龍洞水電站220 kV高壓電纜終端端頭制作工藝

2017-11-01 16:37:16江艷彬，王宏

四川水力發電 2017年5期

江艷彬，王宏

(中國水利水電第十工程局有限公司機電安裝分局，四川都江堰 611830)

江艷彬，王宏

(中國水利水電第十工程局有限公司機電安裝分局，四川都江堰 611830)

在高壓輸供電中，電纜終端端頭的制作質量將直接影響到電纜及相關設備的運行安全。以龍洞水電站 220 kV干式電力電纜終端端頭制作為例，介紹了電纜終端端頭的制作工藝及試驗進程，可為今后高壓電力電纜的制作提供參考。

220 kV電纜終端端頭；制作；工藝；龍洞水電站

1 工程概述

龍洞水電站位于四川省康定市境內的大渡河右岸一級支流瓦斯河上，為低閘引水式電站。電站樞紐建筑物由首部樞紐、引水系統、地下廠房等組成。閘址位于康定市動物檢疫站下游約30 m的瓦斯溝河段，地下廠房位于金龍水電站廠房與小天都水電站庫尾之間的瓦斯溝左岸。閘、廠相距約6.5 km。

地下廠房系統由主副廠房及安裝間、主變兼尾閘室、尾水洞及出口、進廠交通洞、母線洞、排風系統(包括廠房排風洞、主變排風洞、排風機室)等組成。廠房安裝三臺、單機容量為55 MW的水輪發電機組，總裝機容量為165 MW。

220 kV系統采用河南平頂山東芝高壓開關廠生產的GIS成套開關設備，安裝于主變洞內三樓GIS室內，出線場為敞開式開關場，兩者之間采用220 kV高壓干式電纜連接。

龍洞水電站220 kV電纜A相全長380 m,B相全長385 m,C相全長390 m,分洞內GIS電纜終端端頭和洞外出線場電纜終端端頭。高壓電纜終端端頭制作的操作難度大，施工工藝復雜，對制作環境要求高，其制作質量將直接影響到電纜及其相關設備的運行安全。

2 電纜終端端頭制作工藝

(1) 電纜終端端頭制作前的準備工作。

電纜端頭制作難度大，對工藝要求高，操作復雜，制作前應提前制定詳細的技術、材料設備以及施工人員計劃。戶外制作電纜端頭宜選擇天氣晴朗的時候進行，并最好在當天完成制作；對于不能當天完成的一定要做好防護工作，考慮到康定市屬高海拔山區地形，天氣多變，在戶外電纜端頭制作區域搭設了滿堂腳手架，高度為6 m,并準備了一些蓬布，以防萬一。

圖1 龍洞出線場220 kV電纜完成后的情況

圖2 龍洞GIS室220 kV電纜完成后的情況

圖3 在戶外電纜制作區域搭設滿堂腳手架

(2) 電纜終端端頭制作工藝。

220 kV高壓電纜終端端頭制作的具體施工操作工藝流程為：電纜敷設到位→確定電纜端頭長度適當留有余度→電纜加溫校直→焊接地線→電纜內絕緣層加工→瓷套管端部引出線棒安裝→底盤偏心座及應力錐安裝→瓷套管安裝→瓷套管頂蓋安裝→瓷套管吊裝就位→絕緣油真空脫氣處理→瓷套管注絕緣油→電纜端頭清理加固。

①確定電纜長度。在敷設電纜時，其終端頭必須留有足夠的制作長度及安裝長度。因此，首先應確定制作電纜端頭及安裝所需的長度，并適當留有余量，然后用手提式電動鋸將多余的電纜切除并在電纜根部做好標記。

②加溫校直電纜。由于220 kV高壓電纜直徑大，在運輸及電纜敷設過程中易產生彎曲或扭勁現象，給電纜端頭的制作帶來不便。鑒于此，有必要時應對電纜終端加工的長度進行熱加溫校直處理。

a.加溫前，應對電纜終端部位用無水酒精進行清理，再用δ=0.5 mm寬約50 mm的紫銅帶沿電纜外圓每隔50～70 mm緊密纏繞在電纜外絕緣層上，紫銅帶兩端及適當部位用滌綸膠帶固定，以防紫銅帶松脫。同時,在外絕緣層上綁扎兩個熱偶測溫裝置，用作加溫自動控制用。

b.將附件提供的編織狀的帶式加熱器沿紫銅帶纏繞方向緊密、均勻地纏繞在紫銅帶外面，同時在電纜外護套兩端埋置兩支酒精溫度計，作為觀測加溫溫度用。

c,在帶式電加熱器外側采用δ=10 mm的阻燃泡沫包扎作為保溫層。

d.將電熱器插頭接在廠家提供的自動加溫裝置上，并將正常加熱溫度定在75 ℃±2 ℃檔位上，最高溫度定在100 ℃檔位(停止加熱)，然后啟動加熱裝置，電纜即開始加溫，保持4～6 h，然后自然冷卻至環境溫度，冷卻時間至少8 h。

e.當電纜加溫時間滿足要求后停止加溫。隨即拆除保溫泡沫、電熱器及紫銅帶等，將電纜預留在長度與電纜終端制作長度相等、寬度約大于電纜外徑的木槽內，用力將電纜壓平，木槽內側用木楔子適當楔緊，再在木楔處加拉緊器固定，當電纜在木槽內逐漸降溫后即達到校直的目的，然后拆除木槽。

③安裝接地線。220 kV高壓電纜接地線采用廠家提供的、帶圓形包箍卡的 300 mm2的銅編織帶接地線。施工時，在電纜起始預留的根部標記處用電工刀沿電纜外圓作圓周切割(注意應不損傷下層屏蔽層)，然后用電工刀從電纜端部縱向切割電纜外護套絕緣層，再用鋼絲鉗剝除電纜外護套。

由預留根部標記處向電纜端頭上部方向量取90 mm，用專用手工切割刀沿金屬屏蔽層(鉛包層)作圓周切割 (適當調整割刀深度)，然后用電工刀從電纜端部縱向切割兩條縱縫，兩縱縫間隔20 mm左右，再用鋼絲鉗剝下兩縱縫間的鉛皮，繼而剝下終端長度全部鉛屏蔽層。

將300 mm2銅編織帶的圓形包箍卡(卡寬50 mm)包在鉛屏蔽上并用鋼卡帶緊固。采用噴燈沿包箍卡均勻噴烤，當溫度達到焊錫絲熔點后邊向包箍卡周圍和焊錫孔填充焊料、邊烘烤加溫，使接地抱箍卡與鉛包皮焊接牢固。拆除銅箔及鋼卡箍，清理抱箍卡表面并焊接接地線。

④電纜絕緣層及屏蔽層的加工制作。將手動滾動刨刀刨削深度調至導體外圓半導體層，即將導體絕緣層全部刨掉。水平刮削長度約140 mm，然后將刨刀深度減小5 mm刨削30 mm，將刨刀換成斜口刨刀，再以45°角刨削完成。重點是用細砂紙將所有絕緣加工面修整打磨光滑，保證其圓度。

⑤端部銅引出棒的安裝。以基準線對電纜長度進行精確校核，剝去導體包裹的半導體層，銅導體裸露部分長度應為140 mm。將導體套入銅引出棒接線孔，使銅引出棒尾部與絕緣層切口相距15 mm左右，然后用5 t手動液壓壓線紺將導線與銅引出棒壓緊。用12 mm寬滌綸膠帶將導體裸露段緊緊包扎數層，直到滌綸膠帶將銅引出棒尾部填平為止，然后用熱縮套套在該段、用噴燈均勻烘烤熱縮套，使其與絕緣和銅引出棒包箍緊密。最后用滌綸膠帶將銅引出棒裸露段作臨時包扎保護。

⑥底盤、偏心座及應力錐的安裝。瓷套管底盤、偏心座及應力錐安裝前，首先對電纜絕緣層加工面用無水乙醇、無脂紙進行仔細清洗，并對瓷套管底盤、偏心座等部件用相同的方法清洗干凈，然后依次將瓷套管底盤、偏心座套入電纜推至終端頭底部基準線處，再對應力錐進行內外清洗。應力錐是整個電纜終端的關鍵部件，用光滑的木棒裹上無脂紙，用無水乙醇對應力錐內部由上往下重復清洗幾次(清洗方向不可改變)，然后將應力錐內壁涂上硅膠，用光滑的木棒攪拌均勻。戴上醫用手套，將硅膠均勻涂在電纜絕緣層圓周上，將裝有駁殼套的應力錐套入電纜。

⑦瓷套管與瓷套管頂蓋的安裝。將底盤與瓷套管接合面用無水乙醇清洗干凈，在其密封槽內涂上硅膠，裝上密封圈，將內部清洗干凈的瓷套管用吊車(或人工)吊起，水平、慢慢地套入電纜。瓷套管與底盤用螺栓連接，用力矩扳手對稱均勻緊固螺母。用無脂紙、無水乙醇清洗瓷套管頂部及頂蓋下平面，在頂蓋下平面密封槽內涂上硅膠，裝上密封圈，將頂蓋與瓷套管頂部用螺栓連接，用力矩扳手均勻地擰緊螺母。