核电环境下充油电缆漏油缺陷原因与处理
何超智
福清核电有限公司 福建 福清 350318
1.充油电缆系统简介
主变至 500kV 开关站之间用 3 根单相电缆连接,并配置一根接地回流线。每相电缆在500kV GIS 侧都有一根补给油管,油管接至对应储油罐,每台机组配置4 台储油罐,其中1 台为备用油罐,当三相中的任意一台油罐油量不足或者漏油,备用油罐可以通过调整油阀开关状态及时补给给故障电缆。每一相电缆的油压和金属护套接地状态分别由油压报警盘和接地监测盘进行监视。
500kV 充油电缆共分10 层,其截面图如下:

2.充油电缆漏油缺陷原因
机械外力都可能损伤充油电缆,引发漏油。如核电站建设等施工中,人员若不了解地下电缆分布,挖掘可能误挖致电缆铅包、金属套破裂,使绝缘油暴露泄漏;车辆碾压、物体碰撞电缆也会破坏其结构引发漏油。
土壤、地下水、空气中化学物质会腐蚀电缆金属护套和绝缘材料。酸性土壤中氢离子与金属护套反应,沿海地区土壤和地下水中盐分产生电化学腐蚀,空气中化学物质形成酸雨腐蚀电缆,都会使金属护套和绝缘材料受损,最终导致漏油。
温度剧烈变化影响充油电缆内部结构引发漏油。温度升高,绝缘油膨胀致油压升高,可能损坏密封结构和绝缘层使油泄漏;温度降低,绝缘油收缩出现气隙,导致电场分布不均、局部放电、绝缘老化击穿,且密封材料变硬变脆易破裂漏油。
3.充油电缆漏油缺陷处理
预防漏油关键在于防止机械外力损伤电缆,措施包括设置防护设施、加强施工管理、标识电缆路径。敷设前对电缆周围土壤、地下水、空气化学分析 防腐措施 护套涂环氧煤沥青等防腐涂料,涂抹前预处理。阴极保护可采用牺牲阳 可填充防 等材料、采用隔离套管等进行隔离防护,延长电缆寿命。控制电缆运行环境 能降低漏 油风险。 敷设选合适方式路径,高温区域电缆包裹隔热材料、设通风散热装置;低温环境下电缆包裹保温材料,寒冷地区电缆沟设加热装置。合理调整运行负荷,避免过负荷,保障电缆安全稳定运行。
3.1 充油电缆漏油处理
充油电缆由于外力破坏或由于制造安装缺陷等其他原因,会导致充油电缆的漏油和渗油等故障,根据漏油情况分为轻微漏油和严重漏油。
3.2 轻微漏油处理
当接收到电缆油压低报警,先观察几个小时,当油压未改变,可以判断为轻微漏油。轻微漏油最可能发生在充管上的摩擦接触、密封、接头等部位。此时,无需采取紧急措施,但泄漏应尽快修复,最好在一周内完成。当泄漏发生在不可见部位时,通过接到临时供油系统,调整油路,分析逐步查找漏油点,并采取措施消除漏油。
当泄漏发生在可见部位,漏油处理相对清晰,通过接到临时供油系统,调整油路,对故障修复后,恢复原路供油。
3.3 严重漏油处理
当充油电缆发生重大损坏时,会出现严重漏油,此时需采取紧急措施。
若漏油发生在输油管压力罐和点触头油阀面板之间,且油压低于报警值,需对电缆进行断电,然后对油阀进行操作,进行临时油封,更换受损电缆或电缆附件,恢复原路供油,重新恢复通电。
若漏油没有发生在输油管压力罐和点触头油阀面板之间,低于报警值则需进行断电处理,如高于报警值则对油阀进行操作,查找漏油位置,进行临时供油,临时油封,更换受损电缆或电缆附件,恢复原路供油,重新恢复通电。3.4 不同漏油位置的修复

对于电缆本体损伤,如果绝缘屏蔽层和绝缘纸没有损坏,该电缆在修复铝护套并对电缆油提纯后还可继续使用较长的一段时间。如果绝缘屏蔽层和绝缘纸已经损坏,这个电缆就不能使用了,损伤的这部分必须截断并用新电缆替换。
结束语
当充油电缆发生故障时,可通过目视,及调整供油阀,改变油路,判断故障点。文章分别介绍轻微漏油和严重漏油时的处理原则,及不同部位漏油的处理方法,为同类充油电缆故障处理提供参考。
参考文献
[1]刘镖峰,高压充油电缆在线监测系统的研究与建设,变频器世界,2019
[2]黄小卫,高压充油电缆漏油故障定位方法应用及探讨,电线电缆,2015