220KV交联电缆施工

2005年第一期 总第93期 水利水电施工 45 220kV交联聚乙烯绝缘电缆施工 苏征平 (中国水利水电第十局) 1 概况 天龙湖水电站位于四川阿坝州茂县境内 的岷江上游太平至两河口河段上，是该河段梯 级开发规划的第二级电站。厂区至茂县 41km，距成都231km，对外交通方便。本电站 为引水式 电站，地下厂房；电站装 机容量 180Mw，装设3台单机容量为60Mw 的混流 式水轮发电机组。发电机电压侧接线：一台机 组连接一台75MVA的双圈升压变压器组成单 元接线；主变压器布置在洞内，通过 220kV交 联聚乙烯绝缘电力电缆从电缆洞引至厂外的 220kVGIS楼，与GIS单主母线连接。 本电站220kV交联聚乙烯绝缘电力电缆 为三回(共 9根)电缆，采用一列电缆支架敷 设，每回路的3根电缆之间为平面布置。3# 机电缆单元回路(B相)约260m。电缆型号为 YJLw03 t27／220kV 1×300，单相、铜导体， 电缆结构分：导体，绝缘层，绝缘屏蔽层，铝波 纹金属套及外护套；电缆终端为SF6。 2 电缆敷设 2．1 电缆敷设前的准备工作 2．1．1 电缆敷设方案的确定 根据本电站 200kv电缆布置条件及特点，电缆的敷设可采 用：1．人力牵引敷设；2．电动卷扬机牵引敷设。 采用人力牵引敷设，劳动强度大，需要人数多， 指挥协调困难；采用电动卷扬机牵引敷设，劳 动强度小。可是，要专门制作一套电缆导向滚 轮，初期工作量大。考虑到电缆敷设回路多， 长度大(2240m)，经过研究比较，决定采用电动 卷扬机牵引敷设方案。 2．1．2 场地布置 制作导向滚轮，沿电缆走 向4～5m安装一个导向滚轮，无法安装滚轮的 地方，则加垫滑石粉袋；电缆放置在GIS室侧 户外自制的放线架上，在主变压器侧布置一台 额定牵引力为2t的电动卷扬机，卷扬机上的钢 丝绳通过防捻器与电缆头相接。 2．1．3 电缆的敷设 在电缆吊放于放线架 上，拆开电缆外包装后，应对电缆的外观进行 一一 检查，检查面有无碰伤，电缆的封头帽及牵 引头是否完好。敷设前还应用2500V的兆欧 表测量电缆外护层的绝缘电阻，其值一般不小 于 800MQ。 准备工作做好后，进行电缆牵引敷设，在 牵引电缆时，最少要有三个人随时能相互联 系：电缆放线架处，电缆头处及卷扬机处；在电 缆头处的指挥人员通过对讲机命令卷扬机司 机开动卷扬机，进行电缆牵引敷设，并随时监 督检查，发现电缆脱落导向轮或有卡阻时，应 立即命令卷扬机停止，待处理好后，再继续进 行。电缆牵引敷设过程中，应注意：①电缆的 牵引力不大于 15kN(最好在电缆牵引头处安 装一个张力计)；②牵引速度不大于 5m／rain； ③电缆敷设的弯曲半径不小于2m；④电缆不 能落拖放，在支撑电缆的下方放滑石粉袋，防 止电缆被划伤。 电缆敷设完成后，用电缆夹把电缆固定。 3 电缆终端制作 电缆终端结构简图如图1所示。 3．1 特殊工具和准备工作 电缆终端的制作工艺复杂，工艺要求严 格，除安装一般电缆所要求的工具外，还应该 维普资讯 http://www.cqvip.com 46 220kV交联聚乙烯绝缘电缆施工 准备以下特殊工具：①电缆加热校直设备；② 应力锥扩张工具；③应力锥取出工具；④用于 修补PVC管的热气炬；⑤力矩扳手；⑥压接钳 (70t以上)。 1．触头 2．电缆导体 3．应力锥 4．半导电绝缘屏蔽层 5．环氧树脂套管 6．电缆固定装置 7．电缆外护层 图1 电缆终端结构简图 除特殊工具外，还应该准备易耗品，如清 洁用的纸卷，氧化铝纸带，搪铅纸，塑料薄膜， 镀锡铜线，异丙醇等。 3．2 电缆的准备 (1)电缆切断 用尺测量从电缆被固定住 的位置到连接设备筒体接触面的尺寸，根据图 纸尺寸要求将此长度转画到电缆上，再次检查 校核将要切断的尺寸，然后用电锯将电缆切 断。特别应注意：在切断电缆前一定要严格复 查电缆基准点到切断点的尺寸是否符合图纸 的要求。电缆切断点与基准点的示意图如图2 所示。 (2)除去电缆外护套 根据图纸上电缆外 护套将要切断的尺寸做好标记，然后在此位置 使用线夹，将电缆外护套去除。去除外护套 后，使用电缆PVC外护套临时保护PVC断口 150mm处，并用防火带将其绑住，防止在电缆 搪铅时热量传递到电缆PVC上。使用绝缘胶 带保护电缆外护套并距离应力锥一定距离，然 后穿人尾管，密封圈，法兰和尼龙环。 (3)去除电缆波纹铝护套 根据图纸要求 在金属铝护套要切断的位置切断金属铝护套 ， 并用异丙醇溶剂通体擦拭暴露的铝护套。仔 细地使用三角锉刀在将要切断点周围挫断 ，注 意不要伤及电缆，然后将金属护套去除 ，并去 除防水带。 位置 图2 电缆切断示意图 然后在去除铝管的一段电缆上缠绕自粘 绝缘胶带，缠绕的最终尺寸必须等于铝管内径 加一层自粘绝缘胶带；使用T．I．G方式将铝管 在波纹铝护套的波峰上焊接住，特别注意避免 电缆过热。 (4)电缆加热校直 在将金属护套去除 后，交联聚乙烯电缆线芯会有弯曲的趋势，这 将给应力锥和密封顶盖带来麻烦，为避免此问 题，电缆线芯必须加热以校直电缆。 使用金属管和加热带，热电偶在电缆上， 在110℃下加热2 h，当电缆冷却后，去除金属 管。电缆加热示意图如图3所示。 金属护套管 图3 电缆加热校直示意图 3．3 应力锥安装 (1)电缆导体和绝缘的去除 在导体末端 放置一卡子，根据图纸尺寸，使用钢锯去除绝 缘和导体屏蔽，在导体露出的末端放置一个线 维普资讯 http://www.cqvip.com 2005年第一期 6-第93期 Z-~,I水电施工 47 夹。 (2)去除半导体屏蔽层 根据安装图尺寸 在半导电屏蔽的断口作一标记，然后用宽为 25mm的铜带，在半导电屏蔽保留端绕包二圈， 铜带的边口与切断半导电屏蔽的标记相平，然 后把铜带扎紧。 根据电缆末端半导电屏蔽层厚度判断深 度，从电缆末端开始到绑扎处使用专用刀，沿 纵向在半导电屏蔽层上划痕 3等边，特别注意 不要刻伤绝缘。再在铜带口沿圆周方向刻痕， 然后小心地加热挤塑屏蔽把半导电屏蔽从电 缆上剥去。 拆去上述铜带，用长刮刀小心地把半导电 屏蔽从断口开始削成倾斜状(比例是厚度：长 度为1：50)，从断口开始向远离绝缘方向削，不 允许朝绝缘削，以防伤及绝缘。然后用 400级 氧化铝砂布把绝缘打磨平滑光洁。半导电绝 缘屏蔽斜坡制做如图4所示。 图4 半导体绝缘屏蔽斜坡制做示意图 (3)扩张应力锥到PVC管上 将电缆绝缘 断口削一个以适应应力锥安装，斜坡的终端不 能超过铅笔头大小。在扩张应力锥到PVC管 上的时候，环境应该十分干净，无灰尘。应力 锥扩充到PVC管上不得超过4h。 用酒精和无毛纸将应力锥内外表面擦拭 干净。对PVC管外表面进行抛光，并擦拭干 净。 将47V12500硅油倒人应力锥内部以起润 滑作用，方向从绝缘处开始，然后旋转应力锥 并使应力锥内表面覆盖一层薄薄的硅油，并至 少有应力锥50％长度。将应力锥套人擦干净 后的应力锥扩充机的不锈钢杆上，直至应力锥 非绝缘部分和挡板接触。 簋头装到扩充机 不锈钢杆上，套上PVC管并和导引锥头一同定 位，然后将顶板拧到螺杆上。 酒精将导引锥头和 PVC管外表面擦拭干 净，然后用 47V12500硅油薄薄地涂抹一层。 开启扩张设备，将 PVC管穿人应力锥，当应力 锥扩张到 PVC管 10～15mm后，关闭扩张机 (特别应注意：一旦开始扩张，必须一次完成以 避免损坏应力锥)。 检查穿人电缆的部件次序是否正确，再次 检查应力锥是否正确扩张到PVC管上，然后将 带应力锥的PVC管穿到电缆上。 (4)安装应力锥 在电缆屏蔽层上、应力 锥半导体材料末端的位置做一标记，然后装上 应力锥退出工具，在做好的标记前 15mm定协 —f 应力锥，连续地，均匀地将应力锥退出，并注意 应力锥位置是否正确。当PVC管退出2／3时， 移去退出工具，PVC管会 自行从应力锥内退 出，这时，应力锥便装到电缆上了。 3．4 压接导体 检查电缆和压接导体是否呈一直线，安装 压接设备并将钳头放置在导体鼓包的位置处， 放人压接模具在鼓包的位置，操作液压泵使压 接钳头合拢，继续压接直到两块模块差 lmm。 将压接导体表面上粗糙的地方挫掉，重复操作 压接钳第二次压接，直至两块模块合并。拆去 压接钳，用氧化铝砂布把压接导体打磨光滑。 3．5 安装及搪铅 (1)带材的使用 参照厂家安装图进行各 层带材的使用和包扎。 (2)环氧树脂套管安装 检查尾管法兰和 “O”形密封圈是否完好、干净，然后吊起，安装 “O”形密封圈在尾管密封槽中，并将环氧树脂 套管和尾管对成一直线，再将尾管拧到环氧树 脂套管上(特别应注意：在环氧树脂与尾管-连 接前，应检查环氧树脂是否能够被旋转 90。而 将压接导体锁住)。 (3)搪铅 当密封尾管正确安装后，在尾 管和金属护套之间进行搪铅。 (4)加强处理 在暴露的金属护套上涂抹 添加了固化剂的树脂，50％搭盖缠绕一层玻璃 维普资讯 http://www.cqvip.com 48 220kV交联聚乙烯绝缘电缆施工 丝带，涂抹树脂，再缠绕玻璃丝带，如此操作直 到外护套直径大小。 从外护套断口75mm开始缠绕带子直到 在尾管上搪铅部位的上面缠绕玻璃丝带和涂 抹树脂，缠绕6mm厚。然后再缠绕两层50mm 宽的 PVC自粘带。 树脂和带子加强处理后，在24h内不能移动。 (5)终端充油 将注油设备、管路及真空 泵与环氧树脂套管连接，抽真空0．5托 15min， 再检查真空落差，5min内不可以超过 0．2托， 然后开启注油阀门，进行硅油注入终端。 4 结语 本文通过对 220kV交联聚乙烯绝缘电力 电缆采用电动卷扬机和导向滑轮的方法进行 敷设，提高了电缆敷设效率；同时介绍了SF6 电缆终端的制作过程、工艺及应注意的事项， 为同类电缆的安装施工提供一些有益的参考。 (上接第l6页) (5)装药量及装药结构 ⑤、⑥号孔均为光 爆孔，单孔装药量 150g(计入导爆索药量)，⑤ 号孔线装药密度为 l12g／m，⑥号孔线装药密度 为104g／m，采用间隔不耦合装药，将药卷绑在 竹片上，人工送入孔内，导爆索联接瞬间同时起 爆，其装药结构如图3、图4所示。 图2 壁座开炮孔布置图(单位： ) 图3 ⑤号孔装药结构图(单位： ) 图4 ⑥号孔装药结构图(单位： ) 6 质量控制 钻孔前由测量放出高程线及钻孔孔位，根 据超欠挖情况逐孔测量并计算孔深，然后打桩 拉线，每隔3m用钢筋焊接到插筋上形成线架， 利用线架纵向焊接2根 1．5 钢管以控制钻孔的 角度，经测量校核无误后，在钻杆上标明钻孔深 度，将钻杆搭在纵向钢管上逐个钻出炮孔，钻孔 过程中用坡度规靠在钻杆上检查钻孔的角度。 (2)钻孔后由质检人员对每个孔钻孔深度、 角度、孔位进行检查，并做好记录，不合格的孔 封堵后重新钻孔。 (3)根据每个孔的深度和岩石状况逐孔装 药，经质检人员逐个检查后装药联线，取得监理 工程师准爆证后爆破。 (4)爆破后及时进行和分析，根据爆破 效果对爆破参数进行调整，每次爆破均视为下 次爆破试验段，不断优化爆破设计，提高爆破效 果。 7 实施效果 虽然本工程地质条件差，但由于措施得当， 技术先进，岩锚梁开挖成型良好，平均半孔率达 到87％，超欠挖较少，最大超挖 18cm，最大欠 挖 4cm，平均超挖 7．5cm，平均不平整度 5cm， 质量优良，为不良地质段岩锚梁开挖施工积累 了宝贵的经验。 维普资讯 http://www.cqvip.com