石門電廠高壓電纜故障統計及分析
劉長明 湖南石門電廠(湖南常德415300)
摘 要 對石門電廠幾年來高壓電纜所發生的故障進行了統計,并對故障原因作了分析?! £P鍵詞 高壓電纜 故障
高壓電纜是發電廠高壓設備的主要供電方式。我廠6kV電纜系昆明電纜廠生產的交聯聚氯乙烯電纜,其型號為ZRYJLV22-6-3X185,沿循環水管徑向埋設,沒有專用的電纜溝和電纜豎井。
1 故障情況統計
自1995年12月和1996年5月1,2號機組相繼投產以來,運行環境較差的4臺循環水泵和斗輪機變電纜多次因設備故障引起保護動作,直接威脅機組的安全經濟穩定運行,同時使檢修工作量大大增加。以下是對幾年來我廠的高壓電纜故障進行的統計,具體情況如見表1。
其中1,2,3號循環水泵電纜有效長度約1400m,中間接頭3~6個不等,途經水田、菜地、建筑物,容易導致積水,運行環境差;斗輪機變電纜由于斗輪機在運行時不斷轉動,因而有一段直接擺放在干煤棚地面上,在故障前斗輪機曾經壓斷過該電纜,1998年11月份的故障點剛好就在壓斷過的接頭處。
2 故障原因分析
從故障現象來看,斗輪機變電纜故障現象不明顯,接頭處稍微外鼓而引起變形;1997年2月與2000年10月2號循環水泵電纜由于內外護套大量進水導致整體絕緣下降。其余幾次直接將電纜絕緣護套炸裂。由此,參考絕緣組合理論和介質擊穿理論可以分析引起故障的原因可能有以下幾個方面:
2.1 運行環境差,難于維護
我廠循環水泵電纜由于施工時遺漏下來的問題,沒有專用的電纜溝,并且途徑各種復雜地形,電纜周圍經常存有大量積水,同時檢修人員平時也無法維護,斗輪機電纜由于工作性質,容易受到外部客觀因素的損傷。這些都增加了電纜中間接頭發生故障的可能性。
2.2 電纜中間接頭的制作工藝不夠完善
在電纜中間接頭制作過程中,由于沒有一定的客觀標準可依,加之制作人員的經驗不同,如果制作不夠完善,就有可能造成電纜在運行過程中過熱,或者由于水氣滲入引起絕緣下降,加快接頭的熱老化。其具體原因主要有:a.電纜頭的壓接管壓接不緊,使壓接頭的接觸電阻過大,容易造成電纜頭在運行中過熱;b.如果電纜頭的三相壓接頭的幾何位置不對稱,則有可能產生不對稱電場,加快絕緣的老化;c.電纜頭絕緣填充物及熱縮管在制作過程中產生的殘余氣泡,其擊穿場強比周圍絕緣物的擊穿場強低很多,如果電纜的半導體屏蔽層受到損傷,則容易發生局部放電,最終導致整體絕緣的擊穿;d.在電纜頭的制作過程中,如果壓接管壓接后的金屬毛刺處理不干凈,運行中就容易產生尖端放電,最終導致絕緣貫穿性放電;e.在電纜頭的制作過程中,如果絕緣包層接合面不好,由于循環水泵電纜的外部運行環境差,容易導致水氣滲入,引起電纜的絕緣性能下降。
2.3 檢測手段不夠完善
根據電力行業標準“電力設備預防性試驗規程”,常規的電纜試驗項目只有絕緣電阻的測量、電纜主絕緣直流耐壓試驗。其中對絕緣電阻沒有明確的要求,直流耐壓試驗的泄漏電流只作為判斷絕緣狀況的參考,不能作為是否投入運行的判據。而規程中第4項規定“重作接頭后、內襯層破損進水后應測銅屏蔽層電阻和導體電阻比”,但并沒有做,這一試驗項目實際上是檢驗電纜中間接頭的接觸電阻,其具體試驗方法規程中也提到,即用雙臂電橋測量銅屏蔽層和導體的直流電阻。因此,忽略這一試驗項目就不能反映電纜接頭的實際制作狀況。
3 幾點建議
3.1 電纜中間接頭接觸電阻測試
由于目前對電纜中間接頭仍然沒有量化的檢修標準、規范的檢修工藝和程序。因此,在檢修過程中往往憑經驗和感覺,僅以電纜頭感觀上是否壓平、壓緊為依據,而這些往往又由于檢修人員的不同而不同,它并不能完全保證中間接頭的檢修質量,為日后的運行埋下了隱患。所以,建議在試驗時除通常的絕緣試驗外,還應按照試驗規程增做電纜中間接頭接觸電阻的測試項目。
3.2 電纜中間接頭防水氣滲入處理
由于我廠循環水泵電纜很大一部分埋在水田中,周圍存有大量積水,屬于特殊運行環境,經參考有關電纜運行要求,宜對電纜中間接頭進行5m區域防水氣滲入處理。
3.3 電纜中間接頭運行溫度在線監測
電纜中間接頭發生故障,多為介質損耗和泄漏等原因引起發熱,最終導致整個絕緣介質的熱擊穿。因此,我們可以通過監測電纜中間接頭的溫度變化來了解電纜的運行狀況。目前,已有多個單位研制的高壓電纜在線監測儀較好地解決了這個問題。參考文獻
1 南京工學院.高電壓技術.水利電力出版社.1981年
2 霍繼成.淺談電纜中間接頭過熱及其在線監測系統.電力安全技術.2000.5