肖明雷,鄧英鎧
(遼寧清河發(fā)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(fā)展迅速,同時也促進了電力電纜的快速發(fā)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?guī)砹撕艽罄щy。所以電力電纜一旦出現故障,發(fā)電企業(yè)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(yè)人力、財力的浪費。如何有效預防電纜故障成為發(fā)電企業(yè)面臨的一個難題。
某電廠發(fā)生的電纜典型故障統(tǒng)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(fā)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(yè)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(fā)電企業(yè)造成了重大的經濟損失。
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(fā)生鉛包龜裂,從而引起故障。
交聯(lián)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(lián)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(lián)聚乙烯絕緣電纜,既解決了高落差引發(fā)的故障,又擴大了電纜的輸送容量。
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(huán)氧樹脂電纜終端。鑄鐵電纜終端經常容易漏油損壞;而環(huán)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(wěn)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(huán)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(lián)熱縮終端。這種電纜終端制作工藝簡單,容易控制工作環(huán)境、氣候、濕度,同時具有電氣絕緣性能。
電纜的周圍環(huán)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(qū)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(qū),電纜通道選擇應慎重并采取有效的防污染措施。
電力電纜運行規(guī)程規(guī)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(fā)生擊穿事故。
所以,根據電纜敷設方式、運行條件、環(huán)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(guī)定,運行、檢修、專業(yè)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(fā)電廠,可安裝電纜接頭溫度監(jiān)視系統(tǒng),以避免發(fā)生電纜長期過負荷、超溫運行造成的電纜故障。
發(fā)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(yè)造成電纜外力損傷。
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(jiān)視電纜系統(tǒng)電壓、負荷情況,保持電纜線路在規(guī)定的允許持續(xù)載流量下運行,一旦發(fā)生電纜線路過負荷的現象,應立即與相關部門協(xié)調制定有效方案。
對發(fā)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(guī)范》的要求。
加強從業(yè)專業(yè)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(guī)范》、《電氣設備試驗規(guī)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(guī)程》。進一步提高檢修技能,規(guī)范檢修,避免因檢修施工造成電纜故障發(fā)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(huán)節(jié)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(huán)節(jié)。
上述工作可通過《檢修文件包》、《作業(yè)指導書》、《質量三級驗收卡》等有效質量驗收手段控制。
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(fā)電廠專業(yè)人員檢修技能,提高相關人員的主觀認識,規(guī)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(guī)程[S].
2 GB50168-2006 電氣裝置安裝工程—電纜線路施工及驗收 規(guī)范[S].
3 DL/T596-1996 電力設備預防性試驗規(guī)程[S].
4 GB50173-92 35 kV 及以下架空電力電纜施工及驗收規(guī) 范[S].