高压水底电缆修复关键技术研究应用.pdfVIP

第一部分 事故处理与分析 高压水底电缆修复关键技术研究及应用 1 1 2 2 3 漆铭钧 ,王海跃 ,段肖力 ,彭波 ,戴科 （. 湖南省电力公司，长沙 40007;2. 湖南省电力公司科学研究 院，长沙 40007;3.岳阳电业局，岳阳 44000） 【摘 要】结合某0kV XLPE水底电缆主绝缘击穿故障后进行修复工程的典型案例，介绍了高压 水底电缆的修复过程及关键技术，根据水底高压电缆中间接头采用的特殊设计，采用有限元分析软 件-ANSYS软件，对中间接头进行了电场和温度场的仿真，分析了0kV电缆中间接头的温度场和电场分 布特性，确保高压水底电缆中间接头能够满足预期使用条件要求，提出了长距离输电高压电缆存在不影 响运行缺陷时，如何进行交流耐压与试验电压值的选取及合理运行方式的确定。 【关键词】高压水底电缆 电场-温度场 耦合关系 ANSYS 水压 修复 交流耐压 运行方式 0 引言 在我国电网发展过程中，特别是在长距离跨水域线路，由于高压水底电缆具有运行可靠性高、日常 维护工作量小、受外界环境影响小、输送容量大等特点，得到了日益广泛应用。但是，高压水底电缆不 可避免由于外力破坏、制造缺陷、老化引起故障。目前，国内外陆地电缆故障后的查找、修复都积累了 不少经验，故障处理形成了一套专业化程序，能够有效地帮助生产运行单位处理电力电缆故障时缩短停 运时间，保障修复后电缆的安全稳定运行，而高压水底电缆故障处理相关经验相对缺乏，一是由于高压 水底电缆数量少，故障频率也较陆地电缆低，二是与之相关的运行单位、电力电缆及附件生产商也因上 述原因没有针对水底高压电缆修复的关键技术进行研究，必然会造成水底电缆故障后修复周期长，修复 困难，修复后电缆可靠性得不到保障。本文诣在通过对某0kV XPLE水底电缆修复过程进行介绍，分析 水底高压电缆修复的关键技术，为今后高压水底电缆各生产运行单位提供有益的可借鉴的经验，从而提 高修复后电缆的运行可靠性，减少设备停运时间。 1 高压水底电缆故障情况简介 某架空-电缆混合线路发生单相接地故障，故障相别B相，接地电流约7kA,保护故障测距5.5km.该线 路为架空、电缆混合线路，线路总长0.858km,电缆线路长6.572km,线路全线概况如图所示： 图:线路概况图  20年全国电力电缆安装与运行经验交流会优秀论文集 海底电缆型号：XLPE-400型三芯电缆，投运时间：200年月，水下深埋敷设，其中主航道埋设深度 2m以上，浅滩段埋深为.5m,S型敷设。经现场故障定位，故障点位于西岸电缆终端塔742m,故障性质为 低阻接地断线故障，将故障点打捞上船，故障点如图2所示，故障点电缆B相主绝缘有明显击穿点，击穿 点电缆导体由于大电流作用发生高温熔断。 图2:0kV水底电缆故障点图 经分析，故障原因为该水底电缆由于安装敷设时埋深不够要求或由于水的冲刷作用使电缆本体暴露 在水底，受到船只的抛锚、拖锚的外力破坏后，电缆外护套受损，伤及电缆本体，主绝缘局部发生电场 畸变、场强集中，产生局部放电，造成主绝缘击穿。 2 水底高压电力电缆修复过程简介 水底高压电力电缆从故障到修复后投入运行主要分为以下几个步骤：（）故障性质初定。应根据故 障时电缆线路运行方式、系统结构、保护动作情况、故障电流大小、保护故障测距初步确定电缆故障相 别，故障类型及故障距离；（2）故障点粗定位。使用专用电缆故障测试设备进行故障粗定位，确定故 障类型，与陆地电缆故障查找不同处是高压水底电缆缺乏精定位手段，只能通过将故障点打捞到水面进 行确认或人工在水下探摸的方法确认，但由于工作量巨大，因此定位应务必准确；（3）修复所需电缆 及电缆中间接头的准备。本次修复时发现由于水底电缆受外力破坏段较长，需更换约80m电缆，生产水 底电缆厂家一般均无库存，临时安排生产