水树老化XLPE电缆修复技术是天津市电力科学研究院科协在院党政领导的支持下,以“讲、比”立项的形式研发出的一项重大自主创新成果,是“讲、比”大花园中的一朵奇葩。
以XLPE绝缘为代表的聚合物绝缘电力电缆具有绝缘性能好、传输容量大、附件接头简单、结构轻便、不受高度落差限制等优点,在我市最早被广泛应用。但这种电缆在制造和施工过程中不可避免会产生一些微观缺陷,水分就会在电场的作用下聚集在微观缺陷处,形成多分叉水树区,最终将诱发电缆绝缘本体的击穿。目前我市使用的XLPE电缆历经十几年的运行,其主绝缘受水树老化的程度已相当严重。据不完全统计,近年来10kV XLPE电缆因绝缘老化而引起的主绝缘故障已占非外力破坏故障的50%,严重威胁着电网的安全运行。更新这些老化电缆所产生的工程量和巨额费用都是企业难以承受的,并且繁华地段难以破路施工也是一个十分棘手的问题。针对这种状况,电科院电气所的有关科技人员响应科协加强自主创新的号召,自发地通过院科协以“讲、比”活动的形式立项研发。这个项目以其实用性和经济性得到了院党政领导的大力支持,科协在组织、协调的同时,也充分发挥自身优势,主动做好提供资料、横向联系等服务、保障工作。通过深入研究项目组成员发现,消除电缆线芯内的水分是防止电缆绝缘水树生成和发展的重要手段,由于电缆缆芯的细长结构,使其内部微水无法用常规干燥技术来消除,而利用缆芯间隙作为通道,将具有消除微水功能的液体灌入到缆芯中则是一种行之有效的方法。经过反复试验,自主开发出一种低粘度无色透明油状小分子电缆修复液,它具有良好的低温柔顺性和流动性,不会固化、结晶,对水具有高反应活性,能在室温下遇水发生聚合反应,生成物为无色透明具有大分子链状结构的硅油类有机粘稠液体,绝缘性能良好,憎水性较强,提高了已老化电缆的绝缘水平,从而实现了对老化电缆的“修补”。
2004年11月他们首次试用该技术对城东供电分公司所属的一条投运超过16年的电缆施行了修复,在2005年4月对所修电缆进行的跟踪检查和测试表明,电缆的绝缘水平显著提高。该成果经电力公司组织的专家鉴定,此技术能够以较低的实施成本完成对老化XLPE电缆的修复,修复成本仅为更新同样电缆的四分之一,如在我市全面使用,可节省费用七千余万元。此外,还克服了电缆更新工程中所涉及的施工破路问题,大大缩短了施工周期。目前,仅美国拥有类似的修复技术,且该技术在实施成本及难度方面都远远优于美国技术,已达国际先进水平。