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摘要:110kV交联电力电缆敷设及安装是110kV变电所达到供电目标关键的环节,110kV交联电力电缆插拔式GIS终端制作过程也是工程进度重要的节点之一,安装高质量的GIS终端,主要做到在电缆的结构上精细细致的分析,功能作用上由浅至深的掌握,制作工艺上做到精益求精,严格把握好技术关键点和关键步骤,经过严格的检验,确保电缆设备的良好状态和电缆线路的安全、可靠运行。
关键词:110kV 交联电缆 插拔式GIS电缆终端
0前言
高质量完成110kV交联电力电缆干式绝缘GIS终端的制作,能体现出操作者的对电缆内部结构的充分了解,熟练地掌握电缆终端制作技能,并且对每一个电缆终端附件发挥了它的作用和功能;在结构上能完成设计最大的使用功能,制作上体现出做工的精密细致符合性,制作上做到了结构完美的复原性,检验试验完成其电缆的可靠性。
一、充分了解110kV交联电力电缆的内部结构
1、110kV交联电力电缆的内部结构:
石墨层主要是增加电缆的强度,耐酸碱腐蚀,其润滑性降阻效率高,接地电阻稳定,减少地电位反击。
PE护套主要防水防潮,防止内衬层受外界环境腐蚀。
皱纹铝套作用增加机械强度,传导泄漏电流,充电电流和故障电流,降低外来电磁场的干扰,保证电场径向分布。
半导电阻水缓冲层是体现出均化电场,绝缘内外平整,使突起屏蔽于半导电层之内;限制电场,避免线芯局部放电,内半导电层与线芯等电位,使二者之间的气隙不受磁场力的作用;
XLPE绝缘层:交联聚乙烯绝缘层。作用是承受电压,电性能好,损耗小,耐电晕性好,耐低温性好,耐热性易加工寿命长。
导体:传导电流 主要材料为铜、铝。导电能力好,易加工,价格适中,机械性能好。
2、插拔式电缆终端基本构成:
环氧绝缘体座又称GIS插拔座,包括环氧绝缘体和导体静触头,与GIS装置母线或变压器绕组进行连接。主要作用为绝缘,承受电压。
导体棒为GIS插拔动触头,主要与电缆的导体进行连接,与GIS插拔静触头配套使用,接通GIS装置母线或变压器绕组进行持续供电。
GIS应力锥是在终端头里,应力锥主要将电缆外屏蔽端口处半用导电材料进行延伸,通过改变其几何形状的方法改善电场强度分布极不均匀的情况,以达到提高介电强度降低电场强度,均匀电场的目的。
压紧装置在应力锥和电缆保护管中间,保证应力锥与环氧绝缘体内壁严密、无缝隙全面的紧密连接。
电缆保护管主要连接应力锥、压紧装置和皱纹铝套间的导通固定件,降低电场强度,均匀电场,与大地等电位连接。
安装法兰盘主要与电缆终端GIS插拔装置与GIS装置或变压器器身可靠牢固连接。
热缩管与电缆保护管末端与电缆外护套热缩到一起,防水防潮及防腐蚀,增加机械强度。
二、环境的符合性
1.气候条件 制作工作不能再雷雨天进行,宜在风力不大于4级,温度在0℃以上,35℃以下,湿度不大于70%条件下进行。现场应有防尘、防雨的措施。否则应采取改进措施。在炎热的天气下应有良好的通风、降温措施。
2.工作环境 制作工作应在清洁、干净的施工环境中进行,一般应搭建工棚进行隔离,并采取适当措施净化施工环境,控制施工现场的清洁度。电缆终端施工应搭施工脚手架,而且施工脚手架应与电缆终端固定架子分离开。必须具备专用制作工具。
3.准备工作
施工现场应具有防火措施和安全措施。危险地方应具有明显安全标记。
在制作前必须对电缆进行一定项目的试验验收,确认电缆是合格产品。
按制作要求搭设施工平台,并且施工平台与电缆终端固定架子分开。
电缆允许弯曲半径为电缆护套外径(D)的20倍。
制作电缆终端的这段电缆必须是垂直的。
注意防止电缆pvc护套、波纹铝护套、电缆绝缘的收缩。
重要部件,特别是应力锥、环氧套管、O形圈、及垫的表面不能造成划痕。部件之间应配合良好。
三、制作工艺过程
3.1在工作之前,预先认真检查所有部件的数量及外观质量。
3.2预切电缆,将电缆垂直竖立,并确定最终切断位置。在“预断点”处切断电缆。
3.3处理电缆 其尺寸见图一
图一
去掉波纹铝护套,保留300mm,铝护套端口处用钳子处理成喇叭口状,避免损伤电缆绝缘屏蔽。(见图二)
图二
电缆加热校直处理。加热校直的温度宜控制在80±5℃,加热至以上温度后,保持约4小时,用电缆校直器校直电缆(图三),然后由最终切除点处,锯掉多余电缆,电缆线芯界面要与电缆轴垂直。
图三
按图四尺寸处理电缆绝缘屏蔽层和绝缘层,露出线芯,再将电缆绝缘端头处理成铅笔头型。
四、110kV交联电力电缆插拔式GIS终端试验
110kV交联电力电缆插拔式GIS终端试验在GIS装置SF6气体微水试验、GIS装置交流耐压试验及变压器绝缘油检测合格,方可进行110kV交联电力电缆插拔式GIS终端试验;
主要方法1.是将110kV交联电力电缆插拔式GIS终端安装在GIS装置的电缆仓内,充气SF6气体5.2Pa;电缆另一端安装在变压器电缆插拔座内(变压器内部绕组与插拔座断开),充满绝缘油。2.利用GIS试验桩安装在GIS装置上进行充气SF6气体完成。3.利用串联谐振耐压试验装置GDTF-270kVA/270kV进行交流耐压试验,根据GB50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中110kV交联电力电缆交流耐压试验电压应为2U0,,耐压时间60min。
通过试验:
5000V兆欧表,试前测量大于10000MΩ,试后测量大于10000MΩ,屏蔽层对地大于10MΩ,铠装对地大于10MΩ;
交流耐压,试验电压128kV,电压频率86.4Hz,耐压时间60min,通过试验合格。
五、结束语
110kV交联电力电缆插拔式GIS终端安装完成,考虑110kV电气设备具备受电的条件后,通过额定电压运行24小时进行检验方可带负荷运行。
参考文献:
[1]电力工程电缆设计标准 2018 4.1-4.2
[2]高压电气设备试验方法 李建明 朱康 2001 229-231
[3]110kV GIS SF6成套设备安装 维护说明操作手册 2007 47 020 075