田翠峰，李小煜，田建勇

(1.國家電投集團河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山 467023；2.國家電投集團河南電力有限公司，河南 鄭州 450001；3.國家電投集團河南發(fā)電有限公司開封發(fā)電分公司，河南 開封 475104)

一起因電纜損傷造成的機組停運事故分析

田翠峰1，李小煜2，田建勇3

(1.國家電投集團河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山 467023；2.國家電投集團河南電力有限公司，河南 鄭州 450001；3.國家電投集團河南發(fā)電有限公司開封發(fā)電分公司，河南 開封 475104)

針對一起因引風機動葉調節(jié)饋信號電纜受損接地造成的機組停運事故，分析了電纜損傷的直接原因、根本原因和誘因，提出電纜防落物砸損、防外力損傷、防水浸等8項防護措施，以提升機組設備的可靠性。

引風機；電纜損傷；接地；防護措施

0 引言

電纜作為發(fā)電企業(yè)設備電力傳遞和信號傳輸的重要通道，具有種類多、數量大、應用范圍廣的特點，若作為發(fā)電生產中的一類設備進行評價，其性能與可靠性要求不應低于汽輪機、鍋爐等主機設備。

1 事故經過

某發(fā)電公司機組運行期間，由于一臺引風機進行故障檢修，造成單引風機運行。運行中的引風機在突然出現動葉調節(jié)反饋由74 %突降到0后，開始無規(guī)則跳變。在動調控制失效，閉鎖動葉手動操作后，引風機電流快速上升，爐膛負壓持續(xù)增大，導致引風機過負荷跳閘，“引風機全?！毙盘栍|發(fā)鍋爐MFT(main fuel trip，主燃料跳閘)動作。

經檢查，運行引風機動調反饋密封箱上的人孔門在運行期間破裂掉落，砸中動調反饋信號電纜，導致電纜外部絕緣破損，金屬導線部分裸露與穿地管接觸，反饋信號回路接地。由于現場振動及密封風吹掃影響，線纜存在一定幅度的擺動，不時接觸穿線管而出現間歇性接地，導致信號跳變、引風機動調控制失靈，造成引風機跳閘、鍋爐MFT。

2 電纜損傷原因分析

就本次事故來看，機組停運主要是由動調反饋電纜損傷引起的，而造成動調反饋電纜損傷的因素是多方面的。

2.1 直接原因

人孔門掉落是電纜損傷的直接原因。人孔門由于本身質量原因在運行中發(fā)生破裂掉落并砸中動調反饋電纜的情況，屬于小概率事件，但也暴露出設備管理中存在的不足：未能及時發(fā)現和處理存在的隱患和風險，造成故障的擴大化。

2.2 根本原因

未能采取有效的防砸措施是電纜損傷的根本原因。在發(fā)電企業(yè)，因高空墜物或者檢修作業(yè)等導致重物砸擊造成設備損傷的事故多有發(fā)生。在本次事故中，掉落的人孔門位于動調反饋密封箱正上方，電纜從密封箱引出后，通過蛇皮保護套管進入鍍鋅保護穿地管，在密封箱至鍍鋅穿地管間無任何防砸措施。該段電纜缺乏抵御墜物、重物砸擊的手段。

2.3 誘因

電纜敷設工藝不當造成電纜劣化是電纜損傷的誘因。在本次事故調查過程中發(fā)現：

(1) 存在密封風和煙氣進入密封箱的現象，使該段電纜長期工作在高溫環(huán)境下；

(2) 動調反饋電纜未能進行有效防護和固定，存在隨振動擺動的現象，且電纜外部絕緣層在事故發(fā)生前已存在一定程度的脆化和磨損；

(3) 該段電纜因余量不足存在受力，使其倒向接口處；

(4) 動調反饋電纜進入穿地管接口處內壁毛刺處理不徹底，在電纜外絕緣層受損的情況下，產生類似鋸條效應，加劇了電纜受損程度。

3 電纜防護措施

由于電廠設備的電源電壓等級不同、安裝場地分散、信號類型多種多樣，造成電纜具有類型繁多、數量龐大和使用環(huán)境復雜的特點。根據電纜的實際特點和工作環(huán)境，采取有針對性的防護措施是非常有必要的。

3.1 防落物砸損

發(fā)電企業(yè)設備布局呈立體式結構，維護和檢修工作往往存在交叉作業(yè)，高空墜物和重物掉落發(fā)生頻次較高。除了要求對高空布置的設備做好防墜落以及人員作業(yè)期間防落物的措施外，還可通過在電纜上方安裝防護裝置或者改變電纜走向的方法來降低電纜因落物造成損傷的可能性。

3.2 防外力損傷

電纜外力損傷主要是指其在安裝和使用期間，因施工工藝欠缺或者現場環(huán)境限制，造成的電纜性能受損。如施工過程中電纜轉彎角度過大造成電纜內部受到機械損傷，或者在敷設過程中發(fā)生外部絕緣層與尖銳物品接觸而受損。通過加強施工過程和驗收管控，可以降低電纜受外力損傷的可能性。

3.3 防水浸

發(fā)電企業(yè)電纜種類眾多，外絕緣層基本都采用聚氯乙烯，具有一定的防水性能。但若長時間帶電浸泡在水中，會因受潮而使絕緣性能下降；還會因電纜自身發(fā)熱造成內外部溫度差大而加快電纜絕緣劣化的進程。因此，應排除電纜周圍的積水，保證電纜工作環(huán)境干燥。

3.4 防火

電纜敷設具有一定的聚集性，一旦局部電纜著火，可能沿電纜迅速蔓延，危及所連接發(fā)電設備，因此，采取防火措施是必要的。當前發(fā)電企業(yè)防止電纜失火的主要措施包括：設計階段選用阻燃電纜和防火電纜托架；施工中在電纜關鍵部位外部噴涂防火材料；在電纜隧道、夾層出口等處增設防火隔墻或防火擋板；架空電纜應盡可能避開油管道、防爆門等區(qū)域或采取局部穿管及隔熱防火的措施。

3.5 防高溫環(huán)境

由于受生產工藝影響，發(fā)電企業(yè)部分區(qū)域環(huán)境溫度較高，一般采取敷設保溫材料對電纜進行防護，但可能出現部分保溫失效或者因局部蒸汽泄漏點造成電纜工作區(qū)域內環(huán)境溫度偏高。電纜結構形式決定了其不具備防護高溫高壓介質沖刷的能力，因此做好電纜與高溫環(huán)境隔離措施是降低電纜損毀的關鍵之一。

3.6 防磨損

發(fā)電企業(yè)主要設備工作時均存在一定程度的振動，電纜敷設過程中要做好必要的防磨損措施。要預留足夠的電纜裕量，防止電纜因受到附加應力作用而與剛性物體發(fā)生磨擦；采取必要的固定措施，防止在設備運行過程中電纜與設備接觸部位發(fā)生磨擦；對電纜彎曲處的防護設施進行打磨，削弱毛刺及細小凸起對電纜的磨損等，可以有效避免電纜外部磨損。

3.7 防極端天氣

在雷暴、大風、極寒等異常天氣狀況下，室外布置的電纜可能受到雷擊、強電流竄入，或發(fā)生大幅度舞動及覆冰，易造成電纜擊穿、斷落或者短路事故的發(fā)生。為應對極端天氣對電纜的危害，應采取有效防雷措施，確保接地網性能良好、屏蔽層單端接地，增加基礎支撐以減小電纜懸空距離，建立惡劣天氣快速響應應急機制，將極端天氣對電纜的損傷降低到最小程度。

3.8 定期檢查和檢測

強化定期檢查和檢測等運行維護措施，確保電纜的良好性能。通過外觀檢查來辨識電纜健康質量狀況，及時發(fā)現電纜鼓包、外部損傷等問題。另外，考慮到部分電纜損傷時傷口細小且隱蔽，不易通過肉眼進行辨識，可通過定期開展絕緣測試或接地測試等工作來確認電纜的劣化程度，對可能存在隱患或風險的電纜進行更換，確保電纜工作特性可控、在控。

4 結束語

考慮到發(fā)電企業(yè)現場工作環(huán)境復雜、不確定因素多的實際情況，通過必要的防護措施可以有效提高電纜可靠性，降低機組安全風險，確保機組長周期運行。

1 王愛梅，張 悅，張 萍．電纜防火阻燃設計技術探討[J].山西電力，2013，(4)：33-35.

2 李小煜，劉正強，劉宗奎，等．一起因高加投運造成的機組停運事故分析[J]．中國電業(yè)(技術版)，2015，(2)：49-51.

3 高云天．雷電侵害DCS的途徑及防范措施[J]．中國電力，2005，38(5)：73-76.

4 孫有為．發(fā)電機組事故停機案例分析[J]．電力安全技術，2011，13(2)：56-57.

2016-12-08；

2017-05-28。

田翠峰(1981—)，男，工程師，主要從事火力發(fā)電生產技術管理工作，email：23415192@qq.com。

李小煜(1976—)，男，高級工程師，主要從事電力技術研究、咨詢和服務工作。

田建勇(1961—)，男，高級工程師，主要從事火力發(fā)電熱控技術管理工作。