电力电缆线路故障分析及防范措施

1、电力电缆线路现状分析及改进方案晏龙海 朱庆兰 张庆年 聂晶良 韩春生 吴迪电力集团供电公司特种作业工区 摘要：随着电缆普及和运行时间的增加，电缆的运行健康状况也在发生着不同的变化。针对这一情况，本文对35-110KV 电力电缆现状进行了调查取证。结合电缆线路存在的问题，制定改进方案，通过分析电力电缆故障类型、产生原因，结合实例给出了解决不同状况所应实施的防范措施， 关键词： 电缆线路 亚健康 故障 标准化 特巡 评估前言随着大庆现代化城市建设的不断加深，架空线路逐步被电缆线路所替代，电力电缆已成为建设现代化城市，美化城市必不可少的输电方式。但随着电缆的使用量增大，无论是运行中的电缆，还是正在新

2、敷设验收中的电缆，或多或少出现了一些电缆亚健康状况问题，给电力电缆的安全运行带来了隐患，严重的甚至发生了电缆事故。因此加强电缆的健康水平，成为我们目前重要的任务。此文将所辖电缆线路现状做一分析。并针对电缆现状制定出防范措施。一、电缆线路概况目前工区接收和新验收的电缆线路达到138条111公里。其中110KV电缆12条，15.759公里，35KV电缆126条，95.021公里。由于对这些电缆线路运行状况、运行环境不熟悉、还有部分电缆基础数据不全，工区制定有针对性的巡视计划，经过两个巡视周期，六个月的巡视，所属电缆线路运行状况基本掌握。1、电缆分布情况工区所辖35-110KV电缆除小部分在杏南地区

3、外（14条电缆线路仅占13%），大部分分布在大庆油田的中部和北部，我们根据电缆在大庆油田的分布情况，画出了电缆线路分布示意图。2、电缆运行年限情况运行年限15年以上的4条，0.896公里。11-15年31条24.8公里，运行年限6-10年的56条23.4公里，运行年限5年以内的76条，62.369公里。3、电缆初步定级我们根据所辖电缆的健康状态，对电缆进行评估分类，划分出A、B、C（一类设备、二类设备、三类设备）三个等级。A类设备（一类设备）指电缆运行状态完好，没有设备缺陷，投产以来没有发生电缆故障，试验数据合格，电缆基础信息、资料齐全，电缆标示完好，能保证长期安全运行的电缆线路共有28条，9

4、.2公里，占所有电缆总公里数的10%。这些线路已达到了红旗线路的标准B类设备（二类设备）：电缆的状态满足运行要求，有一般缺陷，但是不影响长期安全运行，试验数据合格，主要的技术资料及基础信息基本齐全的电缆线路共有98条，73.789公里，占所有电缆总公里数的70%，这些电缆主要存在电缆沟存水，电缆无标识桩，电缆盖板缺失等问题，虽然目前对电缆正常运行造成的危害较小，但长期不加整改，电缆本体就会受损使电缆健康状态转入亚健康。C类设备（三类设备）：电缆状态合格，但存在严重的缺陷，虽尚可继续运行，不致立即发生事故，但已影响电缆健康，有可能随时发生事故。此类电缆12条，20.587公里，占所有电缆总公里数

5、的20%，电缆线路的运行已经出现亚健康状态，安全运行系数降低，电缆绝缘出现薄弱部分，一旦系统产生过电压，容易发生电缆事故。对存在严重缺陷的C类（三类）设备的治理序号电缆线路存在问题序号电缆线路存在问题135kV家园甲线2012年发生故障735千伏让电甲线地势低，积水排不出去235kV万达甲线2012年发生故障835kV庆二线电缆路径在芦苇塘中335kV乘东乙线2012年发生故障9110kV炼化甲线施工质量差，435kV油水线2012年发生故障10110kV炼化甲线施工质量差5110kV铁人甲线地势低，积水排不出去1135kV西四四线2013年技改项目635kV让电甲线地势低，积水排不出去123

6、5kV龙南线2013年技改项目发生过多次故障且绝缘已经受损的电缆如西四四线、龙南线、广厦线已报公司2013年整改。对于当年发生过故障电缆被定为C类（三级），如家园甲线、油水源线、万达甲线、乘东乙线的4条电缆，通过试验手段监控电缆绝缘情况，加强维护。其他的电缆，2013年上报公司技改。二、电缆故障深度分析及防范措施近三年电缆故障统计序号电缆线路累积次数外力破坏外力损伤接头故障电缆头烧断电缆预留过多备注1莎中线552油水源线6513西广线224西三线115西四四线4316龙南线2117聚中九线118家园甲线1105年发生过9乘东乙线1110万达甲线11合计246106111、电缆外力损伤。 统计近

7、三年电缆故障，外力造成外护套损伤的故障占41%。外护套破损成因：1） 施工开挖致表皮破损，铁锹等人为意外损坏。2） 电缆拐弯处未垫塑料保护层，致电缆拐弯处破损。3） 未用专业电缆输送机敷设，导致电缆在人力拖拉的过程中磨破，施工程序管理不科学，多道程序并行施工。4） 设计不合理，盖板一旦跌落，盖板会砸伤电缆。5） 支撑铁架未进行倒角。一是电缆施工时造成的，35千伏万达甲线就是因施工不规范，外护套有破损，电缆沟内杂物石块堆积，不同电压等级的电缆纵横交错，电缆运行环境恶劣催化演变成大事故，运行不到一年就发生了绝缘击穿事故。二是在已运行电缆上二次施工造成外护套破损。如西四四线电缆上方新铺设的供热管线，

8、造成护套破损，运行一段时间后发生故障。我们巡视发现在运行的广厦线电缆沟内，在不告知运行单位的情况下，铺设6千伏电缆，这样极容易造成外护套破损。外护套破损后在长期运行电压作用下，水份和潮气很容易侵入交联电缆绝缘层，很容易引发水树枝的产生，随后水树枝转变成电树枝。电树枝一旦形成，将在短时期内迅速生长，在正常运行状况下，会突然击穿致电缆停电等事故。防范措施：1）、抓施工源头，确保新投电缆不留隐患，2013年加强电缆工程施工验收管理，严格按照电缆验收标准化指导书执行。建立标准化验收流程，对新投运的电力电缆，提前介入，参与审核设计图纸、施工图纸。加大对电缆施工中过程的监督管理，对施工单位资质的审定和开工

9、，对土建工程、使用材料和设备的验收，对敷设过程的监督，以及交接试验等进行全过程有效控制。着重培养专职验收人员的业务素质和责任心，对施工的电缆线路，实施有效的监督和验收。2）防止二次施工造成电缆事故，由于重复施工极易造成对原有电缆碰伤和刮伤。针对此类加强巡视，对有可能与运行电缆交错的，多与施工单位勤沟通，施工单位在施工时要通知运行单位，相互协商，必要时进行现场安全监护。3）抗水树电缆的应用，由于电缆在长期运行电压的作用下产生水树状放电，最终导致电树放电击穿。目前国家电网采用的抗水树电缆占总数的10.而国外发达的欧美国家应用抗水树电缆已达到90以上。2、电缆外力破坏电缆的外力破坏事故，在电缆事故中

10、一直占有相当大的比例，我们从2010-2012年电缆故障统计中可以看出，外力破坏占事故总数的25%。今年工区所属35千伏电缆线路外力破坏2起，一起是35千伏油水源线，是由于供水公司找水管线，挖探坑，此起故障随机性大，不可控。另一起2012年09月24日35千伏乘东乙线电缆B相单相接地，是由于创业城施工过程中挖沟机在破路时，误碰电缆穿管，电缆受挤压而损伤。最终B相单相接地，导致击穿，烧断。属于典型有施工现象现场监督不够的外力破坏。防范措施：1、加大对电缆防护宣传工作。首先本单位员工自身树立超前预防外力事故的思想。对重点施工工地成立反外力领导小组，加强电力法及电力设施保护条例的学习，电缆运行维护人

11、员必须做到腿勤、嘴勤，走进施工工地，对建筑施工人员进行电缆防护宣传。本着互利互惠的原则，从“利他”角度，宣传保护电缆的重要性。与施工单位负责人签订电缆设备保护协议书。在电力电缆路经上及附近2米内，禁止使用机械挖掘。2、加大对电缆线路标准化巡视力度，根据电缆线路运行状况，制定巡视计划，对电缆盖板破损严重的，设立临时围栏。对在电缆线路附近有施工情况的，增设电缆标识桩，并在电缆线路上插入明显“下方有高压电缆，严禁挖掘碾压”的彩色警示牌，同时安排专人负责进行不间断蹲守，及时与施工方沟通解决问题。3、电缆预留过多在今年发生的电缆故障中，电缆预留池内电缆预留长度超标，如35千伏龙南线电缆预留池内电缆预留过

12、长，三相电缆共有200米预留。盘放不规范。重复叠压盘放易产生涡流，引起电缆过热； 防范措施：加大对电缆验收的过程监管力度，严格按照电缆施工验收规程验收，电缆预留长度为电缆全长的2.5%。对110千伏的电缆要采取预留不要过多，并且不盘园，只是留有余度，而且应采取品字形缆排列，蛇形铺设。电缆的固定弯曲半径、有关距离，单芯电力电缆的金属护层的接线要符合要求。电缆支撑架要有倒角。电缆沟及隧道内、桥架上应无杂物、盖板齐全。4、电缆头烧断35千伏进户开关柜电缆近几年事故频发，例如35千伏家园甲乙、西苑线等，由于历史原因造成多年维护、检修不到位，形成了开关柜内电缆布局不合理、表面污秽等严重等缺陷，而且变电所

13、室内电缆头的巡视检查不到位。仅家园变就在同条电缆上发生过2次电缆头烧断事故。防范措施：1）、按照常规试验周期，制定试验计划，通过试验发现电缆绝缘的老化程度，及时处理。严格按照公司规定，坚决不允许使用直流耐压。2）、对电缆直接入变电所开关柜的电缆，我们加大对电缆的巡视次数，在检修季节，将电缆终端头的清洁工作列为重点检修项目。同时保证电缆在沟槽、桥架、开关柜内的敷设条件满足单相电缆外无闭合磁路。5、电缆接头故障电缆的终端头、中间接头极易发生故障，主要是由于因施工和维护不当，有时抢修时温度和湿度不符合规程规定，造成终端头、中间接头水汽聚集在电缆头内，有的长期在水中浸泡，最终导致绝缘受潮击穿，引起故障

14、。如莎中线中间接头常年浸泡水中，铠甲带和绝缘套管都被水浸泡变形，从而造成故障。防范措施：1）加强电缆沟、井的维护工作，保证沟道内排水设施良好，定期排水，严禁出现电缆接头被水长期浸泡的现象。2）选用技术先进，工艺成熟，质量可靠，能适用所使用的环境和条件的电缆附件产品，同时保证电缆附件现场安装质量。3)对长期浸泡水在的电缆接头加装中间接头保护盒，内灌环氧树脂，能充分保证中间接头的良好运行环境。三、建立电缆状态检修体系建立电缆状态检修体系。通过监控的手段，对电缆的运行状态、绝缘健康情况等进行评估，采取不同的手段对电缆实施检修处理（更换电缆和补强），目前电缆试验设备满足不了工作需求，高压试验班试验设备只有变频串联谐振装置1套，只能满足长度为1公里以下的电力电缆交流耐压试验要求。其设备体积大，搬运不方便。 0.1HZ交流耐压试验设备和介质损失角相结合，能对电缆的绝缘进行有效测试和监督。降低电缆故障的次数，减少电缆突发性停电事故。而且设备体积较小，操作方面，适用于现场操作。利于数据收集，开展对电