廣東湛江電廠有4臺220 kV主變壓器和2臺220 kV啟動備用變壓器,其高壓側(cè)皆通過220 kV XLPE高壓單相電纜連至升壓站,共計6組18根。根據(jù)電纜運行技術要求,電纜外護套必須絕緣良好(>0.5 MΩ/km),運行中金屬內(nèi)護層必須一點接地,嚴禁兩點接地。
自機組陸續(xù)投產(chǎn)以來,上述電纜的外護套絕緣開始時一直良好,但從最近2,3年的檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中一些電纜的外護套絕緣每況愈下,尤其是較早投產(chǎn)的2號主變C相電纜,其外護套絕緣已降至0.01 MΩ以下。
單相電纜外護套絕緣太低最直接的后果是在較高的金屬內(nèi)護層感應電壓下外護套被擊穿,從而導致金屬內(nèi)護層多點接地,產(chǎn)生較大的環(huán)流,進一步影響到電纜導體的載流能力,促使電纜過熱,嚴重者將危及電纜的主絕緣而引發(fā)事故。
因此,保證高壓單相電纜外護套絕緣良好,查明并消除引起護套絕緣降低的原因是保證高壓單相電纜安全運行的必要前提。
1 電纜外護套絕緣不良的原因
通常而言,電纜外護套會因施工腐蝕,自然老化等因素導致絕緣不良,但湛江電廠的事例表明還有一種致命因素:白蟻危害。對上述2號變C相電纜通過檢測查明了缺陷區(qū)段,開挖發(fā)現(xiàn):
(1) 在缺陷區(qū)段內(nèi),電纜外護套有多個孔洞,或半穿或已穿透;
(2) 所有孔洞皆呈蛀蝕狀,已穿透的孔洞處金屬內(nèi)護層表面已有嚴重蛀蝕;
(3) 缺陷區(qū)段的電纜淺溝內(nèi)有多個白蟻窩點,其位置與孔洞相對應,在過馬路處的PVC護管內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了白蟻及外護套被蛀蝕的痕跡。
(4) 對電纜沿線進一步開挖檢查發(fā)現(xiàn),凡是電纜土層不凈,有木屑等物之處幾乎都有白蟻存在,電纜外護套表面通常都有蛀蝕的痕跡。而土層干凈區(qū)段沒有白蟻,外護套也一切正常。
上述現(xiàn)象在其它組的電纜溝道內(nèi)也有發(fā)現(xiàn)。經(jīng)鑒定,孔洞為白蟻所為,而促使白蟻產(chǎn)生的主要原因是溝道土層含有木屑等雜物加之陰暗潮濕的環(huán)境。
2 缺陷處理及預防措施
(1) 以同類材料對應修補受損的外護套及內(nèi)護層,修補時應注意幾點:①進行必要的真空抽濕;②外護套的孔洞應清理干凈,然后用絕緣膠填充,孔洞表面需刮掉一部分半導層,再用絕緣密封膠帶纏封;③需保證半導層的連續(xù)和完整,在用密封膠帶纏封后,需用專用半導電帶纏繞覆蓋;④密封防水措施要可靠,最外層可用PVC帶迭纏后再用玻璃絲帶加環(huán)氧樹脂進行固化密封。修補完后檢測其絕緣合格,并按技術要求進行耐壓試驗。
(2) 對電纜本體進行防白蟻處理,電纜表層涂刷一層"電纜防蟻漆",該漆有良好的防蟻蝕效用,尤其是對堆沙白蟻和散白蟻等有驅(qū)避、觸殺、防止三重功效,有效期可達20年。
(3) 對電纜溝道的土層進行清理,在保證土層干凈無木屑的基礎上,對曾經(jīng)產(chǎn)生白蟻的區(qū)段采取防白蟻措施:①溝道底部及側(cè)面用特種水泥做護層;②用加入"防白蟻粉"的干凈細砂將電纜鋪墊并掩埋,溝道頂部用水泥板封蓋,其上再用經(jīng)處理的細砂回埋(取消過馬路處的PVC護管,由溝道的水泥蓋板承重)。整個處理要考慮防止雨水淤積;③考慮到"防白蟻粉"的有效期有限,尤其是在浸水后其功效會大打拆扣,故在沿電纜走向的地面上每隔5 m埋入"白蟻誘殺藥"(每年一次),該藥可誘殺埋藥點附近的白蟻。
(4) 完善高壓單相電纜運行維護規(guī)范,要求除定期的絕緣檢測及耐壓試驗外,強調(diào)運行中定期(每月不少于一次)測量內(nèi)護層接地引下線的電流。鑒于內(nèi)護層的感應電壓及其電流與電纜長度、電纜規(guī)格及負荷大小有關,故要求為每組電纜建立一個相應的參照數(shù)據(jù)表,以利于比較和跟蹤分析。另外對有油位表和壓力表的電纜頭,定期檢查和記錄表計讀數(shù),若有異常變化要及時分析判斷。
隨著電力企業(yè)的深層次發(fā)展,高壓單相電纜的應用將越來越廣,尤其在南方沿海地帶,它不僅是防雷設計中的一種重要手段,也是節(jié)省空間的一種模式。如何保證它的安全運行至今仍有一些方面待探索,而防止白蟻危害是用戶、安裝單位及設計部門皆應高度重視的問題。