高壓電纜故障原因及防范對(duì)策探討

摘 要：在電力系統(tǒng)中傳輸和分配電能的重要原件之一是電纜，它具有維護(hù)檢修簡(jiǎn)單、占地面積小的特征而被廣泛使用于企業(yè)中，可是在其發(fā)生故障后修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，如此一來(lái)，會(huì)對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響和巨大的損失。本文主要探討S公司所管轄的電網(wǎng)系統(tǒng)中已經(jīng)投入運(yùn)行的35kV及以下交聯(lián)聚乙烯電纜的故障原因，同時(shí)提出具有實(shí)際意義和針對(duì)性的解決措施和防范舉措。

關(guān)鍵詞：電力電纜；故障原因；防范對(duì)策

電力電纜作為電力系統(tǒng)中傳輸和分配電能的必不可少重要原件之一是，它具有維檢簡(jiǎn)單、占地面積小的特征而被廣泛使用于企業(yè)中，由于電力電纜發(fā)生故障后修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，因此對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響和巨大的損失。35kV及以下的聚乙烯電力電纜實(shí)際應(yīng)用多而廣，導(dǎo)致故障頻率較高，因此S公司的當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)對(duì)聚乙烯電力電纜故障的原因分析和防范。本文主要研討的目的在于對(duì)S公司管轄的電網(wǎng)系統(tǒng)中已經(jīng)投入運(yùn)行的35kV及以下交聯(lián)聚乙烯電纜的故障原因，并提出具有實(shí)際意義和針對(duì)性的解決措施和防范措施。

1 電纜故障原因分析

具體對(duì)聚乙烯電力電纜的故障原因進(jìn)行深入分析，有助于及時(shí)解決故障。現(xiàn)對(duì)S公司所管轄的電網(wǎng)系統(tǒng)中已經(jīng)投入運(yùn)行的各種35kV及以下交聯(lián)聚乙烯電纜的故障原因進(jìn)行總結(jié)分析如下：

1）變電所沙場(chǎng)埋線電纜機(jī)械損傷故障分析。以S公司變電所10kV沙場(chǎng)埋線全長(zhǎng)1.5 km的電纜線路為例，其投入運(yùn)行后于2014年發(fā)生出線斷路器跳閘故障，對(duì)該電纜分別采用絕緣檢測(cè)方法和脈沖電壓檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，絕緣試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)電纜AB相間絕緣為零，脈沖檢測(cè)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)位于線路0.82km處，經(jīng)挖出電纜后可以清晰地觀察到此處電纜確實(shí)存在燒毀現(xiàn)象、扭曲變形以及人工用膠帶處理過(guò)的痕跡，因此可以判定此處在布線施工中發(fā)生過(guò)機(jī)械扭曲對(duì)電纜造成了損傷。

2）S公司變電所硅谷二號(hào)線電纜擊穿故障分析。35kV硅谷二號(hào)線電纜發(fā)熱致使C相電纜頭引發(fā)擊穿故障，之后，工作人員在外觀檢查中發(fā)現(xiàn)電纜絕緣護(hù)套發(fā)熱，同時(shí)查看近期的運(yùn)行記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該期間該線路負(fù)荷較大，已經(jīng)超出該電纜的承載能力。為了能夠使得導(dǎo)線電流感應(yīng)磁場(chǎng)彼此抵消該電纜采用正三角形布線方式，但實(shí)際上，該線路上使用單相負(fù)載的用戶比較多，加之深埋地下導(dǎo)致電纜散熱困難，電纜過(guò)熱后無(wú)法及時(shí)、有效、完全地散熱，最終導(dǎo)致發(fā)生電纜擊穿故障。

3）電纜燒毀故障分析。S公司于2008年投入運(yùn)行的35kVHD線和BH線電纜燒毀故障分析。其中HD線沿線共有4家油浸式變電所用戶和26家座箱式變電所用戶，而B(niǎo)H線沿線共有8家油浸式變電所用戶和11家座箱式變電所用戶，同時(shí)采用高壓三芯電纜將變壓器連接在一起。自投運(yùn)以來(lái)，都海和BH兩條輸電線路上共發(fā)生座箱式變壓器燒毀事故3起，電纜頭擊穿燒毀17起，經(jīng)故障分析發(fā)現(xiàn)，電纜燒毀均是由于電纜頭制作工藝錯(cuò)誤引起的。

4）單芯電纜故障分析。S公司35 kV單芯電纜于2015年先后出現(xiàn)2次電纜頭燒毀故障，經(jīng)分析可以看出，第一次電纜故障是由于在2014年建成驗(yàn)收時(shí)要求對(duì)鍍鋅鋼管進(jìn)行更換，施工單位在更換鍍鋅鋼管帶動(dòng)應(yīng)力錐使其錯(cuò)位而引起的。第二次電纜故障是由于工作人員包室外C相電纜頭時(shí)對(duì)鐵塔弧光放電，同時(shí)發(fā)出聲音，維修人員經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)該相電纜兩頭均未接地，并且在近地面使用鋁導(dǎo)線固定，致使周?chē)袘?yīng)磁場(chǎng)未必有效屏蔽，經(jīng)鋁導(dǎo)線對(duì)鐵塔局部產(chǎn)生放點(diǎn)。

2 電纜故障的防范對(duì)策

S公司所在地區(qū)電網(wǎng)供電企業(yè)共有40多家，形成了具有獨(dú)立性的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中壓側(cè)出線室內(nèi)采用高壓電纜連接開(kāi)關(guān)柜、室外采用桿塔結(jié)構(gòu)及地下溝埋線布線的方式，干渠35kV輸電線路箱式變電所室內(nèi)均采用高壓電纜連接開(kāi)關(guān)柜、室外采用桿塔跌落開(kāi)關(guān)控制的直埋布線方式。因此，要保障S公司電網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行必須做好對(duì)電纜故障的防范。具體的電纜故障防范措施如下：

1）運(yùn)行維護(hù)措施。針對(duì)公司電纜運(yùn)行情況制定出適宜而又實(shí)際可行的點(diǎn)巡檢制度及專點(diǎn)巡檢項(xiàng)考核制度，保證點(diǎn)檢工作、巡查工作、檢修維護(hù)工作必須做到位。運(yùn)行部門(mén)應(yīng)該健全各類運(yùn)行臺(tái)賬并做好相關(guān)記錄，制定檢修、維護(hù)計(jì)劃。對(duì)重點(diǎn)電纜絕緣監(jiān)測(cè)一定落實(shí)到位，對(duì)于重負(fù)荷電纜的負(fù)荷應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)控，該類電纜的散熱措施必須可靠有效；在腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境中要做好電纜防腐及腐蝕監(jiān)控。

2）電纜工程質(zhì)量控制。在電纜工程施工中，對(duì)于各類電纜的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，施工電纜必須具有出廠合格證、檢驗(yàn)記錄、阻燃材料燃燒試驗(yàn)報(bào)告，必要時(shí)可在施工前進(jìn)行電纜抽檢；嚴(yán)格跟蹤施工商對(duì)電纜及其各附件的采購(gòu)情況，嚴(yán)格要求采購(gòu)質(zhì)量較優(yōu)的供貨廠家的產(chǎn)品。在電纜布線時(shí)制定專業(yè)人士進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮和指導(dǎo)，嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)和規(guī)范要求做好電纜防護(hù)工作，掌控好電纜的彎曲程度。驗(yàn)收時(shí)必須嚴(yán)格按照驗(yàn)收規(guī)范質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3）電纜故障搶修措施。結(jié)合S公司的實(shí)際情況以及對(duì)電纜搶修頻次的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，諸多的電纜故障會(huì)在線路的同一處反復(fù)發(fā)生，因此就要要求相關(guān)部門(mén)編制完善有效的電纜事故搶修應(yīng)急預(yù)案，主要負(fù)責(zé)人在第一時(shí)間查明故障之后啟動(dòng)搶修應(yīng)急預(yù)案。電纜各附件的制作安裝必須明確責(zé)任，采取“誰(shuí)制作安裝誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則。對(duì)制作電纜頭的員工進(jìn)行嚴(yán)格的工藝培訓(xùn)，保證電纜頭按照工藝要求制作。嚴(yán)格落實(shí)并做好全過(guò)程中的技術(shù)監(jiān)督，加熱各類熱縮管和、抽拉各類冷縮管及密封各類電纜端部必須得當(dāng)，按要求進(jìn)行，各類附件的安裝制作必須嚴(yán)格按照廠家說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，杜絕憑經(jīng)驗(yàn)制作安裝，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題必須及時(shí)聯(lián)系供貨廠家協(xié)商解決方案或要求更換不合格的物件，進(jìn)行電纜電氣連接，要防止施力過(guò)大引發(fā)線鼻子斷裂，同時(shí)還要保證足夠的電纜頭屏蔽層的安全距離。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，筆者分析和歸納了S公司所管轄的電網(wǎng)系統(tǒng)中已經(jīng)投入運(yùn)行的35kV及以下交聯(lián)聚乙烯電纜的故障原因，提出了電纜故障應(yīng)采取的有效防范措施。事實(shí)表明，加強(qiáng)電纜頭制作工藝水平，提高電纜頭制作人員的能力和責(zé)任心，可以整體提高電纜的絕緣性能，保障電纜長(zhǎng)期使用；具有良好的電纜運(yùn)行管理，才能保障電纜安全。

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作者簡(jiǎn)介：鄭重（1993-），男，漢族，湖南岳陽(yáng)人，本科，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。