壓縮氣站場電纜故障所引發(fā)的思考

摘要：隨著公司的不斷發(fā)展壯大，電纜電線作為電力傳輸?shù)闹匾�載體，其應(yīng)用也在不斷增加，重要程度也逐漸凸顯出來，其中尤其以壓縮氣站場最為突出。電纜作為能量傳輸?shù)闹匾�載體，對壓縮機(jī)設(shè)備的正常運行起著至關(guān)重要的作用。本文作者通過對近幾年壓縮氣母站埋地電纜先后發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行跟蹤分析，總結(jié)出造成電纜故障的主要因素和由此引發(fā)的思考。

關(guān)鍵詞：壓縮氣站場；電纜故障；分析；措施

Abstract: As the company continues to grow and develop, cables and wires as an important carrier of the power transmission, and their use is also increasing, the importance of prominent, especially in order to compress the gas station is the most prominent. Cable as an important carrier of energy transfer, the normal operation of the compressor equipment plays a vital role. The author by track analysis, summed up the thinking of the main factors to cause cable failure and the resulting compressed gas mother station of buried cables have been found in recent years.

Keywords: compressed gas station; cable fault; analysis; measures

案例陳述

隨著公司的不斷發(fā)展，電線電纜作為電力傳輸?shù)闹匾�載體，其應(yīng)用也不斷增加，重要程度不斷顯現(xiàn)，尤以壓縮氣站場則最為突出。電纜作為能量傳輸?shù)闹匾�部分，對壓縮機(jī)設(shè)備的正常運行起著至關(guān)重要的作用。近幾年，壓縮氣母站電纜故障，給生產(chǎn)造成了一定的影響，加強電力電纜的運行管理已經(jīng)成為我們的一項重要工作。

自2008年至今，壓縮氣母站埋地電纜先后發(fā)生問題如下：

1、2009年7月10日，壓縮氣分公司加氣母站東站區(qū)3、4、5#充氣柱交流220V電源與直流24V電源合用一根電纜，線路相間短路后致使交流電竄入直流回路，致使3、4、5#充氣柱PLC控制板芯片燒壞，無法正常運行。此次事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失約8萬元。

2、2010年3月17日2#壓縮機(jī)因1#動力纜在定期測試時發(fā)現(xiàn)電纜絕緣阻值低于要求值，無法滿足運行要求。經(jīng)檢查、剖開后發(fā)現(xiàn)絕緣皮遭破壞造成阻值過低。

3、 2011年12月31日4#壓縮機(jī)起機(jī)后出現(xiàn)電流持續(xù)保持在1600A左

右，運轉(zhuǎn)聲音異常，后經(jīng)檢查電機(jī)主電纜存在問題，電纜在敷設(shè)過程中外皮受到損傷。對電纜進(jìn)行絕緣處理后，設(shè)備運行正常。

以上問題致使壓縮機(jī)多次停機(jī)，無法滿足日益激烈的市場供氣需求，造成部分壓縮氣用戶流失。自08年至今，更換電纜共花費558700元。

案例分析

經(jīng)對以上電纜故障問題進(jìn)行跟蹤、分析，總結(jié)出造成近幾年電纜故障的主要問題：

1、前期電纜埋設(shè)方式選擇不當(dāng)，是造成后期電纜故障發(fā)生的主要問題；

壓縮氣公司共有四臺壓縮機(jī)，1#、2#壓縮機(jī)控制柜設(shè)置于西值班室，3#、4#壓縮機(jī)控制柜設(shè)置于新配電室。每臺壓縮機(jī)有兩根3*240+1*120的主電纜，十根4*2.5的控制電纜，加上站內(nèi)三臺壓縮氣干燥撬電纜引線8根及石家莊站站場設(shè)備電源引線19根，共有約90根電纜從壓縮氣母站西值班室處引至站內(nèi)。在壓縮機(jī)頻繁啟機(jī)過程中產(chǎn)生大量熱量（其中有8根240電纜，啟機(jī)電流能達(dá)到1900A），且電纜集中放置，熱量無法散出，長期高溫環(huán)境下運行造成電纜絕緣降低，容易發(fā)生短路故障。

壓縮氣母站建設(shè)初期電纜埋設(shè)方式采用直埋，且動力電纜、控制電纜、信號纜未按照電壓等級進(jìn)行分區(qū)敷設(shè)，未對電纜首、末端及轉(zhuǎn)角處進(jìn)行標(biāo)識，電纜敷設(shè)雜亂、走向不清，電纜間交叉現(xiàn)象嚴(yán)重，在后期電纜維修更換過程中無法直接找出目標(biāo)電纜，且在維修過程中非目標(biāo)電纜頻繁受到機(jī)械性外力損壞，造成電纜絕緣外皮損壞，鎧裝及芯線極易受周圍土壤電化學(xué)腐蝕發(fā)生斷路或短路。加之運行中未對其進(jìn)行改進(jìn)措施，致使形成惡性循環(huán)。

2、電纜施工存在問題

壓縮氣母站新配電室安裝有兩臺變壓器、兩面電容補償柜、兩面低壓進(jìn)線柜、兩面壓縮機(jī)控制柜及兩面抽屜式控制柜 ，室內(nèi)可施工空間狹小。室內(nèi)電纜溝寬度為800，對于敷設(shè)帶有鎧裝的240電纜來說，彎曲半徑不得小于15D,存在較大難度。從事故電纜故障點部位及外觀分析得出：電纜故障部位均處于壓縮與石家莊站通道穿管處，根據(jù)纜芯受力情況分析，電纜初期施工進(jìn)行穿管程中，可能存在彎曲半徑過小、施力過大的情況，致使電纜內(nèi)絕緣皮破裂，對鎧裝層絕緣降低，造成短路故障發(fā)生。

施工單位在施工過程中偷工減料，不按設(shè)計圖紙進(jìn)行施工，隨意改動電纜敷設(shè)位置及電纜用量，為后期電纜安全運行埋下隱患。

3、缺少施工監(jiān)管

在后期電纜維修更換過程中，缺少對現(xiàn)場施工人員的監(jiān)管，造成在電纜開挖過程中非目標(biāo)電纜絕緣層頻繁受到損壞，施工方只對其進(jìn)行簡單的包裹，未采取有效的絕緣保護(hù)措施。

現(xiàn)場管理人員電氣專業(yè)水平欠缺，對現(xiàn)場電氣接線了解程度不夠，不能依據(jù)圖紙內(nèi)容發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場存在問題。

4、運行過程中缺少監(jiān)管

針對站內(nèi)壓縮機(jī)接線采用雙電纜引線的方式，未對電纜進(jìn)行直阻測試，造成后期電纜運行過程中電流分布不均，直阻偏小的一組電纜長期承受大電流運行，容易發(fā)生短路故障。

未定期對電纜絕緣電阻值進(jìn)行測試，無法掌握電纜絕緣情況，電纜運行存在不確定性。

案例啟示

針對上述問題，公司東區(qū)已于09年對電纜埋設(shè)方式由直埋改為了電纜溝敷設(shè)方式，受當(dāng)時生產(chǎn)條件的限制：一是現(xiàn)場電纜敷設(shè)路徑兩側(cè)基本上無可選路徑，且受電纜長度限制，只能在原有電纜敷設(shè)處進(jìn)行整改；二是電纜交叉現(xiàn)象嚴(yán)重，在保證站內(nèi)正常生產(chǎn)的前提下無法將電纜理順，造成壓縮氣西值班室東側(cè)整改效果不太理想，但整體取得了一定效果，減少了后期開挖對電纜的破壞。

對于新建站場來說，就不存在上述局限性，可采取以下措施降低后期電纜故障的發(fā)生：

1、公司今后新建壓縮氣站場要求電纜埋設(shè)方式全部采用電纜溝埋設(shè)，并根據(jù)所用電纜規(guī)格，充分考慮電纜轉(zhuǎn)彎半徑，滿足其需求。GB50168-92《電氣裝置安裝工程旋轉(zhuǎn)電機(jī)施工及驗收規(guī)范》要求：

2、加強電纜施工過程監(jiān)管

電氣及相關(guān)專業(yè)人員對電纜施工中關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行現(xiàn)場管理，參加關(guān)鍵環(huán)節(jié)驗收，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題。

電纜敷設(shè)前：檢查核對電纜型號、規(guī)格是否符合設(shè)計要求；檢查電纜保

護(hù)層是否完好，電纜阻值、相色是否滿足要求。

電纜敷設(shè)中：電纜敷設(shè)時，電纜應(yīng)從電纜盤上端引出，不應(yīng)使電纜在支架及地面摩擦拖拉，電纜不得有鎧裝壓扁、電纜絞擰、護(hù)層折裂等未消除的機(jī)械損傷；敷設(shè)過程中防止彎曲半徑過小損傷電纜；電纜敷設(shè)時應(yīng)排列整齊、避免交叉，并對電纜加以固定，并裝設(shè)標(biāo)志牌。

敷設(shè)完成后，整理電纜施工資料，對電纜施工現(xiàn)場隱蔽工程實施“影像法”監(jiān)管，對隱蔽工程的照片、影像、紙質(zhì)、電子存儲材料等資料進(jìn)行專門收集、分類整理、合并歸檔，以保證后期電纜施工資料的準(zhǔn)確性。

3、加強電纜運行期間的定期測試，按照公司《電力電纜運行維護(hù)及檢修規(guī)程》《電氣設(shè)備春秋檢管理規(guī)定》要求進(jìn)行電纜絕緣性能測試及高壓電纜的交接試驗和預(yù)防性試驗，對于壓縮機(jī)雙電纜運行，尤其注意雙電纜的直阻測試。掌握電纜實際運行情況、絕緣老化規(guī)律及發(fā)展趨勢，及時消除存在的缺陷，做好相關(guān)準(zhǔn)備。

此次沙河二期建設(shè)中電纜敷設(shè)方式要求由原設(shè)計的直埋方式改為電纜溝敷設(shè)方式，并在電纜首、末端、拐彎處等位置設(shè)置電纜標(biāo)牌，建立電纜標(biāo)牌對應(yīng)一覽表，并收集電纜施工期間照片進(jìn)行歸檔，為后期安全運行打好基礎(chǔ)。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。