電力系統(tǒng)電纜火災(zāi)事故已成為嚴(yán)重影響變電站安全運(yùn)行的因素之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國發(fā)生的電纜火災(zāi)事故造成巨大的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失,是由于防火措施不完善,火勢蔓延快,難以及時(shí)撲滅,不但直接燒損了大量的電纜和設(shè)備,而且變電站停電修復(fù)時(shí)間長,嚴(yán)重影響了企業(yè)生產(chǎn)和生活用電。另一方面,由于運(yùn)行人員的正常監(jiān)視困難,使電力設(shè)備發(fā)熱引起的事故及障礙、異常造成電網(wǎng)供電可靠性下降。本文通過對控制電纜火災(zāi)發(fā)生原因的分析及防止方法論述,提出采用合理的防火技術(shù)和材料,可以達(dá)到預(yù)防控制電纜火災(zāi)事故發(fā)生。
變電站是由一次及二次設(shè)備組成的統(tǒng)一整體,控制電纜又是其中的“大腦血管”組織,對變電站的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。通常控制電纜具有防潮、防腐和防損傷等特點(diǎn),可以敷設(shè)在隧道或電纜溝內(nèi),敷設(shè)、維護(hù)和檢修較復(fù)雜,事故發(fā)生具有一定的隱蔽性。一旦發(fā)生電纜絕緣老化燒斷事故,就會(huì)造成不利影響和經(jīng)濟(jì)損失。
1事例說明
330kV花園變電站是青海電網(wǎng)第一座330kV樞紐變,有5條330kV線路、18條110kV出線、3臺(tái)24MVA變壓器,是西電東送的咽喉,承擔(dān)著西寧電網(wǎng)的負(fù)荷分配重任,過網(wǎng)負(fù)荷較大。
1.1事例一
2003年8月20日凌晨7:4O,當(dāng)值運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)值班樓一層有煙霧,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)煙霧來源于電纜溝。由于變電站電纜溝內(nèi)控制電纜的布置上下縱橫交錯(cuò),很難快速判斷出哪一根電纜絕緣燒損,待煙霧散去后,檢查發(fā)現(xiàn)站內(nèi)噴水池電源電纜絕緣老化發(fā)熱,外皮燃燒產(chǎn)生煙霧。因?yàn)闊熿F影響了故障點(diǎn)查找,致使附近的控制電纜受到影響,其中330kV某線CSL一102型高頻保護(hù)電纜外絕緣發(fā)熱熔化,通道及裝置異常告警,導(dǎo)致某線必須進(jìn)行保護(hù)退出處理。
1.2事例二
某變電站多數(shù)電纜由于運(yùn)行時(shí)間長,絕緣老化,當(dāng)電纜外皮出現(xiàn)脆裂現(xiàn)象時(shí),事故隱患日顯嚴(yán)重。2005年末,施工單位在新增3號(hào)變擴(kuò)建工程及110kVGIS設(shè)備改造工程的施工中,發(fā)現(xiàn)10kV小室照明(含330kV設(shè)備區(qū)施工檢修電源)電纜絕緣老化,鎧裝電纜外殼有嚴(yán)重打火現(xiàn)象,當(dāng)時(shí)主控室無任何告警信號(hào)。
1.3事例三
2006年末,新投運(yùn)的110kVGIS全封閉組合電器設(shè)備(某間隔)就地匯控柜內(nèi),由于原配加熱回路電源電纜容量與負(fù)載不匹配,運(yùn)行時(shí)造成電纜內(nèi)燃,波及捆扎在一起的其它控制電纜發(fā)熱,運(yùn)行人員測溫時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度過高,及時(shí)向有關(guān)部門匯報(bào)并申請停電處理。與此同時(shí),恰逢線路所經(jīng)地區(qū)的居民因蓋房子需要拉鋼筋,鋼筋繃斷反彈搭到線路引線上造成短路故障、保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)跳閘。事后,運(yùn)行人員檢查設(shè)備時(shí),發(fā)現(xiàn)匯控柜內(nèi)控制電纜因發(fā)熱已經(jīng)燒黑。如果短路故障發(fā)生在數(shù)小時(shí)后或控制電纜發(fā)熱發(fā)現(xiàn)不及時(shí),那么控制電纜燒毀致使事故狀態(tài)下斷路器拒動(dòng)引起事故擴(kuò)大的可能性就非常大。
2原因分析及主要特點(diǎn)
2.1引起電纜火災(zāi)的原因
1)控制電纜在長期過負(fù)荷或回路短路電流的長時(shí)間作用下,線芯發(fā)熱使電纜外絕緣老化燃燒;
2)控制電纜的接頭接觸不良,局部發(fā)熱導(dǎo)致接觸部件燃燒;
3)含油設(shè)備漏油或其它外部因素的起火波及控制電纜,如工程作業(yè)中的意外失火、電纜溝散熱防火措施不健全等;
4)控制電纜運(yùn)行年久老化、絕緣層損壞;
5)控制電纜分類敷設(shè)不當(dāng)致使發(fā)熱影響面擴(kuò)大;
6)人為誤操作引起的控制電纜火災(zāi)。
2.2電纜火災(zāi)的主要特點(diǎn)
1)發(fā)煙量大,且產(chǎn)生有毒燃燒物;
2)火災(zāi)初期不易察覺;
3)電纜通常在狹小的地下溝道內(nèi)敷設(shè),不利于及時(shí)進(jìn)行燃燒點(diǎn)撲救;
4)電纜溝、電纜豎井縫隙多,通風(fēng)助長火勢蔓延;
5)變電站內(nèi)一旦發(fā)生控制電纜火災(zāi),其影響面廣且造成的損失嚴(yán)重;
6)電纜著火后迅速自熄,未釀成事故的實(shí)例也存在,主要與電纜形式、數(shù)量、布置層次數(shù)及環(huán)境條件等因素有關(guān)。