高原變電站35kV電纜選型的探究

劉宇先 李揚(yáng) 巴向華

國網(wǎng)安徽省電力有限公司青陽縣供電公司 安徽青陽 242800

1 工程背景

對位于海拔高于4200米山頂?shù)淖冸娬具M(jìn)行分析和研究。該變電站于10月進(jìn)行了建設(shè)，并于次年1月施工完成，因此對變電站進(jìn)行施工的整個過程都在寒冬季節(jié)進(jìn)行，且工程順利沒有發(fā)生任何意外情況。但施工完成后，該發(fā)電站出現(xiàn)了35kV三芯電纜的故障問題，主要是三芯電纜分叉接頭處的單芯絕緣被擊穿，導(dǎo)致變電站無法正常運(yùn)行。且該現(xiàn)象在短時間內(nèi)出現(xiàn)了多次，因此需要相關(guān)人員對此進(jìn)行調(diào)查。出現(xiàn)事故后的第一時間，施工方、監(jiān)理方、電纜廠家以及業(yè)主方都對本事故進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析，最后決定使用單芯電纜對三芯電纜進(jìn)行了替代，替代完成后，變電站得以正常運(yùn)行。本文對該事件進(jìn)行了分析了總結(jié)，從而對高原變電站35kV電纜的選型提出了自己的見解，希望可以對相關(guān)人員提供幫助。

2 設(shè)計(jì)電纜的選擇

在該工程建設(shè)過程中，工程對高原高寒低溫的電纜進(jìn)行了選擇，主要根據(jù)電纜選擇的相關(guān)文件進(jìn)行，本次工程對交聯(lián)聚乙烯絕緣三芯電纜進(jìn)行了使用，其長度分別為30米和55米[1]。根據(jù)對該工程的了解發(fā)現(xiàn)，三芯電纜的外徑較大，已經(jīng)達(dá)到104.7mm，且每延米重量為24千克左右，其主要的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

在發(fā)生事故后，相關(guān)人員進(jìn)行了分析和研究，后對三芯電纜進(jìn)行了替換，。主要使用單芯電纜進(jìn)行替換，從而保證變電站的順利進(jìn)行。

3 變電站施工現(xiàn)場

在對變電站進(jìn)行施工時，主要是寒冬季節(jié)，因此對電纜的鋪設(shè)工作和安裝工作都在寒冬季節(jié)進(jìn)行，且施工現(xiàn)場較偏遠(yuǎn)，日常溫度在2攝氏度以上，15攝氏度以下，施工環(huán)境交簡陋，且根據(jù)對施工現(xiàn)場的觀察發(fā)現(xiàn)，施工環(huán)境較差。在對電纜進(jìn)行施工的過程中，相關(guān)人員對保暖措施進(jìn)行了采用。由于施工現(xiàn)場的天氣較寒冷，且施工現(xiàn)場的寒風(fēng)較大，對施工產(chǎn)生了不利影響。此外由于電纜本身具有粗硬的特點(diǎn)，且施工現(xiàn)場較狹窄，在進(jìn)行施工時，需要電纜在電纜溝進(jìn)行穿過，并對設(shè)備進(jìn)行彎接，其中包括對主編和高壓開關(guān)柜等設(shè)備。因此，在施工過程中施工人員使用吊車進(jìn)行了施工，且施工人員在對電纜進(jìn)行展放時佩戴了手套，從而保證施工的順利進(jìn)行，避免安全事故的發(fā)生。在對電纜頭進(jìn)行施工時，相關(guān)施工人員也進(jìn)行了手套的佩戴工作，從而避免了安全事故的出現(xiàn)對施工產(chǎn)生影響。在施工完成后，監(jiān)理人員對電纜進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)施工質(zhì)量完全符合施工要求，在檢查過程中并未發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量問題。

4 施工問題的出現(xiàn)

在工程順利完成的一周后，在變電站使用過程中出現(xiàn)了電纜被擊穿的現(xiàn)象，隨后又發(fā)生了另一處電纜被擊穿的情況。在發(fā)生事故的第一時間，業(yè)主電位對事故現(xiàn)象進(jìn)行了處理，對事故的具體情況進(jìn)行了觀察，但是此時，變電站并未有替代電纜，因此出現(xiàn)了變電站無法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。且在對電纜接頭進(jìn)行設(shè)宴時，也無法取出。通過對電纜的觀察后，相關(guān)人員提出對電纜進(jìn)行了替換，其主要是使用單芯電纜對三芯電纜進(jìn)行了替換。這期間業(yè)主單位對單芯電纜進(jìn)行了購買和安裝，該事故的發(fā)生對變電站的收益情況產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，不利于業(yè)主單位經(jīng)濟(jì)收益的增加[2]。

5 發(fā)生電纜擊穿問題的原因

發(fā)生事故的電纜為YJY23-26/35-3x240交聯(lián)聚乙烯劇院聚乙烯護(hù)套電力電纜，其終端頭主要使用冷縮進(jìn)行制作，且在電纜的交叉處，電纜的絕緣部分出現(xiàn)了缺陷，在帶電過程中可能會出現(xiàn)長期局部放電的現(xiàn)象，長此以往，出現(xiàn)了局部絕緣層擊穿的現(xiàn)象。升壓站處于4200米的高海拔中，且攬頭制作的時間為寒冬，因此在對電纜頭進(jìn)行制作的過程中可能會出現(xiàn)部分紕漏，從而使電纜頭出現(xiàn)了局部缺陷。

通過對事故現(xiàn)場的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，發(fā)生該事故的原因主要有以下幾個方面：第一，電纜的負(fù)荷過量，導(dǎo)致出現(xiàn)了電纜發(fā)熱的情況，從而促使絕緣材料出現(xiàn)了老化，熔化，變形等情況；第二，由于過電壓現(xiàn)象的出現(xiàn)，比如雷電的出現(xiàn)導(dǎo)致電纜出現(xiàn)了被擊穿現(xiàn)象；第三，電纜受到了外力的作用，從而導(dǎo)致被擊穿；第四，高原環(huán)境惡劣，不利于電纜的正常工作；第五，電纜廠家貪圖小利，對電纜的制作不負(fù)責(zé)，出現(xiàn)了電纜的質(zhì)量問題；第六，施工過程中，施工人員不認(rèn)真，不能按照電纜施工規(guī)范進(jìn)行，從而導(dǎo)致電纜被擊穿[3]。

通過對電纜的觀察和分析發(fā)現(xiàn)，電纜出現(xiàn)損毀的地方并未發(fā)現(xiàn)任何明顯傷痕，因此可以排除過電壓及符合過量的事故發(fā)生原因。其余幾種原因可能是發(fā)生該事故的主要原因，其主要有以下幾種，施工質(zhì)量、電纜加工質(zhì)量、外力受損情況、施工環(huán)境惡劣、設(shè)計(jì)時出現(xiàn)的問題，設(shè)計(jì)人員考慮不周等，根據(jù)對以往事故的研究，發(fā)現(xiàn)多數(shù)電纜并不會發(fā)生擊穿現(xiàn)象，且發(fā)生擊穿現(xiàn)象的原因可能會出現(xiàn)多種復(fù)雜的表現(xiàn)形式，因此本次事故可能是由于以上多種原因綜合所致。

6 電纜擊穿問題的處理

根據(jù)對施工現(xiàn)象的觀察，以及三芯電纜的研究發(fā)現(xiàn)，在對三芯電纜進(jìn)行施工的過程中，施工難度較大，且施工過程中可能會出現(xiàn)電纜插拔頭裝卸的問題，對施工的順利進(jìn)行產(chǎn)生阻礙。發(fā)生電纜擊穿現(xiàn)象可能會有多種原因，因此需要根據(jù)所有問題進(jìn)行綜合考慮，通過詳細(xì)的考慮后，業(yè)主決定使用單芯電纜對三芯電纜進(jìn)行替換，從而保證變電站的順利進(jìn)行。

7 結(jié)語

綜上所述三芯電纜具有技術(shù)高且經(jīng)濟(jì)收益較大的特點(diǎn)，但是部分環(huán)境較惡劣的變電站，在使用時需要對單芯電纜進(jìn)行選擇，從而保證變電站的正常運(yùn)行。