高壓電纜外皮損外不能使用,容易擊穿絕緣發生事故。
維修方法:
故障情況檢查
(1) 電纜外護套外觀
電纜外護套故障以轉彎處為中心,向兩側蔓延燒損外護套20 m,過火部分下部外護套熔化滴落,波紋鋁護套裸露,上部外護套殘留,熔化的電纜外護套聚乙烯材料滴落凝固在下部電纜和地面上。
(2) 外露波紋鋁護套檢查
發現A相電纜在電纜溝轉彎處電纜與角鋼橋架接觸部位波紋鋁護套有一處被放電電弧燒出約1.0×1.3cm2的不規則孔洞,其它相外露的電纜波紋鋁護套未見放電燒傷痕跡。
(3) 電纜護套保護器
對故障電纜護套保護器進行復試,均合格。
(4) 接地電阻檢查
對各電纜井接地電阻及故障電纜各段外護套絕緣電阻進行測量,結果表明,各電纜井接地電阻均合格,而故障電纜Ⅰ,Ⅳ段A,B,C三相及Ⅲ段C相外護套絕緣電阻不合格(小於0.5 M)。 (5) 電纜護套交叉互換聯位檢查
2 XLPE絕緣電力電纜故障的原因分析
(1) 電纜波紋鋁護套交叉互聯在2號井接錯,在變電站側電纜波紋鋁護套A相Ⅰ段、B相Ⅱ段、A相Ⅱ段、C相Ⅰ段構成經電纜護套保護器接地,出現較高的懸浮電位。外護套絕緣良好的電纜,如果波紋鋁護套沒有接地,其所帶電壓按帶電體與波紋鋁護套、波紋鋁護套與地間電容的反比分配。由於故障電纜外護套絕緣不良,波紋鋁護套上的電壓不能完全與電容成反比的關係分配,按2005年測得電纜外護套絕緣電阻1 k郊撲悖珹相電纜1,2段外護套上承受的電壓約為1 380 V,相當於額定電壓的3.5%。
(2) 電纜受合閘衝擊、溫度變化影響,電纜串動最大的轉變處外護套長期磨損絕緣薄弱,埋深較淺的電纜溝內溫度春季上升,溼度較大,電纜外護套絕緣下降,C相Ⅰ段電纜外護套與鋼架構間絕緣被懸浮電位擊穿放電。
(3) 在持續放電電弧的高溫作用下,電纜外護套發生氣化,當擊穿點電弧達到一定能量時,瀝青氣化氣體發生爆燃。隨之重複瀝青氣體再噴出再爆燃過程,擊穿點溫度升高,氣化瀝青爆燃間隔時間逐漸縮短,周圍瀝青被加熱。擊穿點電弧點燃外護套形成明火,氣體爆燃停止。瀝青遇明火加熱了更大面積的電纜外護套,在火焰作用下熔化攜帶著燃燒的瀝青滴落,火點向電纜兩側蔓延。
(4) 電纜在施工過程中外護套絕緣損傷,造成絕緣不良。電纜外護套絕緣交接性試驗時絕緣電阻值只有1.1 k/km,電纜外護套絕緣隨著執行時間的延長會逐步下降。此電纜執行的第2年,用500 V搖表檢查絕緣已下降到0。
(5) 電纜波紋鋁護套交叉互聯設計錯誤,在當時的設計中,沒有按設計原則將電纜鋁護套進行3段交叉換位,而是將4段電纜護套直接進行了交叉換位,造成的不平衡。 3 故障後的處理
3.1 修復過程和工藝要求
(1) 清除電纜外護套燒損部分直至露出波紋鋁護套為止,同時查詢第一故障點。
(2) 用手鋸對電纜外護套燒損部位兩側完好的外護套分別進行打毛,並留有均勻的坡度,打毛後的外護套清理乾淨,不留毛屑。
(3) 用防水帶先填平鋁護套的波谷,再以100%拉伸防水帶,以半搭接方式繞包波紋鋁護套1層,兩端以半搭接方式繞包外護套100 mm。
(4) 繞包J-20絕緣帶,將絕緣帶拉伸100%左右,以半搭接方式繞包於防水帶上2層,兩端跨越防水帶以半搭接式繞包外護套40 mm。
(5) 繞包複合防水帶,以100%拉伸複合防水帶,塗膠層面朝J-20絕緣帶以半搭接式繞包1層,兩端跨越J-20絕緣帶以半搭接式繞包外護套50 mm。
(6) 繞包鎧裝帶,戴上醫用手套,揉搓浸透水的鎧裝帶3~4次,15 s後,越過37℃時,將水倒出,從包裝袋中取出鎧裝帶,用力均勻地以半搭式繞包於複合防水帶上2層,兩端跨越複合防水帶以半搭接式繞包外護套20 mm。
(7) 安裝包覆片(122/38),包覆片每端跨越鎧裝帶搭接外護套100 mm。加熱時由包覆片一端向另一端依次採用小火繞噴,均勻、充分地對其進行加熱;對於多片包覆片搭接部位100 mm。
3.2 波紋鋁護套燒損孔洞的處理
對電纜燒損孔洞的修復方法有3種:
(1) 用亞弧焊焊接的方法打1塊同型號的波紋鋁護套補丁,這種方法對工人的技能水平要求高;
(2) 膠粘1塊同型號的波紋鋁護套補丁後,再用故障修復的方法處理,這種方法現場的條件、工人的技術水平、材料、工藝都能達到要求,同時也滿足電纜波紋鋁護套防水和機械強度的要求;
(3) 用鉛皮做補丁後,再用故障修復方法處理。一般採用第二種方法進行波紋鋁護套的處理。處理後的電纜,通過了交流預防性試驗,並投入執行。
4 XLPE絕緣電力電纜相關的改進措施
(1) 認真對電纜的設計圖紙進行稽核,特別是施工圖紙要正確完整,消除隱患。在電纜設計中,對於長電纜(超過500 m)波紋鋁護套的交聯換位按3分段的倍數進行對稱換位,如果不能進行3分段的對稱交聯換位,要將剩餘一段獨立接地,避免的存在。
(2) 在電纜施工中,要嚴格按照工藝要求,對電纜絕緣外護套進行有效的保護和工藝控制,防止造成電纜絕緣外護套破損。電纜溝內電纜固定抱箍和絕緣墊要保證數量並牢固、可靠。電纜標識使用兼線捆綁。電纜溝防火隔離牆按設計施工。
(3) 認真進行交接驗收。對驗收中電纜絕緣外護套存在的薄弱環節要引起足夠的重視,在絕緣電阻相對較低或不合格的情況下不能勉強投入執行。保證圖紙資料的齊全,標識正確,記錄完整。特別是電纜中間接頭井被埋在新修綠化帶下,要及時清理、修復。地面和地下的電纜標識應健全、對應。
(4) 加強電纜專業管理,保證專業人員的相對穩定,滿足電纜技術發展及專業管理的要求。一些電纜的技術檔案、圖紙、規程、工器具、儀器儀表要完善並好用,積極進行技術儲備。對一些電纜的執行知識、工藝要求、規程標準要全面掌握、嚴格執行。
(5) 對現在的電纜溝、電纜夾層進行全面檢查和專項治理。清除電纜溝內的積水、雜物、電纜鋁綁線,補齊電纜支架的抱箍和絕緣墊。在適當位臵增設電纜檢查井,以便於今後電纜溝的檢查、排水。在電纜溝內敷設感溫、報警、區域性地段水位報警和電纜環流線上監測裝臵。對變電站電纜夾層內的電纜塗刷防火塗料,設臵防火牆、防火門,對電纜進入電纜夾層的孔洞進行封堵。在電纜夾層和中間接頭井內安裝滅火彈,並封堵兩側電纜溝。電纜溝按要求設臵防火牆。定期透過電纜井進行檢查和紅外測溫、環流測量。
(6) 加強電纜專業的全過程管理,充分考慮電纜的特殊性,設計、施工資料必須完整、準確不漏項;施工時必須嚴格執行工藝規範,杜絕野蠻施工現象;驗收時嚴格執行規程標準,做到嚴、細、認真,到崗到位,不走過場;不帶缺陷、不留隱患地投入執行。加大崗位技能的培訓力度,提高專業水平,積極舉辦學習班,聘請公司內、外專家對專業人員進行培訓,提高專業管理水平和人員技能。積極吸取事故的經驗教訓,按週期完成電纜的預防性試驗,根據實際情況修訂電纜執行規程,按規定進行紅外測溫、環流測量。
四、電纜的維護週期
1) 6KV電纜每年應至少進行一次維護和耐壓試驗工作。
2) 380V電纜每年至少應進行一次維護和絕緣試驗工作。
3) 新安裝的有接頭的電纜,在投運三個月後,應進行一次維護和試驗各工作。
高壓電纜外皮損外不能使用,容易擊穿絕緣發生事故。
維修方法:
故障情況檢查
(1) 電纜外護套外觀
電纜外護套故障以轉彎處為中心,向兩側蔓延燒損外護套20 m,過火部分下部外護套熔化滴落,波紋鋁護套裸露,上部外護套殘留,熔化的電纜外護套聚乙烯材料滴落凝固在下部電纜和地面上。
(2) 外露波紋鋁護套檢查
發現A相電纜在電纜溝轉彎處電纜與角鋼橋架接觸部位波紋鋁護套有一處被放電電弧燒出約1.0×1.3cm2的不規則孔洞,其它相外露的電纜波紋鋁護套未見放電燒傷痕跡。
(3) 電纜護套保護器
對故障電纜護套保護器進行復試,均合格。
(4) 接地電阻檢查
對各電纜井接地電阻及故障電纜各段外護套絕緣電阻進行測量,結果表明,各電纜井接地電阻均合格,而故障電纜Ⅰ,Ⅳ段A,B,C三相及Ⅲ段C相外護套絕緣電阻不合格(小於0.5 M)。 (5) 電纜護套交叉互換聯位檢查
2 XLPE絕緣電力電纜故障的原因分析
(1) 電纜波紋鋁護套交叉互聯在2號井接錯,在變電站側電纜波紋鋁護套A相Ⅰ段、B相Ⅱ段、A相Ⅱ段、C相Ⅰ段構成經電纜護套保護器接地,出現較高的懸浮電位。外護套絕緣良好的電纜,如果波紋鋁護套沒有接地,其所帶電壓按帶電體與波紋鋁護套、波紋鋁護套與地間電容的反比分配。由於故障電纜外護套絕緣不良,波紋鋁護套上的電壓不能完全與電容成反比的關係分配,按2005年測得電纜外護套絕緣電阻1 k郊撲悖珹相電纜1,2段外護套上承受的電壓約為1 380 V,相當於額定電壓的3.5%。
(2) 電纜受合閘衝擊、溫度變化影響,電纜串動最大的轉變處外護套長期磨損絕緣薄弱,埋深較淺的電纜溝內溫度春季上升,溼度較大,電纜外護套絕緣下降,C相Ⅰ段電纜外護套與鋼架構間絕緣被懸浮電位擊穿放電。
(3) 在持續放電電弧的高溫作用下,電纜外護套發生氣化,當擊穿點電弧達到一定能量時,瀝青氣化氣體發生爆燃。隨之重複瀝青氣體再噴出再爆燃過程,擊穿點溫度升高,氣化瀝青爆燃間隔時間逐漸縮短,周圍瀝青被加熱。擊穿點電弧點燃外護套形成明火,氣體爆燃停止。瀝青遇明火加熱了更大面積的電纜外護套,在火焰作用下熔化攜帶著燃燒的瀝青滴落,火點向電纜兩側蔓延。
(4) 電纜在施工過程中外護套絕緣損傷,造成絕緣不良。電纜外護套絕緣交接性試驗時絕緣電阻值只有1.1 k/km,電纜外護套絕緣隨著執行時間的延長會逐步下降。此電纜執行的第2年,用500 V搖表檢查絕緣已下降到0。
(5) 電纜波紋鋁護套交叉互聯設計錯誤,在當時的設計中,沒有按設計原則將電纜鋁護套進行3段交叉換位,而是將4段電纜護套直接進行了交叉換位,造成的不平衡。 3 故障後的處理
3.1 修復過程和工藝要求
(1) 清除電纜外護套燒損部分直至露出波紋鋁護套為止,同時查詢第一故障點。
(2) 用手鋸對電纜外護套燒損部位兩側完好的外護套分別進行打毛,並留有均勻的坡度,打毛後的外護套清理乾淨,不留毛屑。
(3) 用防水帶先填平鋁護套的波谷,再以100%拉伸防水帶,以半搭接方式繞包波紋鋁護套1層,兩端以半搭接方式繞包外護套100 mm。
(4) 繞包J-20絕緣帶,將絕緣帶拉伸100%左右,以半搭接方式繞包於防水帶上2層,兩端跨越防水帶以半搭接式繞包外護套40 mm。
(5) 繞包複合防水帶,以100%拉伸複合防水帶,塗膠層面朝J-20絕緣帶以半搭接式繞包1層,兩端跨越J-20絕緣帶以半搭接式繞包外護套50 mm。
(6) 繞包鎧裝帶,戴上醫用手套,揉搓浸透水的鎧裝帶3~4次,15 s後,越過37℃時,將水倒出,從包裝袋中取出鎧裝帶,用力均勻地以半搭式繞包於複合防水帶上2層,兩端跨越複合防水帶以半搭接式繞包外護套20 mm。
(7) 安裝包覆片(122/38),包覆片每端跨越鎧裝帶搭接外護套100 mm。加熱時由包覆片一端向另一端依次採用小火繞噴,均勻、充分地對其進行加熱;對於多片包覆片搭接部位100 mm。
3.2 波紋鋁護套燒損孔洞的處理
對電纜燒損孔洞的修復方法有3種:
(1) 用亞弧焊焊接的方法打1塊同型號的波紋鋁護套補丁,這種方法對工人的技能水平要求高;
(2) 膠粘1塊同型號的波紋鋁護套補丁後,再用故障修復的方法處理,這種方法現場的條件、工人的技術水平、材料、工藝都能達到要求,同時也滿足電纜波紋鋁護套防水和機械強度的要求;
(3) 用鉛皮做補丁後,再用故障修復方法處理。一般採用第二種方法進行波紋鋁護套的處理。處理後的電纜,通過了交流預防性試驗,並投入執行。
4 XLPE絕緣電力電纜相關的改進措施
(1) 認真對電纜的設計圖紙進行稽核,特別是施工圖紙要正確完整,消除隱患。在電纜設計中,對於長電纜(超過500 m)波紋鋁護套的交聯換位按3分段的倍數進行對稱換位,如果不能進行3分段的對稱交聯換位,要將剩餘一段獨立接地,避免的存在。
(2) 在電纜施工中,要嚴格按照工藝要求,對電纜絕緣外護套進行有效的保護和工藝控制,防止造成電纜絕緣外護套破損。電纜溝內電纜固定抱箍和絕緣墊要保證數量並牢固、可靠。電纜標識使用兼線捆綁。電纜溝防火隔離牆按設計施工。
(3) 認真進行交接驗收。對驗收中電纜絕緣外護套存在的薄弱環節要引起足夠的重視,在絕緣電阻相對較低或不合格的情況下不能勉強投入執行。保證圖紙資料的齊全,標識正確,記錄完整。特別是電纜中間接頭井被埋在新修綠化帶下,要及時清理、修復。地面和地下的電纜標識應健全、對應。
(4) 加強電纜專業管理,保證專業人員的相對穩定,滿足電纜技術發展及專業管理的要求。一些電纜的技術檔案、圖紙、規程、工器具、儀器儀表要完善並好用,積極進行技術儲備。對一些電纜的執行知識、工藝要求、規程標準要全面掌握、嚴格執行。
(5) 對現在的電纜溝、電纜夾層進行全面檢查和專項治理。清除電纜溝內的積水、雜物、電纜鋁綁線,補齊電纜支架的抱箍和絕緣墊。在適當位臵增設電纜檢查井,以便於今後電纜溝的檢查、排水。在電纜溝內敷設感溫、報警、區域性地段水位報警和電纜環流線上監測裝臵。對變電站電纜夾層內的電纜塗刷防火塗料,設臵防火牆、防火門,對電纜進入電纜夾層的孔洞進行封堵。在電纜夾層和中間接頭井內安裝滅火彈,並封堵兩側電纜溝。電纜溝按要求設臵防火牆。定期透過電纜井進行檢查和紅外測溫、環流測量。
(6) 加強電纜專業的全過程管理,充分考慮電纜的特殊性,設計、施工資料必須完整、準確不漏項;施工時必須嚴格執行工藝規範,杜絕野蠻施工現象;驗收時嚴格執行規程標準,做到嚴、細、認真,到崗到位,不走過場;不帶缺陷、不留隱患地投入執行。加大崗位技能的培訓力度,提高專業水平,積極舉辦學習班,聘請公司內、外專家對專業人員進行培訓,提高專業管理水平和人員技能。積極吸取事故的經驗教訓,按週期完成電纜的預防性試驗,根據實際情況修訂電纜執行規程,按規定進行紅外測溫、環流測量。
四、電纜的維護週期
1) 6KV電纜每年應至少進行一次維護和耐壓試驗工作。
2) 380V電纜每年至少應進行一次維護和絕緣試驗工作。
3) 新安裝的有接頭的電纜,在投運三個月後,應進行一次維護和試驗各工作。