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文檔簡介

中華人民共和國國家標準

GB

50217—20XX

《電力工程電纜設計規(guī)范》

Codefordesignofcablesofelectricpowerengineering

專題報告之二

高壓、超高壓電力電纜及附件

制造、使用和運行情況

二○一六年四月成都

1

概述

據(jù)統(tǒng)計,近年來高壓、超高壓電力電纜(110kV、220kV、500kV)在電力

工程中的應用越來越多,僅2000~2010年期間,110kV以上電壓等級的電纜年平

均增長率為27%。并且根據(jù)2010~2014年期間,國家能源局電力可靠性管理中

心統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,高壓線路電纜化率在城市中已比較高,在農(nóng)村也呈逐年上漲的

趨勢。

高壓、超高壓電力電纜一般運用于重要的電源回路,其選擇、安裝、使用以

及維護直接影響到整個工程。本報告對國內(nèi)外主要電纜生產(chǎn)高壓、超高壓電力電

纜及附件的制造情況進行了函調或電話調研,對其使用情況進行了資料收集或現(xiàn)

場調研,將上述資料整理后形成了本調研報告。

2

高壓、超高壓電力電纜制造情況調研

2.1

耐克森(陽谷)新日輝電纜有限公司(合資)

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、緩沖阻水層、金屬

屏蔽、外護套。

導體采用銅線或鋁線絞制而成,導體截面240mm2~3000mm2。導體截面

800mm2及以下采用圓形緊壓方式,導體截面1000mm2及以上采用分割導體。截

面大于1600mm2的銅導體,在分割導體中使用漆包線(大約2/3的導線),臨近

效應影響基本消除,集膚效應影響減少。導體中絞入吸水膨脹材料,以實現(xiàn)沿導

體的縱向阻水。

導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽采用VCV立塔式三層同時擠出。立式交聯(lián)車間

高129m,車間內(nèi)裝有三條立式交聯(lián)生產(chǎn)線,三條生產(chǎn)線分別從芬蘭Maillefer和

德國TROESTER公司引進。三條生產(chǎn)線均配備有前后置預系統(tǒng),可有效去除導

體內(nèi)潮氣,并使絕緣加熱更趨均勻。生產(chǎn)線均裝有德國Sikora在線側偏移,以

控制絕緣偏心在最小范圍內(nèi)。在線應力消除系統(tǒng)可有效減小絕緣線芯內(nèi)部殘余應

力,進一步提高電纜電氣和機械性能。三條生產(chǎn)線均采用全干式交聯(lián)及冷卻方式。

金屬套的生產(chǎn)工藝有擠包鋁套和焊接鋁套兩種形式,可以根據(jù)用戶的需要進

行生產(chǎn)。鋁套即可滿足電纜短路容量要求,又具有重量輕、強度大、易彎曲的特

1

點,同時具有優(yōu)異的防水性能。鋁套外有電纜瀝青或熱熔膠作為防蝕層。

外護套為PE或PVC,也可根據(jù)要求提供阻燃、防白蟻、低煙低鹵阻燃、低

煙無鹵阻燃等材料。在外護套上同時擠包半導電層,作為外護套耐壓試驗用電極。

2.2

河北新寶豐電線電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽層、絕緣、絕緣屏蔽、縱向阻水緩沖層、

皺紋鋁護套、聚乙烯護層及半導電涂層。

導體采用銅線絞制而成,導體截面240mm2~3000mm2。導體截面800mm2及

以下采用圓形緊壓方式,導體截面1000mm2及以上采用分割導體。

導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽采用VCV立塔式三層同時擠出。

采用芬蘭NEXTROM引進的750KV(國內(nèi)最高電壓等級)特高壓交聯(lián)電纜生

產(chǎn)線,引進了先進的德國SIKORA的偏心測量儀、德國SIEMENS的局部放電設備、

瑞士HAFFLEY高壓檢測試驗設備。

外護套為PE或PVC。

2.3

沈陽古河電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、繞包半導體帶、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、半

導體緩沖帶、金屬屏蔽、鋁套、外護套、石墨層。

導體采用銅線絞制而成,導體截面240mm2~2500mm2。導體截面630mm2及

以下采用圓形緊壓方式,導體截面800mm2及以上采用分割導體(四分割、六分

割均可)。

導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽采用VCV立塔式三層同時擠出。立塔高108m,采

用芬蘭與日本古河電工合同設備。采用重力加料系統(tǒng);主機、加料間凈化系統(tǒng);

主機冷卻風機自循環(huán)冷卻系統(tǒng);在線外徑測試儀;X線偏心測量儀;以及獨特的

模具和過濾設計系統(tǒng)和上段緩沖加熱消除應力系統(tǒng)。

具有專有技術去除VCV生產(chǎn)過程中的殘余氣體,其專有設備換熱容量大、溫

度控制穩(wěn)定。

外護套為PE或PVC。

2

2.4

寶勝普睿斯曼電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽層、絕緣、絕緣屏蔽、縱向阻水緩沖層、

皺紋鋁護套、聚乙烯護層及半導電涂層。

導體采用銅線絞制而成,導體截面240mm2~2500mm2。導體截面800mm2及

以下采用圓形緊壓方式,導體截面1000mm2及以上采用分割導體。

兩條懸鏈式交聯(lián)生產(chǎn)線(CCV)和一條立式交聯(lián)生產(chǎn)線(VCV),具有電壓等

級為500kV的XLPE電纜的生產(chǎn)能力,三條生產(chǎn)線都裝備了Nextrom公司最先進的

三層共擠設備;擁有國際先進的制造高壓XLPE電纜連續(xù)波紋鋁護套的壓鋁機及

相關設備;還擁有一座全屏蔽的中壓試驗室和一座高壓試驗室,裝備了

HaefelyTrench電纜測試系統(tǒng),具有對電壓等級為500kV的電纜進行例行試驗和型

式試驗的能力。

外護套為PE或PVC。

2.5

遠東電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、半導體緩沖帶、金

屬屏蔽、外護套、瀝青涂層、外護電極。

導體采用銅線絞制而成,導體截面240mm2~3000mm2。導體截面800mm2

及以下采用圓形緊壓方式,導體截面1000mm2及以上采用分割導體。

導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽采用HCCV懸鏈新技術同時擠出。交聯(lián)管長度:

176m;其中懸鏈段:60m,加熱段:55m;冷卻段:116m。具有6條德國TROESTER

HCCV超高壓交聯(lián)生產(chǎn)線。整條生產(chǎn)線的電氣與操作分別由TILC-C3與Siemens

S7-400PLC智能控制;內(nèi)屏、絕緣、外屏擠出機根據(jù)生產(chǎn)線同步控制特性可自動

跟蹤調節(jié);生產(chǎn)速度由上旋轉計米履帶牽引機控制,下旋轉履帶牽引機依據(jù)生產(chǎn)

速度控制電纜位置。

金屬套采用英國BWESheathEx550連續(xù)擠鋁機,生產(chǎn)工藝有擠包鋁套和焊接

鋁套兩種形式。

外護套為PE或PVC,外電極采用石墨敷涂或雙層擠出工藝。

3

2.6

杭州華新電力線纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、半導體緩沖帶、金

屬屏蔽、外護套。

依托臺灣華新、日本住友幾十年電力電纜、電纜附件豐富的設計制作經(jīng)驗先

后成功開發(fā)制作了110kV、220kV、500kV高壓交聯(lián)電纜,內(nèi)置光纖復合電纜,

環(huán)保型防白蟻電纜,大截面分割導體,電纜過橋伸縮裝置。

現(xiàn)有2條芬蘭Nokia懸鏈式CCV和2條塔式VCV交聯(lián)生產(chǎn)線、并配備了

10000級、1000級潔凈室和先進的Sikora在線偏心、厚度檢測控制系統(tǒng),2套德

國Dmag公司連續(xù)式無縫擠包壓鋁機、氬弧焊生產(chǎn)線等當今先進的電纜生產(chǎn)裝

備,1套美國Hippo公司350kV/5000kVA、1套德國Highvolt800kV/24000kVA局

放測試系統(tǒng)。

2.7

青島漢纜股份有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜;110kV、

220kV海底電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、半導體緩沖帶、皺

紋鋁護套、瀝青、外護套、半導電涂層。

導體采用銅線絞制而成,導體截面240mm2~2500mm2。導體截面630mm2及

以下采用圓形緊壓方式,導體截面800mm2及以上采用分割導體。

采用TROESTER公司制造500kV立式交聯(lián)電纜生產(chǎn)線和NOKIA公司制造的

立式超高壓交聯(lián)電纜生產(chǎn)線,建造了高達118米的立式車間,擁有連續(xù)硫化橡套

電纜生產(chǎn)線、導線加工生產(chǎn)線、海底電纜生產(chǎn)線、高壓電纜附件等一流生產(chǎn)設備

及瑞士HAFFLEY730kV超高壓電纜耐壓、局放檢測裝置,德國海沃車載式260kV

調頻諧振電纜現(xiàn)場耐壓試驗裝置等。

外護套為PE或PVC。

2.8上海上纜藤倉電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV、220kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、半導體緩沖帶、金

4

屬屏蔽、瀝青、外護套、半導電涂層。

導體采用銅線絞制而成,導體截面185mm2~2500mm2。導體截面800mm2及

以下采用圓形緊壓方式,導體截面1000mm2及以上采用分割導體。

導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽采用日本藤倉立式生產(chǎn)線,采用三層共擠工藝。

根據(jù)日本藤倉的定量檢測殘余氣體的方法,制定了獨特的線芯充氣除氣工藝。采

用進口的Nokia擠塑機,并配備SOFTEX的X射線無損探傷裝置及富士的IP成像系

統(tǒng)。電纜標志采用激光打印技術。

金屬套為皺紋鋁套和鉛套兩種。外護套為PE或PVC。

2.9

特變電工山東魯能泰山電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、半導體緩沖帶、金

屬屏蔽、防腐層、外護套及半導電層。

導體采用銅線或鋁線絞制而成,導體截面240mm2~2500mm2。導體截面

800mm2及以下采用圓形緊壓方式,導體截面1000mm2及以上采用分割導體。

采用芬蘭Nokia公司進口的220kV、500kV兩條立式交聯(lián)電纜生產(chǎn)線,加拿

大CEECO公司進口的框絞機,德國SKET公司進口的盤絞機,德國TROESTER

公司進口的雙護套擠塑機。擁有750kV級全屏蔽試驗大廳,引進瑞士進口的

750kV局放設備,具備500kV及以下高壓電纜的耐壓試驗及局放試驗能力。

金屬套的生產(chǎn)工藝有擠包鋁套和焊接鋁套兩種形式,可以根據(jù)用戶的需要可

生產(chǎn)銅護套、不銹鋼護套。

外護套為PE或PVC,也可根據(jù)要求提供阻燃、防白蟻、低煙低鹵阻燃、低

煙無鹵阻燃等材料。

2.10廣東南洋電纜集團股份有限公司

高壓、超高壓電力電纜產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電力電纜。

導體結構從內(nèi)到外:導體、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、半導體緩沖帶、皺

紋鋁護套、瀝青防腐層、半導電層。

導體采用銅線或鋁線絞制而成,導體截面240mm2~2500mm2。導體截面

800mm2及以下采用圓形緊壓方式,導體截面1000mm2及以上采用分割導體(5

5

分割)。

導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽采用立式生產(chǎn)線,采用三層共擠工藝。引進德國

在線檢測測偏儀。擁有超高壓檢測中心、超高壓3000kV沖擊電壓試驗大廳。

外護套為PE或PVC。

2.11

小結

通過對國內(nèi)外主要的高壓、超高壓電力電纜生產(chǎn)廠家進行調研,國外電纜廠

家如:法國耐克森、日本住友、日本三菱、日本藤倉、ABB、意大利普瑞斯曼、

瑞士BRUGG公司由于起步較早,工程應用較多,在110kV~500kV電纜制造方

面已經(jīng)具備了比較成熟的經(jīng)驗。

從目前國內(nèi)制造商的制造水平的來看,我國已經(jīng)具備了110kV、220kV電力

電纜的制造能力,并且110kV、220kV電力電纜已基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。500kV電

力電纜具有一定的特殊性,使用也較少,目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家成功通過預鑒定試驗,

具備500kV電纜合格資質的廠家僅有5家:河北新寶豐電線電纜有限公司、沈

陽古河電纜有限公司、青島漢纜股份有限公司、特變電工山東魯能泰山電纜有限

公司、廣東南洋電纜集團股份有限公司。其中僅河北新寶豐電線電纜有限公司、

青島漢纜股份有限公司、特變電工山東魯能泰山電纜有限公司3家具有運行業(yè)

績,運行業(yè)績?nèi)缦卤?-1:

表2-1國產(chǎn)500kV電力電纜運行業(yè)績表

河北新寶豐電線電纜有限公特變電工山東魯能泰山電

青島漢纜股份有限公司

司纜有限公公司

1、山西同華電力有限公司軒1、北京電力公司,海淀區(qū)1、山東信發(fā)5臺700MW機

崗電廠2×660MW機組工500kV輸變電工程500kV組主變至升壓站采用500kV

程,國產(chǎn)第一條500kV電纜電纜2014年已投入運行。電纜,已經(jīng)投入運行。

系統(tǒng),安全運行超過4年;2、上海電力公司,虹楊

2、中國長江三峽集團公司金500kV輸變電工程500kV

沙江向家壩水電站500kV電纜正在施工,正準備投入

項目;運行。

3、中國華電集團金沙江魯?shù)?/p>

拉水電站500kV項目;

4、中國大唐集團巖灘水電站

擴建工程500kV項目;

5、天津北疆電廠500kV電

纜。

6

3

高壓、超高壓電力電纜附件制造情況調研

3.1

耐克森(陽谷)新日輝電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電纜終端、中間

接頭。

(1)終端

電壓等級

型式110kV220kV500kV

濕式瓷式絕緣濕式瓷式絕緣濕式瓷式絕緣

戶外終端濕式復合絕緣濕式復合絕緣濕式復合絕緣

預制干式預制干式預制干式

濕式濕式濕式

GIS終端

干式常規(guī)式干式常規(guī)式干式常規(guī)式

濕式濕式濕式

變壓器終端

干式常規(guī)式干式常規(guī)式干式常規(guī)式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV500kV

組裝式組裝式組裝式

3.2

ABB高壓電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電纜終端、中間

接頭。

(1)終端

電壓等級

型式110kV220kV500kV

濕式瓷式絕緣濕式瓷式絕緣濕式瓷式絕緣

戶外終端濕式復合絕緣濕式復合絕緣濕式復合絕緣

預制干式預制干式預制干式

GIS終端濕式濕式濕式

變壓器終端濕式濕式濕式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV500kV

7

組裝式組裝式組裝式

整體預制整體預制整體預制

3.3布魯克電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電纜終端、中間

接頭;110kV~400kV充油電纜終端、中間接頭。

(1)終端

電壓等級

型式110kV220kV500kV

濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣

戶外終端濕式復合絕緣濕式復合絕緣濕式復合絕緣

預制干式預制干式預制干式

濕式濕式濕式

GIS終端

干式常規(guī)式干式常規(guī)式干式常規(guī)式

變壓器終端濕式濕式濕式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV500kV

整體預制整體預制整體預制

3.4

江蘇安靠智能輸電工程科技股份有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電纜終端、中間

接頭。

(1)終端

電壓等級

型式110kV220kV500kV

濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣

戶外終端濕式復合絕緣濕式復合絕緣濕式復合絕緣

預制干式預制干式預制干式

干式插拔式干式插拔式干式插拔式

GIS終端

干式常規(guī)式干式常規(guī)式干式常規(guī)式

干式插拔式干式插拔式干式插拔式

變壓器終端

干式常規(guī)式干式常規(guī)式干式常規(guī)式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV500kV

8

整體預制整體預制整體預制

3.5吉唯達(上海)電氣有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV~500kVXLPE電纜終端、中間

接頭。

(1)終端

電壓等級

型式110kV220kV500kV

濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣

戶外終端濕式復合絕緣濕式復合絕緣濕式復合絕緣

預制干式預制干式預制干式

濕式濕式濕式

GIS終端

干式插拔式干式插拔式干式插拔式

濕式濕式濕式

變壓器終端

干式插拔式干式插拔式干式插拔式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV500kV

整體預制整體預制整體預制

3.6

長沙電纜附件有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV、220kVXLPE終端、中間接

頭。

(1)終端

電壓等級

型式110kV220kV

濕式瓷套絕緣

濕式瓷套絕緣

戶外終端濕式復合絕緣

濕式復合絕緣

預制干式

干式插拔式干式插拔式

GIS終端

干式常規(guī)式干式常規(guī)式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV

組裝式組裝式

整體預制整體預制

9

3.7

沈陽古河電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV、220kVXLPE電纜終端、中

間接頭。

(1)終端

電壓等級

型式110kV220kV

戶外終端濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣

GIS終端干式常規(guī)式干式常規(guī)式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV

組裝式組裝式

3.8

青島漢纜股份有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV、220kVXLPE電纜終端、中

間接頭。

(1)終端頭

電壓等級

型式110kV220kV

濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣

戶外終端

濕式復合絕緣濕式復合絕緣

GIS終端干式常規(guī)式干式常規(guī)式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV

整體預制整體預制

3.9

上海上纜藤倉電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kV、220kVXLPE電纜終端、中

間接頭。

(1)終端

10

電壓等級

型式110kV220kV

濕式瓷套絕緣濕式瓷套絕緣

戶外終端

濕式復合絕緣濕式復合絕緣

GIS終端干式常規(guī)式干式常規(guī)式

(2)中間接頭

電壓等級110kV220kV

整體預制整體預制

3.10

特變電工山東魯能泰山電纜有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kVXLPE電纜終端、中間接頭。

(1)終端

電壓等級

110kV

型式

濕式瓷套絕緣

戶外終端濕式復合絕緣

預制干式

GIS終端干式常規(guī)式

變壓器終端濕式

(2)中間接頭

電壓等級110kV

整體預制

3.11

北京國電思維電力技術有限公司

高壓、超高壓電力電纜附件產(chǎn)品范圍:110kVXLPE電纜終端、中間接頭。

(1)終端

電壓等級

型式110kV

濕式瓷套絕緣

戶外終端濕式復合絕緣

預制干式

GIS終端干式插拔式

(2)中間接頭

11

電壓等級110kV

組裝式

3.11

小結

通過對國內(nèi)外主要的高壓、超高壓電力電纜附件生產(chǎn)廠家進行調研,國外電

纜廠家如:法國耐克森、日本VISCAS、日本JPS、法國Silec、ABB、意大利普

瑞斯曼、德國南方公司由于起步較早,在110kV~500kV電纜附件制造方面已經(jīng)

具備了比較成熟的經(jīng)驗。

從目前國內(nèi)制造商的制造水平的來看,我國已經(jīng)具備了110kV、220kV電力

電纜附件的制造能力,并且110kV、220kV電力電纜附件已基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

500kV電力電纜附件國產(chǎn)化率較低,目前僅江蘇安靠智能輸電工程科技股份有限

公司具有運行業(yè)績,如下表3-1:

表3-1江蘇安靠500kV電力電纜運行業(yè)績表

1軒崗電廠2×660MW機組工程

2向家壩水電站500kV工程

3仙游電站500kV工程

4魯?shù)乩娬?00kV工程

5巖灘水電站500kV工程

6酒泉鋼鐵500kV工程

7北京海淀500kV輸變電

4、高壓、超高壓電力電纜及附件使用和運行情況調研

4.1

南方電網(wǎng)高壓、超高壓電纜使用和運行情況

(1)電纜主要廠家占比

(2)電纜及附件的主要廠家及占比

12

(3)運行情況

2014年南方電網(wǎng)110kV及以上電纜發(fā)生85次重大緊急缺陷,與2013年相

比發(fā)生電纜缺陷數(shù)增減少了66次,其中緊急缺陷減少了2次,重大缺陷減少了

64次。按缺陷類別,2014年附屬設施缺陷年比2013年減少了93次,較2012

年增加19次;通道缺陷比2013年減少5次,較2012年減少6次。

4.2

四川省電力公司高壓、超高壓電纜及附件使用和運行情況

附表一為選取的30條四川省內(nèi)的110kV純電纜線路的相關信息;附表二為

四川省內(nèi)的所有220kV純電纜線路的相關信息;附表三為選取的30條四川省內(nèi)

的220kV架空電纜混合電纜線路的相關信息。

4.3

我院高壓、超高壓電纜及附件使用和運行情況

卡拉220kV變電站,2回110kV電纜線路,三相長度共350m,采用特變電

工山東魯能泰山電纜有限公司XLPE絕緣電力電纜。電纜線路中有2個電纜頭,

終端采用GIS插拔式電纜終端,采用中科英華長春高技術有限公司產(chǎn)品。采用

13

電纜溝、架空橋架組合的方式進行敷設。一端保護接地,一段直接接地,采用了

回流線。采用首尾封堵的方式進行防火阻燃。目前運行狀況良好。

楊房溝220kV變電站,2回110kV電纜線路,三相長度共350m,采用特變

電工山東魯能泰山電纜有限公司XLPE絕緣電力電纜。終端采用GIS插拔式電

纜終端,采用中科英華長春高技術有限公司產(chǎn)品。采用電纜溝、架空橋架組合的

方式進行敷設。一端保護接地,一段直接接地,采用了回流線。采用首尾封堵的

方式進行防火阻燃。目前運行狀況良好。

日喀則110kV變電站,1回110kV電纜線路,三相長度共300m,采揚州曙

光電纜有限公司XLPE絕緣電力電纜。終端采用固定式電纜終端,采用沈陽古

河電纜有限公司產(chǎn)品。采用電纜隧道的方式進行敷設。一端保護接地,一段直接

接地,采用了回流線。采用首尾封堵的方式進行防火阻燃。目前運行狀況良好。

盤縣電廠“上大壓小”改建工程#1機組(1×660MW),2回220kV電纜線路。

發(fā)電機主回路,主變至升壓站,3根單芯截面2500m2,三相長度共2031m;起

備變回路,起備變至升壓站,3根單芯截面500m2,三相長度共2202m。采用杭

州華新有限公司XLPE絕緣電力電纜。終端采用戶外式電纜終端,采用美國

G&W公司產(chǎn)品。采用電纜溝、架空橋架組合的方式進行敷設。一端保護接地,

一段直接接地,未采用回流線。采用首尾封堵的方式進行防火阻燃。目前運行狀

況良好。

四川白馬60萬千瓦循環(huán)流化床機組示范工程,1回220kV電纜線路。起備

變回路,3根單芯截面400m2,三相長度1500m。采用寶勝普睿司曼電纜有限公

司產(chǎn)品。終端采用預制絕緣瓷套式電纜終端。采用電纜溝、架空橋架組合的方式

進行敷設。一端保護接地,一段直接接地,未采用回流線。采用首尾封堵的方式

進行防火阻燃。目前運行狀況良好。

孟加拉波拉225MW聯(lián)合循環(huán)電站項目,3回220kV電纜線路。汽機主變至

升壓站,3+1根(備用1根)單芯導體截面不低于800m2,總長度441m;#1燃

機主變至升壓站,3+1根(備用1根)單芯導體截面不低于800m2,總長度561m;

#2燃機主變至升壓站,3+1根(備用1根)單芯導體截面不低于800m2,總長度

469m。終端采用預制件裝配式電纜終端,采用長纜電工科技股份有限公司產(chǎn)品。

采用電纜溝的方式進行敷設。一端保護接地,一段直接接地,未采用回流線。采

14

用首尾封堵的方式進行防火阻燃。目前運行狀況良好。

5、海底電纜情況調研

國際上220kV及以上高壓、超高壓海底電纜基本被歐洲和日本的大型電纜

生產(chǎn)企業(yè)壟斷,如普瑞斯曼、耐克森、JPS、VISCAS。我國具有高壓充油海纜生

產(chǎn)能力的僅上纜藤倉和樂星紅旗電纜公司等少數(shù)幾家企業(yè),但由于近年來國內(nèi)充

油電纜的需求很少,海纜廠家均致力于XLPE絕緣海纜的研發(fā),充油海纜的生

產(chǎn)技術水平和能力還停留在20世紀90年代的水平,充油海纜的生產(chǎn)設備基本

上處于停工狀態(tài),尚無220kV大截面光電復合充油海纜的制造經(jīng)驗和型式試驗

報告。按照現(xiàn)有的生產(chǎn)設備測算,僅能生產(chǎn)800~900m無接頭的大截面海纜。

近年來,由于海上風電項目的興起,我國在高壓、超高壓XLPE絕緣海纜方

面取得了長足進步。交流220kVXLPE絕緣海纜已有寧波東方、中天科技、青島

漢纜、上纜藤倉、江蘇亨通等通過了型式試驗。寧波東方電纜有限公司交流220kV

XLPE絕緣海纜供貨業(yè)績:①在舟山本島-秀山-岱山輸電線路工程中提供

HYJQ41-127/220kV-1×500海纜,長度3×6.9km,按220kV設計,目前為止

按110kV運行;②為福建莆田南日島海上風電項目提供三根總長36.35公里

220kV1600mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣光電復合海底電纜,于2016年5月完成敷設。

中天科技交流220kVXLPE絕緣海纜供貨業(yè)績:①三峽新能源江蘇響水近海風電

項目220kV高壓光電復合海纜,總長約12.9km,于2015年9月完成交付。國內(nèi)

直流交聯(lián)聚乙烯海纜已投運的電壓等級可到±230kV,通過試驗鑒定的電壓等級

可到±320kV。

6、高壓、超高壓電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)情況調研

6.1上海波匯通信科技有限公司

(1)電纜通道環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效監(jiān)測電力通道內(nèi)有害氣體(一氧化碳、

硫化氫、甲烷等)、空氣含氧量、水位等環(huán)境參量,及時發(fā)現(xiàn)隱患點所在位置及

水位數(shù)值、氣體成分含量等情況,并上報和記錄原始數(shù)據(jù)。

15

(2)電纜通道視頻監(jiān)控與分析系統(tǒng)用于監(jiān)測電纜隧道內(nèi)環(huán)境情況及隧道內(nèi)人員

出入情況的專用系統(tǒng)。該系統(tǒng)在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控功能的基礎上通過高技術的計算機

輔助處理,賦予普通視頻監(jiān)控智能判斷能力,實現(xiàn)遠程智能視頻監(jiān)控及隧道人員

定位,并實現(xiàn)與隧道人員定位系統(tǒng)的聯(lián)動。

(3)電纜通道應急通信與指揮系統(tǒng)可以實現(xiàn)通道內(nèi)與中心以及通道之間的通話,

同時可以與通道人員定位系統(tǒng)進行聯(lián)動運行。

(4)電纜通道智能井蓋集中管理系統(tǒng)通過使用電控人井蓋開關對通道的井蓋進

行實時監(jiān)測,以加強電纜通道的安防管理,保障通道安全。

16

(5)電纜介損監(jiān)測與評估分析系統(tǒng)針對三相金屬屏蔽層分離或三相獨立絕緣的

電力電纜,采用在線方式檢測其電纜絕緣的tanδ來評價電纜絕緣的整體性能情

況。在線監(jiān)測tanδ的主要方法有電橋法、相位差法和矢量法(全數(shù)字測量法)

等,目前應用最多的是矢量法。電纜介損監(jiān)測與評估分析系統(tǒng)采用矢量法來實現(xiàn)

電纜介損的監(jiān)測、評估和分析,從而為電纜故障診斷和檢修提供依據(jù)。

(6)高壓電纜局放在線監(jiān)測系統(tǒng)能實時檢測電纜內(nèi)部發(fā)生的局部放電信號,有

效地去除干擾信號。檢測到的局部放電信號通過光纜傳輸?shù)阶冸娬颈O(jiān)控中心,通

過分析系統(tǒng)對局部放電的類型和局部放電水平進行分析判斷,從而評估局部放電

的影響,判斷設備絕緣狀態(tài),并給出相應設備維護維修指導方案。

17

(7)電纜通道防外破在線監(jiān)測系統(tǒng)采用分布式光纖振動傳感技術,結合高精度

智能模式識別算法能夠實現(xiàn)對破壞性外力的實時監(jiān)測和準確識別,是實現(xiàn)電纜安

全預防性維護的必要的基礎設施。

(8)電纜通道結構健康在線監(jiān)測系統(tǒng)采用FBG光纖光柵傳感技術以及高速信號

采集和處理技術,實現(xiàn)對電纜通道段之間水平方向的開合度監(jiān)測和垂直方向的沉

降監(jiān)測,并對檢測數(shù)據(jù)進行分析、評估和預警,從而保證電纜通道長期安全可靠

運行。

(9)電纜振蕩波局放檢測系統(tǒng)利用電纜本身的電容特性產(chǎn)生衰減振蕩的交流高

壓波形來實現(xiàn)電纜局放的檢測和定位,電源設備較輕,能夠有效檢測和定位電纜

局部放電處的位置,且不對電纜造成傷害,因此受到越加廣泛的應用。

18

(10)高壓電纜護層電流監(jiān)測系統(tǒng)通過在電纜護層接地線上安裝一套接地電流采

集裝置,實現(xiàn)對電纜接地電流的實時監(jiān)控;一旦電纜發(fā)生故障,系統(tǒng)會馬上發(fā)出

報警,提示相關人員對電纜故障進行及時處理,大大提高了電纜運行的安全性。

該系統(tǒng)主要應用于交叉互聯(lián)護層接地電流監(jiān)測、保護接地線監(jiān)測、直接接地線監(jiān)

測、GIS終端接地線監(jiān)測等方面。

(11)海纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)通過海纜自帶的一根單模光纖或增設一根多模光纖

實時監(jiān)測長距離海纜的表面溫度、導體溫度及載流量,及時發(fā)現(xiàn)海纜過熱點、異

常點,保障海纜的安全運行,是海纜預防性維護的必要的基礎設施,能夠大幅降

低海纜故障以后帶來的昂貴的維護成本。

19

(12)海纜振動在線監(jiān)測系統(tǒng)采用COTDR分布式光纖振動傳感技術,對船舶違

規(guī)拋錨、起錨活動等潛在威脅和違法作業(yè)行為,以及海纜本體故障進行實時在線

監(jiān)測,同時結合高精度模式識別和神經(jīng)網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)對不同事件行為和狀態(tài)的

準確識別,并進行預警和報警;此外在海纜故障發(fā)生后,通過檢測海面維修船的

位置,系統(tǒng)可以協(xié)助檢修人員快速實現(xiàn)故障點的絕對定位。

6.2杭州巨騏信息科技有限公司

(1)分布式光纖測溫系統(tǒng)主要通過光纖拉曼散射效應和光時域反射技術來實現(xiàn)。

通過敷設在高壓電纜上的分布式光纖來感應電纜的實時溫度變化,并通過光纖測

溫主機將溫度數(shù)據(jù)從光信號中解調出來,傳送給綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集中監(jiān)控計算

機。

(2)電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)通過安裝在電纜接頭接地線上的脈沖電流傳感

器,來耦合電纜本體里的局部放電脈沖電流信號;耦合到的脈沖信號通過同軸電

纜傳送至前端監(jiān)測裝置,對模擬信號經(jīng)過放大、模擬數(shù)字轉換后變成數(shù)據(jù)信號再

通過光纖傳送至測試主機。測試主機對不同傳感器的信號分別進行不同分析、計

算。

20

(3)電纜護層環(huán)流在線監(jiān)測系統(tǒng)通過對高壓電纜接頭處加裝0~100A單模精確

CT電流互感器及精確接地環(huán)流采集裝置實時監(jiān)測110kV及以上高壓電纜的每個

高壓電纜金屬護層接地點的電流參數(shù),可實現(xiàn)對0~100A接地環(huán)流精確測量及

定時巡檢測量,取代傳統(tǒng)人工方式的定期接地環(huán)流巡測,大大減輕現(xiàn)場測量的勞

動強度,提高系統(tǒng)維護效率。

6.3

北京金石智信科技有限公司

公司主要采用DTS分布式光纖測溫系統(tǒng)通過光纖拉曼散射效應和光時域反

射技術來實現(xiàn)。已成功運用于電力、石化和鋼鐵行業(yè)。

21

6.4北京四方德瑞科技有限公司

公司主要采用分布式光纖測溫系統(tǒng)通過光纖拉曼散射效應和光時域反射技術

來實現(xiàn)。已成功運用于電力、石化和鋼鐵行業(yè)。

6.5西安博源電氣有限公司

公司主要采提供了高壓電纜隧道綜合在線監(jiān)控系統(tǒng)具有井蓋防盜監(jiān)控、視頻

監(jiān)控、氧氣及有害氣體濃度監(jiān)測、風機監(jiān)控、隧道照明系統(tǒng)、隧道網(wǎng)絡電話系統(tǒng)、

門禁系統(tǒng)、井蓋防盜系統(tǒng)、分布式光纖測溫系統(tǒng)、電纜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)、纜接

地電流監(jiān)測系統(tǒng)等功能。

6.6

典型案列

浙江某110kV電纜線路長約2km,采用電纜隧道進行敷設。該線路全線采

用分布式光纖測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)對電力電纜進行在線實時溫度監(jiān)測。下圖為

110kV電纜敷設圖。

22

110kV電纜敷設圖

該在線測溫系統(tǒng)實現(xiàn)了對高壓電纜接頭表面運行溫度24小時不間斷連續(xù)在

線監(jiān)測,溫度采集范圍為-55℃~+125℃。通過對高壓電纜本體護層溫度的統(tǒng)計

分析,使運行人員全面掌握其工作狀況,及時了解電纜護層的老化情況,并在接

頭溫度急劇升高達到極限溫度時,發(fā)出報警信號提醒有關人員緊急處理。

電纜表層溫度的曲線圖

系統(tǒng)報警信息

6.7

高壓、超高壓電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)使用情況

23

根據(jù)調研,目前國內(nèi)對高壓、超高壓電力電纜具體監(jiān)測對象暫無具體要求,

各電力公司和生產(chǎn)企業(yè)僅根據(jù)自身需要進行招標采購。本報告主要對高壓、超高

壓電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)使用較多的廣東、廣西、深圳進行了調研和統(tǒng)計,如下

表6.1所示。

表6.1線路在線監(jiān)測類型情況統(tǒng)計表(單位:臺、套)

監(jiān)測類型廣東廣西貴州海南深圳超高壓合計占比

電纜護套環(huán)流監(jiān)測28212103803246.14%

電纜局放3620020380.72%

電纜在線測溫2701020300.57%

電纜故障定位1100000110.21%

充油電纜油壓監(jiān)測10000010.02%

7

結論和建議

(1)目前,從國內(nèi)制造商的制造水平來看,我國已基本具備了高壓、超高

壓電力電纜的制造能力,但在500kV電力電纜的制造能力上還有所欠缺,國內(nèi)

生產(chǎn)廠家成功通過預鑒定試驗,具備500kV電纜合格資質的廠家僅有5家:河

北新寶豐電線電纜有限公司、沈陽古河電纜有限公司、青島漢纜股份有限公司、

特變電工山東魯能泰山電纜有限公司、廣東南洋電纜集團股份有限公司。河北新

寶豐電線電纜有限公司、青島漢纜股份有限公司、特變電工山東魯能泰山電纜有

限公司3家具有運行業(yè)績。

(2)目前,從國內(nèi)制造商的制造水平來看,我國已基本具備了高壓、超高

壓電力電纜附件的制造能力,但在500kV電力電纜附件的制造能力上還有所欠

缺,國內(nèi)生產(chǎn)廠家僅江蘇安靠智能輸電工程科技股份有限公司1家具有運行業(yè)

績。

(3)目前,從國內(nèi)各電力公司和發(fā)電公司的使用和運行情況來看,由于近

幾年高壓、超高壓電力電纜使用越來越頻繁,已經(jīng)積累了豐富的檢修、維護及運

行經(jīng)驗,并逐步形成了相關的企業(yè)標準。

24

(4)目前,高壓、超高壓電力電纜工程在線監(jiān)測實際使用的檢測原理和方

法較多,但總的來說,纜芯溫度在線監(jiān)測、護層接地電流監(jiān)測、接頭局部放電法

運用最為廣泛?!陡邏航涣麟娎|在線監(jiān)測系統(tǒng)通用技術規(guī)范》DL/T

1506‐2016由

國網(wǎng)天津電科院牽頭組織編寫,將于2016年6月1日起開始實施。

(5)通過調研,高壓、超高壓電纜線路故障一般發(fā)生在終端或者中間接頭

位置,原因有多種:建設施工、制造質量、安裝工藝不當,應加強接口和終端處

的質量意識。

25

附表一110kV純電纜線路

敷設方

電起點(站終點(站通道形式戶

電纜式(水是否同終端頭GIS

序線路名纜或電纜或電纜規(guī)格及截面(隧道、外接頭類

長度平、垂溝(隧投運日期電纜廠家附件廠家類型數(shù)終

號稱條終端桿終端桿型號淺溝、排終型數(shù)量

(米)直、三道)敷設量端

數(shù)塔編號)塔編號)管)端

角)

絕緣接

塘坎街草堂站

YJLW03-64隧道、淺寶勝比瑞意大利比GIS戶頭2組。

1塘草線1站134181開2697水平否2006.8.3102

/110-1×500溝利瑞利內(nèi)2組直接頭2

開關關

絕緣接

塘坎街荔枝巷

YJLW03-64隧道、淺日本三菱/GIS戶頭2+2

2塘荔線1站136站1913390水平是1987.9三菱/住友02

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