發(fā)電廠預(yù)防電纜故障的技術(shù)措施及其應(yīng)用

肖明雷，鄧英鎧

(遼寧清河發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧 鐵嶺 112003)

目前，由于我國城市化進程加快，電廠發(fā)展迅速，同時也促進了電力電纜的快速發(fā)展。但電力電纜敷設(shè)通道的隱蔽性(敷設(shè)在電纜隧道、電纜溝、高空橋架、管中或直埋于地下)，給故障的查找?guī)砹撕艽罄щy。所以電力電纜一旦出現(xiàn)故障，發(fā)電企業(yè)缺乏相應(yīng)的故障查找設(shè)備和必要的技術(shù)手段，無法及時確定故障點位置，給電纜故障檢修帶來了極大的困難，造成企業(yè)人力、財力的浪費。如何有效預(yù)防電纜故障成為發(fā)電企業(yè)面臨的一個難題。

1 電纜典型故障統(tǒng)計、分析

某電廠發(fā)生的電纜典型故障統(tǒng)計如下。

1994年8月，化學(xué)綜合池污水泵電纜因長期化學(xué)酸堿罐閥門滲漏，造成電纜腐蝕，絕緣擊穿。

1995年5月，供水1 號，2 號線路桿塔上電纜終端頭故障，電纜型號為ZLQ20，電纜頭距地平面27 m，屬典型高落差。

1996年4月，××機組××給水泵運行中跳閘，停電檢查，原因為電機A 相電纜接線端子壓接不好，發(fā)生過熱，導(dǎo)致絕緣老化。

1997年，8 號主變冷卻器電源電纜故障。電纜型號為VV3×95+1×50，由于老鼠磕壞絕緣層造成接地短路，冷卻器單電源運行50 h。

1994年，6 號機2 號凝結(jié)水泵電纜，在電纜溝穿墻處，由于積水浸泡，絕緣降低，三相故障擊穿，造成停運39 h。

2001年6月，機組廠用電源電纜中間接頭故障，引起電纜火災(zāi)，造成2 臺200 MW 機組停運。經(jīng)全力搶修，分別在3 天和7 天后投運。

2001年12月，××機組××低加疏水泵電纜，由于構(gòu)架傾斜，造成熱力管道與電纜搭接，導(dǎo)致電纜絕緣故障。

2007年3月，××爐××磨煤機制粉專業(yè)檢修，由于事先沒有通知電機移位、電纜拆頭，造成電纜終端頭三叉口扭曲受力，絕緣損傷。運行啟動后，電纜絕緣擊穿崩斷。

2010年9月，新增負荷電纜敷設(shè)施工，由于原電纜橋架轉(zhuǎn)彎角處理不好，施工中相鄰電纜受力，造成尖銳角刺穿絕緣，造成電纜單相接地故障。

上述典型案例，給發(fā)電企業(yè)造成了重大的經(jīng)濟損失。

2 預(yù)防技術(shù)措施及應(yīng)用

2.1 選擇合適的電纜類型

油紙絕緣電纜的制造技術(shù)較成熟，成本低，工作壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但絕緣油容易流淌。在高落差敷設(shè)時，絕緣內(nèi)的絕緣油由高處流向低處，使高處的電纜絕緣干枯，造成絕緣強度降低；而低處電纜由于油壓增加，發(fā)生鉛包龜裂，從而引起故障。

交聯(lián)聚乙烯電纜不僅允許溫升及工作允許場強比油紙絕緣電纜高，且其敷設(shè)不受高落差限制。若電纜截面相同，使用交聯(lián)聚乙烯電纜要比使用油紙絕緣電纜的允許長期載流量高出1 檔。目前該電廠已將全部重要輔機油紙絕緣電纜更換為交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，既解決了高落差引發(fā)的故障，又擴大了電纜的輸送容量。

2.2 改進電纜終端制作工藝

該電廠建廠投產(chǎn)已40 多年，早期油紙電纜終端大多數(shù)使用鑄鐵電纜終端、環(huán)氧樹脂電纜終端。鑄鐵電纜終端經(jīng)常容易漏油損壞；而環(huán)氧樹脂電纜終端具有較高的機械強度和耐壓強度、吸水率低、化學(xué)性能穩(wěn)定、與金屬粘結(jié)力強、密封性能較好，但這種電纜終端制作工藝復(fù)雜，對工作環(huán)境、氣候、濕度等要求高，不能從根本上解決電纜漏油等問題。2000年后，該廠將全部電纜終端更換為交聯(lián)熱縮終端。這種電纜終端制作工藝簡單，容易控制工作環(huán)境、氣候、濕度，同時具有電氣絕緣性能。

2.3 選擇電纜通道應(yīng)避免因腐蝕引起電纜故障

電纜的周圍環(huán)境不良，附近土壤中含有酸、堿溶液，氯化物等化學(xué)物質(zhì)，會使電纜受到腐蝕，鄰近化工廠地區(qū)因地下水的污染，也會使電纜產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，所以在選擇電纜通道時,應(yīng)詳細調(diào)查或詢問有關(guān)地質(zhì)污染情況，特別在化工區(qū)，電纜通道選擇應(yīng)慎重并采取有效的防污染措施。

2.4 監(jiān)視負荷電流，預(yù)防過負荷產(chǎn)生絕緣擊穿

電力電纜運行規(guī)程規(guī)定：電纜線路原則上不允許過負荷運行、超負荷運行。因為電纜溫升的增加會加快電纜絕緣的老化，使電纜的壽命大大降低，運行中使電纜絕緣薄弱處，如接頭，發(fā)生擊穿事故。

所以，根據(jù)電纜敷設(shè)方式、運行條件、環(huán)境溫度、并列條數(shù)對電纜的長期允許載流量進行校核并作出規(guī)定，運行、檢修、專業(yè)點檢定期應(yīng)用紅外線測溫儀對電纜的接頭測溫，以防止電纜溫度過高、過熱，及時掌握電纜的運行情況。有條件的發(fā)電廠，可安裝電纜接頭溫度監(jiān)視系統(tǒng)，以避免發(fā)生電纜長期過負荷、超溫運行造成的電纜故障。

2.5 其他危險源控制

發(fā)電廠管道較多，確保電纜與熱力管道的距離是重中之重，必要時可增加隔離材料隔離。

鼠害也是故障的危險源之一，定期巡視、播撒鼠藥、安裝防鼠板、封堵孔洞等工作必須落實到位。

水浸、潮氣浸入電纜是造成絕緣下降的主要原因，電纜溝、隧道安裝排水設(shè)施十分必要。這些部位位于低點，積水問題較普遍，應(yīng)及時將積水排除。如在每段電纜溝地面增加集水坑、地面施工采用1 %～2 %坡度，或采取人工、自動方式排除積水。

此外，還應(yīng)防止其他作業(yè)造成電纜外力損傷。

2.6 電壓及負荷檢測

為防止絕緣老化，電纜回路電壓一般不應(yīng)比電纜額定電壓高出15 %。運行加強監(jiān)視電纜系統(tǒng)電壓、負荷情況，保持電纜線路在規(guī)定的允許持續(xù)載流量下運行，一旦發(fā)生電纜線路過負荷的現(xiàn)象，應(yīng)立即與相關(guān)部門協(xié)調(diào)制定有效方案。

2.7 加強施工、改造驗收環(huán)節(jié)控制

對發(fā)電廠新、改擴建、改造工作必須給予高度重視，從出廠、交接、安裝、運行參數(shù)校核等各項，應(yīng)符合GB50168-2006《電氣裝置安裝工程——電纜線路施工及驗收規(guī)范》的要求。

2.8 加強人員培訓(xùn)，規(guī)范檢修工藝

加強從業(yè)專業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)，根據(jù)《電氣裝置安裝工程——電纜線路施工及驗收規(guī)范》、《電氣設(shè)備試驗規(guī)程》、《35 kV 及以下電力電纜附件基本性能要求》，結(jié)合該電廠實際，編制了3 萬多字的《電力電纜檢修工藝規(guī)程》。進一步提高檢修技能，規(guī)范檢修，避免因檢修施工造成電纜故障發(fā)生。

加強電纜檢修工藝重點的控制。如：三叉口的屏蔽工藝良好、密封良好、熱縮溫度適中、收縮均勻，電纜端子壓接工藝符合要求、絕緣試驗合格、接引力矩得當(dāng)?shù)取?/p>

加強施工、敷設(shè)環(huán)節(jié)控制。如電纜穿管工藝控制：電纜外徑小于保護管內(nèi)徑2/3、管口光滑、保護管彎制、連接符合工藝要求；電纜橋架工藝控制：光滑、無尖刺，螺栓連接，螺栓帽安裝在橋架外，轉(zhuǎn)彎受力處，打磨或加墊保護，敷設(shè)后外絕緣檢查等重要環(huán)節(jié)。

上述工作可通過《檢修文件包》、《作業(yè)指導(dǎo)書》、《質(zhì)量三級驗收卡》等有效質(zhì)量驗收手段控制。

3 結(jié)束語

在實際工作中，電纜故障的原因是多種多樣的，其根源一般是積患已久和管理不善。因此，只要加強發(fā)電廠專業(yè)人員檢修技能，提高相關(guān)人員的主觀認識，規(guī)范檢修行為，采取得力措施，精心維護，積極預(yù)防，電纜事故是可以減少甚至杜絕的。

1 GB26860-2011 電力安全工作規(guī)程[S].

2 GB50168-2006 電氣裝置安裝工程—電纜線路施工及驗收 規(guī)范[S].

3 DL/T596-1996 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程[S].

4 GB50173-92 35 kV 及以下架空電力電纜施工及驗收規(guī) 范[S].