發電廠預防電纜故障的技術措施及其應用

肖明雷，鄧英鎧

(遼寧清河發電有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112003)

目前，由于我國城市化進程加快，電廠發展迅速，同時也促進了電力電纜的快速發展。但電力電纜敷設通道的隱蔽性(敷設在電纜隧道、電纜溝、高空橋架、管中或直埋于地下)，給故障的查找帶來了很大困難。所以電力電纜一旦出現故障，發電企業缺乏相應的故障查找設備和必要的技術手段，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，造成企業人力、財力的浪費。如何有效預防電纜故障成為發電企業面臨的一個難題。

1 電纜典型故障統計、分析

某電廠發生的電纜典型故障統計如下。

1994年8月，化學綜合池污水泵電纜因長期化學酸堿罐閥門滲漏，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，發生過熱，導致絕緣老化。

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，造成2 臺200 MW 機組停運。經全力搶修，分別在3 天和7 天后投運。

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

2007年3月，××爐××磨煤機制粉專業檢修，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，新增負荷電纜敷設施工，由于原電纜橋架轉彎角處理不好，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，給發電企業造成了重大的經濟損失。

2 預防技術措施及應用

2.1 選擇合適的電纜類型

油紙絕緣電纜的制造技術較成熟，成本低，工作壽命長，結構簡單，制造方便，但絕緣油容易流淌。在高落差敷設時，絕緣內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，發生鉛包龜裂，從而引起故障。

交聯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，且其敷設不受高落差限制。若電纜截面相同，使用交聯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聚乙烯絕緣電纜，既解決了高落差引發的故障，又擴大了電纜的輸送容量。

2.2 改進電纜終端制作工藝

該電廠建廠投產已40 多年，早期油紙電纜終端大多數使用鑄鐵電纜終端、環氧樹脂電纜終端。鑄鐵電纜終端經常容易漏油損壞；而環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、化學性能穩定、與金屬粘結力強、密封性能較好，但這種電纜終端制作工藝復雜，對工作環境、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熱縮終端。這種電纜終端制作工藝簡單，容易控制工作環境、氣候、濕度，同時具有電氣絕緣性能。

2.3 選擇電纜通道應避免因腐蝕引起電纜故障

電纜的周圍環境不良，附近土壤中含有酸、堿溶液，氯化物等化學物質，會使電纜受到腐蝕，鄰近化工廠地區因地下水的污染，也會使電纜產生化學腐蝕，所以在選擇電纜通道時,應詳細調查或詢問有關地質污染情況，特別在化工區，電纜通道選擇應慎重并采取有效的防污染措施。

2.4 監視負荷電流，預防過負荷產生絕緣擊穿

電力電纜運行規程規定：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，發生擊穿事故。

所以，根據電纜敷設方式、運行條件、環境溫度、并列條數對電纜的長期允許載流量進行校核并作出規定，運行、檢修、專業點檢定期應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。有條件的發電廠，可安裝電纜接頭溫度監視系統，以避免發生電纜長期過負荷、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、隧道安裝排水設施十分必要。這些部位位于低點，積水問題較普遍，應及時將積水排除。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，還應防止其他作業造成電纜外力損傷。

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比電纜額定電壓高出15 %。運行加強監視電纜系統電壓、負荷情況，保持電纜線路在規定的允許持續載流量下運行，一旦發生電纜線路過負荷的現象，應立即與相關部門協調制定有效方案。

2.7 加強施工、改造驗收環節控制

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

2.8 加強人員培訓，規范檢修工藝

加強從業專業人員的技術培訓，根據《電氣裝置安裝工程——電纜線路施工及驗收規范》、《電氣設備試驗規程》、《35 kV 及以下電力電纜附件基本性能要求》，結合該電廠實際，編制了3 萬多字的《電力電纜檢修工藝規程》。進一步提高檢修技能，規范檢修，避免因檢修施工造成電纜故障發生。

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、接引力矩得當等。

加強施工、敷設環節控制。如電纜穿管工藝控制：電纜外徑小于保護管內徑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，轉彎受力處，打磨或加墊保護，敷設后外絕緣檢查等重要環節。

上述工作可通過《檢修文件包》、《作業指導書》、《質量三級驗收卡》等有效質量驗收手段控制。

3 結束語

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，只要加強發電廠專業人員檢修技能，提高相關人員的主觀認識，規范檢修行為，采取得力措施，精心維護，積極預防，電纜事故是可以減少甚至杜絕的。

1 GB26860-2011 電力安全工作規程[S].

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

3 DL/T596-1996 電力設備預防性試驗規程[S].

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