充油電纜的結(jié)構(gòu)特點,是用低粘度的絕緣油充入電纜絕緣內(nèi)部,并由供油設(shè)備提供一定的壓力,以消除絕緣內(nèi)部產(chǎn)生氣隙的可能,是“壓力型”電纜的代表產(chǎn)品。它主要應(yīng)用于110kV及以上和大容量的場合。例如城網(wǎng)的主干線和大型水電、火電廠以及樞紐變電站的進(jìn)出線等。充油電纜己經(jīng)有八十年的歷史,1924年,意大利安裝了第一條130kV充油電纜。美國自1927年首次使用132kV充油電纜,并于1934年完成了第一條220kV充油電纜的敷設(shè)。法國在1955年制成了425kV的充油電纜,在1960年試制了500kV大容量充油電纜。日本正在研制和試運行750-800kV的超高壓充油電纜。所以充油電纜在制造和使用上都有比較成熟的技術(shù)和經(jīng)驗,我國電力系統(tǒng)使用充油電纜也有近四十年的歷史。
充油電纜主要有以下優(yōu)點:
(1)可靠性高。由于電纜油保持一定的壓力,外界水分和空氣不易進(jìn)入絕緣內(nèi)部,所以只要維持油壓正常,充油電纜的長期運行可靠性就不成問題,其使用壽命達(dá)到40-50年。大連某電廠30年代敷設(shè)的兩回66kV充油電纜,直至60年代才第一次更換電纜油。上海和天津老城區(qū)有大量20-30年代敷設(shè)的油紙絕緣電纜,直至最近仍然還在使用。這些都說明充油電纜的可靠性比較理想。
(2)維護(hù)工作量小。充油電纜的絕緣處于一個密封系統(tǒng)內(nèi),一旦敷設(shè)安裝完成,經(jīng)交接試驗合格投入運行后,不需要進(jìn)行維修和預(yù)防性試驗,只需配合停電定期取油樣進(jìn)行化驗。按常規(guī),只要油樣質(zhì)量合格,電纜絕緣就是正常的。即使油樣不合格,也可經(jīng)濾油處理后繼續(xù)使用。
(3)所需備品少。充油電纜的本題和附件的通用率高,可大大減少備品的數(shù)量,且備品的保存時間也相當(dāng)長。
(4)適合用于高電壓等級。
充油電纜主要有以下缺點:
(1)敷設(shè)安裝不便。充油電纜必須配備壓力箱和油管等設(shè)施,大大增加了敷設(shè)施工的難度和復(fù)雜性,對施工人員的要求也比較高。例如敷設(shè)過程中需要割斷電纜,其操作要求相當(dāng)謹(jǐn)慎,必須避免油的流失和空氣、潮氣以及金屬屑進(jìn)入絕緣內(nèi)部。油務(wù)(真空)工作是一個特殊的工種,有一整套嚴(yán)格的工藝要求,必須由受過專門訓(xùn)練的工作人員完成。
(2)易燃性高。充油電纜使用的絕緣油閃點低(低粘度油的閃點一般不超過140℃),很容易著火,而封端操作過程中要使用明火設(shè)備,稍不注意便會引燃起火。另外,在運行過程中由于電纜頭爆炸起火,會釀成嚴(yán)重的火災(zāi)。這類事故在國內(nèi)外曾發(fā)生過多次。比較典型的是美國大古力水電廠由于機組的充油電纜著火、延燃,導(dǎo)致6個回路電纜和2700MW機組全部停運。
(3)落差受限制。充油電纜的金屬護(hù)套要承受電纜內(nèi)部油壓產(chǎn)生的壓力。在落差較高的情況下敷設(shè),靜油壓力增大,雖然可以用增大護(hù)套厚度、加強愷裝等辦法來解決,但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的原因,敷設(shè)落差還是受到較大的限制。
(4)用于振動場合需要采取防振措施。充油電纜的金屬護(hù)套在長期振動后,會產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。所以敷設(shè)在橋梁和其它有振動的場合充油電纜需要采取特殊的防振措施。