電力電纜線路故障分析及防范措施

1、電力電纜線路現(xiàn)狀分析及改進方案晏龍海 朱慶蘭 張慶年 聶晶良 韓春生 吳迪電力集團供電公司特種作業(yè)工區(qū) 摘要：隨著電纜普及和運行時間的增加，電纜的運行健康狀況也在發(fā)生著不同的變化。針對這一情況，本文對35-110KV 電力電纜現(xiàn)狀進行了調(diào)查取證。結(jié)合電纜線路存在的問題，制定改進方案，通過分析電力電纜故障類型、產(chǎn)生原因，結(jié)合實例給出了解決不同狀況所應(yīng)實施的防范措施， 關(guān)鍵詞： 電纜線路 亞健康 故障 標準化 特巡 評估前言隨著大慶現(xiàn)代化城市建設(shè)的不斷加深，架空線路逐步被電纜線路所替代，電力電纜已成為建設(shè)現(xiàn)代化城市，美化城市必不可少的輸電方式。但隨著電纜的使用量增大，無論是運行中的電纜，還是正在新

2、敷設(shè)驗收中的電纜，或多或少出現(xiàn)了一些電纜亞健康狀況問題，給電力電纜的安全運行帶來了隱患，嚴重的甚至發(fā)生了電纜事故。因此加強電纜的健康水平，成為我們目前重要的任務(wù)。此文將所轄電纜線路現(xiàn)狀做一分析。并針對電纜現(xiàn)狀制定出防范措施。一、電纜線路概況目前工區(qū)接收和新驗收的電纜線路達到138條111公里。其中110KV電纜12條，15.759公里，35KV電纜126條，95.021公里。由于對這些電纜線路運行狀況、運行環(huán)境不熟悉、還有部分電纜基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全，工區(qū)制定有針對性的巡視計劃，經(jīng)過兩個巡視周期，六個月的巡視，所屬電纜線路運行狀況基本掌握。1、電纜分布情況工區(qū)所轄35-110KV電纜除小部分在杏南地區(qū)

3、外（14條電纜線路僅占13%），大部分分布在大慶油田的中部和北部，我們根據(jù)電纜在大慶油田的分布情況，畫出了電纜線路分布示意圖。2、電纜運行年限情況運行年限15年以上的4條，0.896公里。11-15年31條24.8公里，運行年限6-10年的56條23.4公里，運行年限5年以內(nèi)的76條，62.369公里。3、電纜初步定級我們根據(jù)所轄電纜的健康狀態(tài)，對電纜進行評估分類，劃分出A、B、C（一類設(shè)備、二類設(shè)備、三類設(shè)備）三個等級。A類設(shè)備（一類設(shè)備）指電纜運行狀態(tài)完好，沒有設(shè)備缺陷，投產(chǎn)以來沒有發(fā)生電纜故障，試驗數(shù)據(jù)合格，電纜基礎(chǔ)信息、資料齊全，電纜標示完好，能保證長期安全運行的電纜線路共有28條，9

4、.2公里，占所有電纜總公里數(shù)的10%。這些線路已達到了紅旗線路的標準B類設(shè)備（二類設(shè)備）：電纜的狀態(tài)滿足運行要求，有一般缺陷，但是不影響長期安全運行，試驗數(shù)據(jù)合格，主要的技術(shù)資料及基礎(chǔ)信息基本齊全的電纜線路共有98條，73.789公里，占所有電纜總公里數(shù)的70%，這些電纜主要存在電纜溝存水，電纜無標識樁，電纜蓋板缺失等問題，雖然目前對電纜正常運行造成的危害較小，但長期不加整改，電纜本體就會受損使電纜健康狀態(tài)轉(zhuǎn)入亞健康。C類設(shè)備（三類設(shè)備）：電纜狀態(tài)合格，但存在嚴重的缺陷，雖尚可繼續(xù)運行，不致立即發(fā)生事故，但已影響電纜健康，有可能隨時發(fā)生事故。此類電纜12條，20.587公里，占所有電纜總公里數(shù)

5、的20%，電纜線路的運行已經(jīng)出現(xiàn)亞健康狀態(tài)，安全運行系數(shù)降低，電纜絕緣出現(xiàn)薄弱部分，一旦系統(tǒng)產(chǎn)生過電壓，容易發(fā)生電纜事故。對存在嚴重缺陷的C類（三類）設(shè)備的治理序號電纜線路存在問題序號電纜線路存在問題135kV家園甲線2012年發(fā)生故障735千伏讓電甲線地勢低，積水排不出去235kV萬達甲線2012年發(fā)生故障835kV慶二線電纜路徑在蘆葦塘中335kV乘東乙線2012年發(fā)生故障9110kV煉化甲線施工質(zhì)量差，435kV油水線2012年發(fā)生故障10110kV煉化甲線施工質(zhì)量差5110kV鐵人甲線地勢低，積水排不出去1135kV西四四線2013年技改項目635kV讓電甲線地勢低，積水排不出去123

6、5kV龍南線2013年技改項目發(fā)生過多次故障且絕緣已經(jīng)受損的電纜如西四四線、龍南線、廣廈線已報公司2013年整改。對于當年發(fā)生過故障電纜被定為C類（三級），如家園甲線、油水源線、萬達甲線、乘東乙線的4條電纜，通過試驗手段監(jiān)控電纜絕緣情況，加強維護。其他的電纜，2013年上報公司技改。二、電纜故障深度分析及防范措施近三年電纜故障統(tǒng)計序號電纜線路累積次數(shù)外力破壞外力損傷接頭故障電纜頭燒斷電纜預(yù)留過多備注1莎中線552油水源線6513西廣線224西三線115西四四線4316龍南線2117聚中九線118家園甲線1105年發(fā)生過9乘東乙線1110萬達甲線11合計246106111、電纜外力損傷。 統(tǒng)計近

7、三年電纜故障，外力造成外護套損傷的故障占41%。外護套破損成因：1） 施工開挖致表皮破損，鐵鍬等人為意外損壞。2） 電纜拐彎處未墊塑料保護層，致電纜拐彎處破損。3） 未用專業(yè)電纜輸送機敷設(shè)，導(dǎo)致電纜在人力拖拉的過程中磨破，施工程序管理不科學，多道程序并行施工。4） 設(shè)計不合理，蓋板一旦跌落，蓋板會砸傷電纜。5） 支撐鐵架未進行倒角。一是電纜施工時造成的，35千伏萬達甲線就是因施工不規(guī)范，外護套有破損，電纜溝內(nèi)雜物石塊堆積，不同電壓等級的電纜縱橫交錯，電纜運行環(huán)境惡劣催化演變成大事故，運行不到一年就發(fā)生了絕緣擊穿事故。二是在已運行電纜上二次施工造成外護套破損。如西四四線電纜上方新鋪設(shè)的供熱管線，

8、造成護套破損，運行一段時間后發(fā)生故障。我們巡視發(fā)現(xiàn)在運行的廣廈線電纜溝內(nèi)，在不告知運行單位的情況下，鋪設(shè)6千伏電纜，這樣極容易造成外護套破損。外護套破損后在長期運行電壓作用下，水份和潮氣很容易侵入交聯(lián)電纜絕緣層，很容易引發(fā)水樹枝的產(chǎn)生，隨后水樹枝轉(zhuǎn)變成電樹枝。電樹枝一旦形成，將在短時期內(nèi)迅速生長，在正常運行狀況下，會突然擊穿致電纜停電等事故。防范措施：1）、抓施工源頭，確保新投電纜不留隱患，2013年加強電纜工程施工驗收管理，嚴格按照電纜驗收標準化指導(dǎo)書執(zhí)行。建立標準化驗收流程，對新投運的電力電纜，提前介入，參與審核設(shè)計圖紙、施工圖紙。加大對電纜施工中過程的監(jiān)督管理，對施工單位資質(zhì)的審定和開工

9、，對土建工程、使用材料和設(shè)備的驗收，對敷設(shè)過程的監(jiān)督，以及交接試驗等進行全過程有效控制。著重培養(yǎng)專職驗收人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和責任心，對施工的電纜線路，實施有效的監(jiān)督和驗收。2）防止二次施工造成電纜事故，由于重復(fù)施工極易造成對原有電纜碰傷和刮傷。針對此類加強巡視，對有可能與運行電纜交錯的，多與施工單位勤溝通，施工單位在施工時要通知運行單位，相互協(xié)商，必要時進行現(xiàn)場安全監(jiān)護。3）抗水樹電纜的應(yīng)用，由于電纜在長期運行電壓的作用下產(chǎn)生水樹狀放電，最終導(dǎo)致電樹放電擊穿。目前國家電網(wǎng)采用的抗水樹電纜占總數(shù)的10.而國外發(fā)達的歐美國家應(yīng)用抗水樹電纜已達到90以上。2、電纜外力破壞電纜的外力破壞事故，在電纜事故中

10、一直占有相當大的比例，我們從2010-2012年電纜故障統(tǒng)計中可以看出，外力破壞占事故總數(shù)的25%。今年工區(qū)所屬35千伏電纜線路外力破壞2起，一起是35千伏油水源線，是由于供水公司找水管線，挖探坑，此起故障隨機性大，不可控。另一起2012年09月24日35千伏乘東乙線電纜B相單相接地，是由于創(chuàng)業(yè)城施工過程中挖溝機在破路時，誤碰電纜穿管，電纜受擠壓而損傷。最終B相單相接地，導(dǎo)致?lián)舸?，燒斷。屬于典型有施工現(xiàn)象現(xiàn)場監(jiān)督不夠的外力破壞。防范措施：1、加大對電纜防護宣傳工作。首先本單位員工自身樹立超前預(yù)防外力事故的思想。對重點施工工地成立反外力領(lǐng)導(dǎo)小組，加強電力法及電力設(shè)施保護條例的學習，電纜運行維護人

11、員必須做到腿勤、嘴勤，走進施工工地，對建筑施工人員進行電纜防護宣傳。本著互利互惠的原則，從“利他”角度，宣傳保護電纜的重要性。與施工單位負責人簽訂電纜設(shè)備保護協(xié)議書。在電力電纜路經(jīng)上及附近2米內(nèi)，禁止使用機械挖掘。2、加大對電纜線路標準化巡視力度，根據(jù)電纜線路運行狀況，制定巡視計劃，對電纜蓋板破損嚴重的，設(shè)立臨時圍欄。對在電纜線路附近有施工情況的，增設(shè)電纜標識樁，并在電纜線路上插入明顯“下方有高壓電纜，嚴禁挖掘碾壓”的彩色警示牌，同時安排專人負責進行不間斷蹲守，及時與施工方溝通解決問題。3、電纜預(yù)留過多在今年發(fā)生的電纜故障中，電纜預(yù)留池內(nèi)電纜預(yù)留長度超標，如35千伏龍南線電纜預(yù)留池內(nèi)電纜預(yù)留過

12、長，三相電纜共有200米預(yù)留。盤放不規(guī)范。重復(fù)疊壓盤放易產(chǎn)生渦流，引起電纜過熱； 防范措施：加大對電纜驗收的過程監(jiān)管力度，嚴格按照電纜施工驗收規(guī)程驗收，電纜預(yù)留長度為電纜全長的2.5%。對110千伏的電纜要采取預(yù)留不要過多，并且不盤園，只是留有余度，而且應(yīng)采取品字形纜排列，蛇形鋪設(shè)。電纜的固定彎曲半徑、有關(guān)距離，單芯電力電纜的金屬護層的接線要符合要求。電纜支撐架要有倒角。電纜溝及隧道內(nèi)、橋架上應(yīng)無雜物、蓋板齊全。4、電纜頭燒斷35千伏進戶開關(guān)柜電纜近幾年事故頻發(fā)，例如35千伏家園甲乙、西苑線等，由于歷史原因造成多年維護、檢修不到位，形成了開關(guān)柜內(nèi)電纜布局不合理、表面污穢等嚴重等缺陷，而且變電所

13、室內(nèi)電纜頭的巡視檢查不到位。僅家園變就在同條電纜上發(fā)生過2次電纜頭燒斷事故。防范措施：1）、按照常規(guī)試驗周期，制定試驗計劃，通過試驗發(fā)現(xiàn)電纜絕緣的老化程度，及時處理。嚴格按照公司規(guī)定，堅決不允許使用直流耐壓。2）、對電纜直接入變電所開關(guān)柜的電纜，我們加大對電纜的巡視次數(shù)，在檢修季節(jié)，將電纜終端頭的清潔工作列為重點檢修項目。同時保證電纜在溝槽、橋架、開關(guān)柜內(nèi)的敷設(shè)條件滿足單相電纜外無閉合磁路。5、電纜接頭故障電纜的終端頭、中間接頭極易發(fā)生故障，主要是由于因施工和維護不當，有時搶修時溫度和濕度不符合規(guī)程規(guī)定，造成終端頭、中間接頭水汽聚集在電纜頭內(nèi)，有的長期在水中浸泡，最終導(dǎo)致絕緣受潮擊穿，引起故障

14、。如莎中線中間接頭常年浸泡水中，鎧甲帶和絕緣套管都被水浸泡變形，從而造成故障。防范措施：1）加強電纜溝、井的維護工作，保證溝道內(nèi)排水設(shè)施良好，定期排水，嚴禁出現(xiàn)電纜接頭被水長期浸泡的現(xiàn)象。2）選用技術(shù)先進，工藝成熟，質(zhì)量可靠，能適用所使用的環(huán)境和條件的電纜附件產(chǎn)品，同時保證電纜附件現(xiàn)場安裝質(zhì)量。3)對長期浸泡水在的電纜接頭加裝中間接頭保護盒，內(nèi)灌環(huán)氧樹脂，能充分保證中間接頭的良好運行環(huán)境。三、建立電纜狀態(tài)檢修體系建立電纜狀態(tài)檢修體系。通過監(jiān)控的手段，對電纜的運行狀態(tài)、絕緣健康情況等進行評估，采取不同的手段對電纜實施檢修處理（更換電纜和補強），目前電纜試驗設(shè)備滿足不了工作需求，高壓試驗班試驗設(shè)備只有變頻串聯(lián)諧振裝置1套，只能滿足長度為1公里以下的電力電纜交流耐壓試驗要求。其設(shè)備體積大，搬運不方便。 0.1HZ交流耐壓試驗設(shè)備和介質(zhì)損失角相結(jié)合，能對電纜的絕緣進行有效測試和監(jiān)督。降低電纜故障的次數(shù)，減少電纜突發(fā)性停電事故。而且設(shè)備體積較小，操作方面，適用于現(xiàn)場操作。利于數(shù)據(jù)收集，開展對電