體轉(zhuǎn)換器包括有一個(gè)進(jìn)氣口和復(fù)數(shù)個(gè)出氣口，進(jìn)氣口通過(guò)一氣體導(dǎo)管連接枯燥氣體處理裝置，復(fù)數(shù)個(gè)出氣口則通過(guò)氣體導(dǎo)管及密封套對(duì)應(yīng)連接到電纜上。這種氣體轉(zhuǎn)換器是一種一進(jìn)口多出口的氣體分化器，使用該轉(zhuǎn)換器后，便可提高枯燥氣體處理裝置的使用效率，同時(shí)處理多條電纜的進(jìn)水受潮問(wèn)題。設(shè)計(jì)的氣體轉(zhuǎn)換器如圖2所示。圖2氣體轉(zhuǎn)換器2.5氣體濕度檢測(cè)裝置電纜的出氣口是相對(duì)電纜進(jìn)氣口而言的，當(dāng)枯燥氣體進(jìn)入電纜后，在進(jìn)水受潮的線芯中流動(dòng)，并將電纜中的水汽帶走，從電纜的另一端口流出，該端口便是電纜的出氣口。對(duì)于枯燥處理的電力電纜，在充氣口和出氣口都要設(shè)置濕度檢測(cè)儀器，來(lái)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜枯燥處理的效果，當(dāng)進(jìn)氣口的濕度檢測(cè)數(shù)值不滿足要求時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警。特別是在電纜出氣口，由于氣體流量較小，不易實(shí)時(shí)檢測(cè)，且受外界濕度影響大，檢測(cè)誤差大，因此必須設(shè)計(jì)一個(gè)容易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，且受外界濕度影響較小的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)出氣端氣體的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。設(shè)計(jì)的裝置使用方便，可連續(xù)檢測(cè)，檢測(cè)精度可達(dá)小數(shù)點(diǎn)后兩位。310kV-220kV電力電纜進(jìn)水受潮處理結(jié)果的判定對(duì)進(jìn)水受潮電纜的枯燥處理結(jié)果，國(guó)目前尚沒(méi)有統(tǒng)一的判定方法。結(jié)合實(shí)際施工的可操作性、簡(jiǎn)便性及可靠性，由等有關(guān)專家集體研究，確定了以下進(jìn)水受潮電纜處理結(jié)果的判定方法，供大家參考。3.1對(duì)于35kV及以下電纜一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，先抽真空，再充枯燥氣體，在檢測(cè)到出氣端與進(jìn)氣端濕度根本一致，出氣端相對(duì)濕度穩(wěn)定在5%以下后，再充氣24小時(shí)，可認(rèn)為電纜的水已處理干凈，電纜可以正常使用。3.2對(duì)于110kV及以上電纜要嚴(yán)格控制確?？菰锾幚韽氐住Ｊ紫仍陔娎|進(jìn)水端利用真空泵進(jìn)展抽真空，待真空負(fù)壓形成保持36～48小時(shí)后，停頓抽真空。然后翻開(kāi)電纜另一側(cè)密封口，在此端充入一定壓力的枯燥氣體，在對(duì)進(jìn)水電纜進(jìn)展吹枯燥氣體的同時(shí)，在電纜的進(jìn)氣口和出氣口設(shè)置氣體水份檢測(cè)裝置〔濕度測(cè)試儀〕，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體的含水量。在測(cè)得的進(jìn)氣口和出氣口的微水含量根本一樣并保持24小時(shí)無(wú)明顯變化后，再連續(xù)充氣處理48小時(shí)，然后可認(rèn)為電纜的水已處理干凈，電纜可以正常使用。410kV-220kV電力電纜進(jìn)水受潮處理步驟4.1現(xiàn)場(chǎng)初步處理在落實(shí)工作票平安措施，確認(rèn)該電纜無(wú)電后〔有時(shí)需要電纜識(shí)別及砸傷〕，在電纜進(jìn)水處把電纜剝開(kāi)，把電纜未進(jìn)水端也剝開(kāi)，壓低進(jìn)水端剝開(kāi)點(diǎn)，清理臟污，盡量讓電纜的水流出來(lái)，如圖3所示。。圖3初步處理示意圖4.2抽真空作業(yè)在電纜進(jìn)水端保存線芯及絕緣300mm后〔通常選擇進(jìn)水端連接真空泵，假設(shè)是翻開(kāi)電纜兩端后，都有水流出，則選擇低位端連接真空泵〕，其余剝除。把密封套插入電纜進(jìn)水端，測(cè)試電纜與密封套的間隙。拔出密封套，根據(jù)密封套與電纜間隙及接觸長(zhǎng)度纏繞密封帶材，然后插入密封套，在密封套底部與電纜之間纏繞密封帶。在電纜非進(jìn)水端用熱縮帽或其它密封帶材把電纜密封。把真空表及閥門用耐壓力管連接起來(lái)，一端與平穩(wěn)放置的真空泵連接，另一端與電纜連接，連接真空泵電源。42.5電纜進(jìn)水處理抽真空作業(yè)示意圖如圖6所示4.2.6先關(guān)閉閥門1，開(kāi)啟真空泵，再緩慢翻開(kāi)閥門，查看真空表讀數(shù)，通常2-4小時(shí)真空表可到達(dá)真空，待真空負(fù)壓形成后保持抽真空狀態(tài)〔36～48〕小時(shí)。先關(guān)閉閥門1，再停頓抽真空，以防止真空泵的油倒流進(jìn)電纜，然后再翻開(kāi)非進(jìn)水端密封口〔最好空氣濕度在70%以下進(jìn)展〕，外部氣體進(jìn)入電纜，真空表恢復(fù)到0。撤除抽真空設(shè)備，抽真空處理作業(yè)完畢。4.3充枯燥氣體作業(yè)在電纜兩端保存線芯及絕緣300mm，其余剝除。把密封套插入電纜非進(jìn)水端(通常選擇非進(jìn)水端作為與氣源連接端〔此處密封是作業(yè)重點(diǎn)〕把減壓平安閥和裝氣體濕度測(cè)試儀的腔體用耐高壓軟管連接起來(lái)，然后一端同高壓枯燥氣體源連接，另一端同電纜非進(jìn)水端的密封套相連。在電纜進(jìn)水端插入密封套，簡(jiǎn)單密封，用軟管把裝濕度測(cè)試儀的腔體同密封套出氣口連接起來(lái)，腔體的出氣端用直徑10mm以下的管道，管道長(zhǎng)度最少10米，以防止外界氣體進(jìn)入腔體中，影響測(cè)試精度。翻開(kāi)枯燥氣體源，緩慢開(kāi)啟平安減壓閥，觀察壓力表讀數(shù)及系統(tǒng)密封是否良好，通常保持氣體壓力在1.5-3公斤。在電纜的非充氣端，觀察有無(wú)氣體流出。檢驗(yàn)方法通常為，用一無(wú)氣體的塑料袋，袋口包住出氣口，假設(shè)有氣體流出，塑料袋很快被吹鼓起。假設(shè)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)氣體流出，可能是充氣端漏氣，需檢查漏氣點(diǎn)；也可能是充氣端氣壓過(guò)低，可緩慢提高充氣端氣壓值。4.3.8以上是針對(duì)一根電纜進(jìn)水的充氣枯燥處理，假設(shè)是多根電纜進(jìn)水，為了提高處理效率，需使用氣體轉(zhuǎn)換器，其余操作一樣。三根電纜同時(shí)充氣枯燥作業(yè)的示意圖如圖8所示。4.4檢測(cè)作業(yè)4.4．1對(duì)于高壓枯燥氣源應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力。4.4．４采用自行設(shè)計(jì)氣體濕度檢測(cè)裝置，把進(jìn)氣端同電纜出氣口相連，實(shí)時(shí)檢測(cè)電纜出氣口氣體濕度。以減小外界對(duì)腔體氣體濕度的影響。4.4．５記錄進(jìn)出電纜氣體相對(duì)濕度讀數(shù)，每?jī)尚r(shí)記錄一次。4.4.６記錄環(huán)境的相對(duì)濕度。、填寫電纜進(jìn)水受潮處理記錄表，容如下表所示線路電纜枯燥處理過(guò)程檢測(cè)記錄表相電纜出氣口濕度日期時(shí)間8：0010：0012：0014：0015：3016：3018：3019：0021：0023：001：003：005：007：00濕度備注枯燥氣源相對(duì)濕度，環(huán)境空氣相對(duì)濕度，第天平均濕度4.5質(zhì)量驗(yàn)收根據(jù)前述判定標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)人員〔包括甲方、施工方、監(jiān)理方〕中間不定期查看作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。作業(yè)完畢后，提供監(jiān)理確認(rèn)的檢測(cè)記錄，各方對(duì)處理結(jié)果無(wú)異議，認(rèn)為電纜進(jìn)水受潮處理已經(jīng)到達(dá)了預(yù)期的結(jié)果，電纜可以正常使用。3.6退出現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)進(jìn)水受潮電纜進(jìn)展枯燥處理完畢后，經(jīng)有關(guān)部門驗(yàn)收后，應(yīng)立即對(duì)電纜進(jìn)展端口密封處理，防止潮氣、水份進(jìn)入電纜。清理檢查工器具，清理施工垃圾，工作人員退出現(xiàn)場(chǎng)。510kV-220kV電力電纜進(jìn)水受潮處理應(yīng)用實(shí)例5.12009年7月，由于臺(tái)風(fēng)暴雨導(dǎo)致110kV兩根110kV電纜進(jìn)水，用上面介紹的枯燥處理裝置處理數(shù)據(jù)如下〔C相處理記錄〕：7月4日17：00－7月5日17：00抽真空，7月5日18：00－7月12日16：00充枯燥氣體氣，初始濕度為30％左右電纜枯燥處理過(guò)程檢測(cè)記錄表1C相電纜出氣口濕度日期時(shí)間9：0010：0011：0013：0014：3016：3018：3019：3021：3023：301：302：305：307：00濕度26.32524.124182322.521.820.118.617.817.917.217.5備注空氣濕度71－77％，第1天平均濕度21％電纜枯燥處理過(guò)程檢測(cè)記錄表2C相電纜出氣口濕度日期時(shí)間8：009：0011：3013：3015：3017：3019：3021：0023：0024：001：302：304：306：30濕度16.915.814.513.913.412.411.210.210.310.710.710.710.710.9備注空氣濕度67－77％，第2天平均濕度12.3％電纜枯燥處理過(guò)程檢測(cè)記錄表3C相電纜出氣口濕度日期時(shí)間8：3010：3012：3014：3016：0018：0020：0022：0024：002：004：005：307：00濕度13.211.49.21010.110.310.28.18.910.1109.18.4備注空氣濕度67－77％，第3天平均濕度9.9％電纜枯燥處理過(guò)程檢測(cè)記錄表4C相電纜出氣口濕度日期時(shí)間8：0010：0012：0014：0015：3016：3018：3019：0021：0023：001：003：005：007：00濕度7.56.45.35.04.84.84.04.04.04.03.93.83.63.6備注空氣相對(duì)濕度67－77％，第4天平均濕度4.6％電纜枯燥處理過(guò)程檢測(cè)記錄表5C相電纜出氣口濕度日期09.07.10時(shí)間9:0011:0013:0015:0017:0018:0020:0022:0024:002:004:006:008:0010:00濕度3.63.61.32.73.73.21.91.61.10.40.30.30.91.6備注空氣濕度60－70％，第5天平均濕度1.9％電纜枯燥處理過(guò)程檢測(cè)記錄表6C相電纜出氣口濕度日期09.07.11時(shí)間11:0013:0015:0017:0019:0021:0023:001:003:305:306:308:0010:0012:00濕度0.31.51.60.