海纜磨損故障實(shí)例分析

張秀峰

（國(guó)網(wǎng)舟山供電公司，浙江舟山316100）

0 引言

海纜敷設(shè)于海底，運(yùn)行環(huán)境特殊，長(zhǎng)期承受海水的腐蝕作用；此外，地震、滑坡、洋流變化、海洋生物、船只拋錨等因素均會(huì)對(duì)海纜安全運(yùn)行產(chǎn)生威脅；同時(shí)，發(fā)生在沿海地區(qū)的潮汐自然現(xiàn)象也是造成海纜故障破損的重要原因之一。下面對(duì)一起由于海洋潮汐造成的海纜故障進(jìn)行分析總結(jié)，并提出相應(yīng)的整改建議，以避免類(lèi)似事故繼續(xù)發(fā)生。

1 海纜常見(jiàn)故障

海纜故障維修成本高，流程繁瑣，常見(jiàn)故障有漏油、接地、短路、斷線、外力磨損、制造工藝不良等[1-3]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，舟山地區(qū)2011—2019年35～500 kV海纜共跳閘26條次，平均一年跳閘2.9次，其中：礁石磨損8條次，占比31%；錨損7條次，占比27%；本體制造工藝3條次，占比12%；螺旋槳外破2條次，占比7%；異物穿刺2條次，占比7%；施工外破1條次，占比4%；接頭故障1條次，占比4%；本體擊穿1條次，占比4%；待查1條次，占比4%。

圖1中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，礁石磨損造成的海纜故障是占比最高的，海水周期性漲落的潮汐現(xiàn)象是使得海纜不斷受到礁石磨損的原因之一，在海纜登陸段的淺灘附近此現(xiàn)象尤為常見(jiàn)。

圖1 海纜線路故障分析柱狀圖

2 故障海纜情況簡(jiǎn)介

110 kV 123線，起于110 kV某海變，止于110 kV某秀變，線路全長(zhǎng)16.279 km，架空線路全長(zhǎng)7.547 km，鐵塔38基。某海變出線電纜長(zhǎng)0.19 km，電纜型號(hào)：YJLW03-64/110-1*500；14#—15#為海纜，海纜型號(hào)：HYJQ41-127/220-1*500（有光纜）；19#—20#為海纜，海纜型號(hào)：YJQ41-64/110-1*500。XXXX年11月29日建成并投運(yùn)。

3 海纜故障過(guò)程和故障定位[4-5]

XXXX年4月8日21時(shí)35分，123線跳閘。某秀變動(dòng)作情況：接地保護(hù)Ⅰ段B相動(dòng)作，某秀變測(cè)距9.59 km；某海變動(dòng)作情況：縱聯(lián)電流Ⅰ段、Ⅱ段動(dòng)作。

4月9日，線路工區(qū)組織應(yīng)急特巡分隊(duì)，對(duì)123線進(jìn)行故障特巡，由于該線路為混合線路，其某海變側(cè)出線為陸纜，14#—15#、19#—20#為海纜，因此線路工區(qū)同時(shí)組織電纜測(cè)試隊(duì)伍，準(zhǔn)備進(jìn)行陸纜、海纜檢測(cè)工作。經(jīng)查詢雷電定位系統(tǒng)，123線跳閘時(shí)刻，線路通道內(nèi)無(wú)雷電活動(dòng)。經(jīng)查詢AIS海纜綜合監(jiān)控系統(tǒng)，123線跳閘時(shí)刻，123線海纜路由保護(hù)區(qū)內(nèi)無(wú)船只停泊或經(jīng)過(guò)。線路特巡后發(fā)現(xiàn)：123線架空線部分無(wú)故障。經(jīng)電纜測(cè)試，123線19#—20#海纜B相故障，故障測(cè)距距離123線20#2 600 m。

4 故障現(xiàn)象及分析

打撈后發(fā)現(xiàn)：123線19#—20#海纜B相磨損嚴(yán)重，判斷為潮汐引起海纜擺動(dòng)，與礁石摩擦造成外絕緣磨損，導(dǎo)致對(duì)地放電，并最終引起線路跳閘，具體如圖2、圖3所示。

圖2 123線B相海纜磨損位置，保護(hù)層破損嚴(yán)重

圖3 123線B相海纜外絕緣磨損嚴(yán)重

（1）XXXX年9月29日，923線A相單相接地，線路跳閘。后經(jīng)海纜打撈，發(fā)現(xiàn)923線海纜A相外絕緣磨損嚴(yán)重，并最終引起線路跳閘。本次123線跳閘事故與923線跳閘事故存在同樣的故障原因，說(shuō)明該位置的海纜線設(shè)計(jì)過(guò)程中，未充分考慮到潮汐引起海纜擺動(dòng)與礁石摩擦的海纜保護(hù)問(wèn)題，存在安全隱患。

（2）123線B相海纜外絕緣磨損嚴(yán)重，A、C兩相由于未發(fā)生故障且耐壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示海纜完好，未予打撈。根據(jù)123線資料，A、C兩相海纜與B相海纜處于同一區(qū)域，所處海底環(huán)境相同，因此，A、C兩相是否存在磨損情況不明，需要進(jìn)一步檢測(cè)。

從打撈出海纜的照片中可以看出，該段海纜的磨損是長(zhǎng)期與礁石摩擦的結(jié)果。海纜一般敷設(shè)在海床下深1～3 m的位置，由于海水沖刷以及漲落潮造成的泥沙淤積，海纜容易偏離原敷設(shè)路徑，一旦偏離至礁石附近便停留，并長(zhǎng)期與礁石摩擦，造成了該故障的發(fā)生。

5 防控類(lèi)似故障的措施

（1）線路工區(qū)建議：123線A、C兩相海纜進(jìn)行打撈工作，若已經(jīng)發(fā)生磨損現(xiàn)象，則應(yīng)該與B相同時(shí)進(jìn)行搶修。線路工區(qū)應(yīng)該探索開(kāi)展海纜線路帶電檢測(cè)工作，在不停電、不打撈的前提下對(duì)海纜外絕緣進(jìn)行檢測(cè)，以達(dá)到及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及早整改的目的。

（2）在新建海纜線路審查過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)海纜路由選址工作的審查力度，避免海纜路由途徑有礁石區(qū)域，減少海纜與礁石摩擦造成的保護(hù)層損傷和外絕緣損傷。若選址過(guò)程中礁石無(wú)法避開(kāi)，應(yīng)相應(yīng)增加海纜防磨損措施，避免同類(lèi)事故再次發(fā)生。

（3）潮汐現(xiàn)象是可以根據(jù)地理位置、經(jīng)緯度進(jìn)行判斷的，根據(jù)實(shí)際位置需要海纜運(yùn)維人員在潮汐前后對(duì)海纜的狀態(tài)進(jìn)行檢查和評(píng)估，以免造成后續(xù)嚴(yán)重后果。

在海纜的定期維護(hù)和檢修工作中，應(yīng)從以下幾方面著手，對(duì)潮間帶的海纜健康進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)。

（1）檢查潮間帶海底電纜保護(hù)措施是否完好，電纜是否裸露、磨損。

（2）采用蓋板式或套管式電纜溝敷設(shè)的潮間帶海底電纜，應(yīng)檢查入海側(cè)蓋板是否有抵御海浪長(zhǎng)期沖擊的措施。

（3）檢查經(jīng)過(guò)基巖或礁石的潮間帶海底電纜保護(hù)措施是否可靠。