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        海纜磨損故障實例分析

        2020-11-29 14:05:52張秀峰
        機電信息 2020年33期
        關(guān)鍵詞:故障

        張秀峰

        (國網(wǎng)舟山供電公司,浙江舟山316100)

        0 引言

        海纜敷設(shè)于海底,運行環(huán)境特殊,長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對海纜安全運行產(chǎn)生威脅;同時,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。下面對一起由于海洋潮汐造成的海纜故障進行分析總結(jié),并提出相應(yīng)的整改建議,以避免類似事故繼續(xù)發(fā)生。

        1 海纜常見故障

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

        據(jù)統(tǒng)計,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。

        圖1 海纜線路故障分析柱狀圖

        2 故障海纜情況簡介

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

        3 海纜故障過程和故障定位[4-5]

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

        4月9日,線路工區(qū)組織應(yīng)急特巡分隊,對123線進行故障特巡,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)同時組織電纜測試隊伍,準(zhǔn)備進行陸纜、海纜檢測工作。經(jīng)查詢雷電定位系統(tǒng),123線跳閘時刻,線路通道內(nèi)無雷電活動。經(jīng)查詢AIS海纜綜合監(jiān)控系統(tǒng),123線跳閘時刻,123線海纜路由保護區(qū)內(nèi)無船只停泊或經(jīng)過。線路特巡后發(fā)現(xiàn):123線架空線部分無故障。經(jīng)電纜測試,123線19#—20#海纜B相故障,故障測距距離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,與礁石摩擦造成外絕緣磨損,導(dǎo)致對地放電,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,說明該位置的海纜線設(shè)計過程中,未充分考慮到潮汐引起海纜擺動與礁石摩擦的海纜保護問題,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,需要進一步檢測。

        從打撈出海纜的照片中可以看出,該段海纜的磨損是長期與礁石摩擦的結(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,并長期與礁石摩擦,造成了該故障的發(fā)生。

        5 防控類似故障的措施

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

        (2)在新建海纜線路審查過程中,應(yīng)該加強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層損傷和外絕緣損傷。若選址過程中礁石無法避開,應(yīng)相應(yīng)增加海纜防磨損措施,避免同類事故再次發(fā)生。

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

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

        (1)檢查潮間帶海底電纜保護措施是否完好,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期沖擊的措施。

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

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