一起因電纜損傷造成的機(jī)組停運(yùn)事故分析

田翠峰，李小煜，田建勇

(1.國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山 467023；2.國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司，河南 鄭州 450001；3.國(guó)家電投集團(tuán)河南發(fā)電有限公司開(kāi)封發(fā)電分公司，河南 開(kāi)封 475104)

一起因電纜損傷造成的機(jī)組停運(yùn)事故分析

田翠峰1，李小煜2，田建勇3

(1.國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山 467023；2.國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司，河南 鄭州 450001；3.國(guó)家電投集團(tuán)河南發(fā)電有限公司開(kāi)封發(fā)電分公司，河南 開(kāi)封 475104)

針對(duì)一起因引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)饋信號(hào)電纜受損接地造成的機(jī)組停運(yùn)事故，分析了電纜損傷的直接原因、根本原因和誘因，提出電纜防落物砸損、防外力損傷、防水浸等8項(xiàng)防護(hù)措施，以提升機(jī)組設(shè)備的可靠性。

引風(fēng)機(jī)；電纜損傷；接地；防護(hù)措施

0 引言

電纜作為發(fā)電企業(yè)設(shè)備電力傳遞和信號(hào)傳輸?shù)闹匾ǖ溃哂蟹N類多、數(shù)量大、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，若作為發(fā)電生產(chǎn)中的一類設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)，其性能與可靠性要求不應(yīng)低于汽輪機(jī)、鍋爐等主機(jī)設(shè)備。

1 事故經(jīng)過(guò)

某發(fā)電公司機(jī)組運(yùn)行期間，由于一臺(tái)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行故障檢修，造成單引風(fēng)機(jī)運(yùn)行。運(yùn)行中的引風(fēng)機(jī)在突然出現(xiàn)動(dòng)葉調(diào)節(jié)反饋由74 %突降到0后，開(kāi)始無(wú)規(guī)則跳變。在動(dòng)調(diào)控制失效，閉鎖動(dòng)葉手動(dòng)操作后，引風(fēng)機(jī)電流快速上升，爐膛負(fù)壓持續(xù)增大，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)過(guò)負(fù)荷跳閘，“引風(fēng)機(jī)全?！毙盘?hào)觸發(fā)鍋爐MFT(main fuel trip，主燃料跳閘)動(dòng)作。

經(jīng)檢查，運(yùn)行引風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)反饋密封箱上的人孔門(mén)在運(yùn)行期間破裂掉落，砸中動(dòng)調(diào)反饋信號(hào)電纜，導(dǎo)致電纜外部絕緣破損，金屬導(dǎo)線部分裸露與穿地管接觸，反饋信號(hào)回路接地。由于現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)及密封風(fēng)吹掃影響，線纜存在一定幅度的擺動(dòng)，不時(shí)接觸穿線管而出現(xiàn)間歇性接地，導(dǎo)致信號(hào)跳變、引風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)控制失靈，造成引風(fēng)機(jī)跳閘、鍋爐MFT。

2 電纜損傷原因分析

就本次事故來(lái)看，機(jī)組停運(yùn)主要是由動(dòng)調(diào)反饋電纜損傷引起的，而造成動(dòng)調(diào)反饋電纜損傷的因素是多方面的。

2.1 直接原因

人孔門(mén)掉落是電纜損傷的直接原因。人孔門(mén)由于本身質(zhì)量原因在運(yùn)行中發(fā)生破裂掉落并砸中動(dòng)調(diào)反饋電纜的情況，屬于小概率事件，但也暴露出設(shè)備管理中存在的不足：未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理存在的隱患和風(fēng)險(xiǎn)，造成故障的擴(kuò)大化。

2.2 根本原因

未能采取有效的防砸措施是電纜損傷的根本原因。在發(fā)電企業(yè)，因高空墜物或者檢修作業(yè)等導(dǎo)致重物砸擊造成設(shè)備損傷的事故多有發(fā)生。在本次事故中，掉落的人孔門(mén)位于動(dòng)調(diào)反饋密封箱正上方，電纜從密封箱引出后，通過(guò)蛇皮保護(hù)套管進(jìn)入鍍鋅保護(hù)穿地管，在密封箱至鍍鋅穿地管間無(wú)任何防砸措施。該段電纜缺乏抵御墜物、重物砸擊的手段。

2.3 誘因

電纜敷設(shè)工藝不當(dāng)造成電纜劣化是電纜損傷的誘因。在本次事故調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：

(1) 存在密封風(fēng)和煙氣進(jìn)入密封箱的現(xiàn)象，使該段電纜長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境下；

(2) 動(dòng)調(diào)反饋電纜未能進(jìn)行有效防護(hù)和固定，存在隨振動(dòng)擺動(dòng)的現(xiàn)象，且電纜外部絕緣層在事故發(fā)生前已存在一定程度的脆化和磨損；

(3) 該段電纜因余量不足存在受力，使其倒向接口處；

(4) 動(dòng)調(diào)反饋電纜進(jìn)入穿地管接口處內(nèi)壁毛刺處理不徹底，在電纜外絕緣層受損的情況下，產(chǎn)生類似鋸條效應(yīng)，加劇了電纜受損程度。

3 電纜防護(hù)措施

由于電廠設(shè)備的電源電壓等級(jí)不同、安裝場(chǎng)地分散、信號(hào)類型多種多樣，造成電纜具有類型繁多、數(shù)量龐大和使用環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)。根據(jù)電纜的實(shí)際特點(diǎn)和工作環(huán)境，采取有針對(duì)性的防護(hù)措施是非常有必要的。

3.1 防落物砸損

發(fā)電企業(yè)設(shè)備布局呈立體式結(jié)構(gòu)，維護(hù)和檢修工作往往存在交叉作業(yè)，高空墜物和重物掉落發(fā)生頻次較高。除了要求對(duì)高空布置的設(shè)備做好防墜落以及人員作業(yè)期間防落物的措施外，還可通過(guò)在電纜上方安裝防護(hù)裝置或者改變電纜走向的方法來(lái)降低電纜因落物造成損傷的可能性。

3.2 防外力損傷

電纜外力損傷主要是指其在安裝和使用期間，因施工工藝欠缺或者現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境限制，造成的電纜性能受損。如施工過(guò)程中電纜轉(zhuǎn)彎角度過(guò)大造成電纜內(nèi)部受到機(jī)械損傷，或者在敷設(shè)過(guò)程中發(fā)生外部絕緣層與尖銳物品接觸而受損。通過(guò)加強(qiáng)施工過(guò)程和驗(yàn)收管控，可以降低電纜受外力損傷的可能性。

3.3 防水浸

發(fā)電企業(yè)電纜種類眾多，外絕緣層基本都采用聚氯乙烯，具有一定的防水性能。但若長(zhǎng)時(shí)間帶電浸泡在水中，會(huì)因受潮而使絕緣性能下降；還會(huì)因電纜自身發(fā)熱造成內(nèi)外部溫度差大而加快電纜絕緣劣化的進(jìn)程。因此，應(yīng)排除電纜周圍的積水，保證電纜工作環(huán)境干燥。

3.4 防火

電纜敷設(shè)具有一定的聚集性，一旦局部電纜著火，可能沿電纜迅速蔓延，危及所連接發(fā)電設(shè)備，因此，采取防火措施是必要的。當(dāng)前發(fā)電企業(yè)防止電纜失火的主要措施包括：設(shè)計(jì)階段選用阻燃電纜和防火電纜托架；施工中在電纜關(guān)鍵部位外部噴涂防火材料；在電纜隧道、夾層出口等處增設(shè)防火隔墻或防火擋板；架空電纜應(yīng)盡可能避開(kāi)油管道、防爆門(mén)等區(qū)域或采取局部穿管及隔熱防火的措施。

3.5 防高溫環(huán)境

由于受生產(chǎn)工藝影響，發(fā)電企業(yè)部分區(qū)域環(huán)境溫度較高，一般采取敷設(shè)保溫材料對(duì)電纜進(jìn)行防護(hù)，但可能出現(xiàn)部分保溫失效或者因局部蒸汽泄漏點(diǎn)造成電纜工作區(qū)域內(nèi)環(huán)境溫度偏高。電纜結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了其不具備防護(hù)高溫高壓介質(zhì)沖刷的能力，因此做好電纜與高溫環(huán)境隔離措施是降低電纜損毀的關(guān)鍵之一。

3.6 防磨損

發(fā)電企業(yè)主要設(shè)備工作時(shí)均存在一定程度的振動(dòng)，電纜敷設(shè)過(guò)程中要做好必要的防磨損措施。要預(yù)留足夠的電纜裕量，防止電纜因受到附加應(yīng)力作用而與剛性物體發(fā)生磨擦；采取必要的固定措施，防止在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中電纜與設(shè)備接觸部位發(fā)生磨擦；對(duì)電纜彎曲處的防護(hù)設(shè)施進(jìn)行打磨，削弱毛刺及細(xì)小凸起對(duì)電纜的磨損等，可以有效避免電纜外部磨損。

3.7 防極端天氣

在雷暴、大風(fēng)、極寒等異常天氣狀況下，室外布置的電纜可能受到雷擊、強(qiáng)電流竄入，或發(fā)生大幅度舞動(dòng)及覆冰，易造成電纜擊穿、斷落或者短路事故的發(fā)生。為應(yīng)對(duì)極端天氣對(duì)電纜的危害，應(yīng)采取有效防雷措施，確保接地網(wǎng)性能良好、屏蔽層單端接地，增加基礎(chǔ)支撐以減小電纜懸空距離，建立惡劣天氣快速響應(yīng)應(yīng)急機(jī)制，將極端天氣對(duì)電纜的損傷降低到最小程度。

3.8 定期檢查和檢測(cè)

強(qiáng)化定期檢查和檢測(cè)等運(yùn)行維護(hù)措施，確保電纜的良好性能。通過(guò)外觀檢查來(lái)辨識(shí)電纜健康質(zhì)量狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜鼓包、外部損傷等問(wèn)題。另外，考慮到部分電纜損傷時(shí)傷口細(xì)小且隱蔽，不易通過(guò)肉眼進(jìn)行辨識(shí)，可通過(guò)定期開(kāi)展絕緣測(cè)試或接地測(cè)試等工作來(lái)確認(rèn)電纜的劣化程度，對(duì)可能存在隱患或風(fēng)險(xiǎn)的電纜進(jìn)行更換，確保電纜工作特性可控、在控。

4 結(jié)束語(yǔ)

考慮到發(fā)電企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境復(fù)雜、不確定因素多的實(shí)際情況，通過(guò)必要的防護(hù)措施可以有效提高電纜可靠性，降低機(jī)組安全風(fēng)險(xiǎn)，確保機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行。

1 王愛(ài)梅，張 悅，張 萍．電纜防火阻燃設(shè)計(jì)技術(shù)探討[J].山西電力，2013，(4)：33-35.

2 李小煜，劉正強(qiáng)，劉宗奎，等．一起因高加投運(yùn)造成的機(jī)組停運(yùn)事故分析[J]．中國(guó)電業(yè)(技術(shù)版)，2015，(2)：49-51.

3 高云天．雷電侵害DCS的途徑及防范措施[J]．中國(guó)電力，2005，38(5)：73-76.

4 孫有為．發(fā)電機(jī)組事故停機(jī)案例分析[J]．電力安全技術(shù)，2011，13(2)：56-57.

2016-12-08；

2017-05-28。

田翠峰(1981—)，男，工程師，主要從事火力發(fā)電生產(chǎn)技術(shù)管理工作，email：23415192@qq.com。

李小煜(1976—)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力技術(shù)研究、咨詢和服務(wù)工作。

田建勇(1961—)，男，高級(jí)工程師，主要從事火力發(fā)電熱控技術(shù)管理工作。