海缆磨损故障实例分析

张秀峰

（国网舟山供电公司，浙江舟山316100）

0 引言

海缆敷设于海底，运行环境特殊，长期承受海水的腐蚀作用；此外，地震、滑坡、洋流变化、海洋生物、船只抛锚等因素均会对海缆安全运行产生威胁；同时，发生在沿海地区的潮汐自然现象也是造成海缆故障破损的重要原因之一。下面对一起由于海洋潮汐造成的海缆故障进行分析总结，并提出相应的整改建议，以避免类似事故继续发生。

1 海缆常见故障

海缆故障维修成本高，流程繁琐，常见故障有漏油、接地、短路、断线、外力磨损、制造工艺不良等[1-3]。

据统计，舟山地区2011—2019年35～500 kV海缆共跳闸26条次，平均一年跳闸2.9次，其中：礁石磨损8条次，占比31%；锚损7条次，占比27%；本体制造工艺3条次，占比12%；螺旋桨外破2条次，占比7%；异物穿刺2条次，占比7%；施工外破1条次，占比4%；接头故障1条次，占比4%；本体击穿1条次，占比4%；待查1条次，占比4%。

图1中统计数据显示，礁石磨损造成的海缆故障是占比最高的，海水周期性涨落的潮汐现象是使得海缆不断受到礁石磨损的原因之一，在海缆登陆段的浅滩附近此现象尤为常见。

图1 海缆线路故障分析柱状图

2 故障海缆情况简介

110 kV 123线，起于110 kV某海变，止于110 kV某秀变，线路全长16.279 km，架空线路全长7.547 km，铁塔38基。某海变出线电缆长0.19 km，电缆型号：YJLW03-64/110-1*500；14#—15#为海缆，海缆型号：HYJQ41-127/220-1*500（有光缆）；19#—20#为海缆，海缆型号：YJQ41-64/110-1*500。XXXX年11月29日建成并投运。

3 海缆故障过程和故障定位[4-5]

XXXX年4月8日21时35分，123线跳闸。某秀变动作情况：接地保护Ⅰ段B相动作，某秀变测距9.59 km；某海变动作情况：纵联电流Ⅰ段、Ⅱ段动作。

4月9日，线路工区组织应急特巡分队，对123线进行故障特巡，由于该线路为混合线路，其某海变侧出线为陆缆，14#—15#、19#—20#为海缆，因此线路工区同时组织电缆测试队伍，准备进行陆缆、海缆检测工作。经查询雷电定位系统，123线跳闸时刻，线路通道内无雷电活动。经查询AIS海缆综合监控系统，123线跳闸时刻，123线海缆路由保护区内无船只停泊或经过。线路特巡后发现：123线架空线部分无故障。经电缆测试，123线19#—20#海缆B相故障，故障测距距离123线20#2 600 m。

4 故障现象及分析

打捞后发现：123线19#—20#海缆B相磨损严重，判断为潮汐引起海缆摆动，与礁石摩擦造成外绝缘磨损，导致对地放电，并最终引起线路跳闸，具体如图2、图3所示。

图2 123线B相海缆磨损位置，保护层破损严重

图3 123线B相海缆外绝缘磨损严重

（1）XXXX年9月29日，923线A相单相接地，线路跳闸。后经海缆打捞，发现923线海缆A相外绝缘磨损严重，并最终引起线路跳闸。本次123线跳闸事故与923线跳闸事故存在同样的故障原因，说明该位置的海缆线设计过程中，未充分考虑到潮汐引起海缆摆动与礁石摩擦的海缆保护问题，存在安全隐患。

（2）123线B相海缆外绝缘磨损严重，A、C两相由于未发生故障且耐压试验数据显示海缆完好，未予打捞。根据123线资料，A、C两相海缆与B相海缆处于同一区域，所处海底环境相同，因此，A、C两相是否存在磨损情况不明，需要进一步检测。

从打捞出海缆的照片中可以看出，该段海缆的磨损是长期与礁石摩擦的结果。海缆一般敷设在海床下深1～3 m的位置，由于海水冲刷以及涨落潮造成的泥沙淤积，海缆容易偏离原敷设路径，一旦偏离至礁石附近便停留，并长期与礁石摩擦，造成了该故障的发生。

5 防控类似故障的措施

（1）线路工区建议：123线A、C两相海缆进行打捞工作，若已经发生磨损现象，则应该与B相同时进行抢修。线路工区应该探索开展海缆线路带电检测工作，在不停电、不打捞的前提下对海缆外绝缘进行检测，以达到及早发现问题、及早整改的目的。

（2）在新建海缆线路审查过程中，应该加强海缆路由选址工作的审查力度，避免海缆路由途径有礁石区域，减少海缆与礁石摩擦造成的保护层损伤和外绝缘损伤。若选址过程中礁石无法避开，应相应增加海缆防磨损措施，避免同类事故再次发生。

（3）潮汐现象是可以根据地理位置、经纬度进行判断的，根据实际位置需要海缆运维人员在潮汐前后对海缆的状态进行检查和评估，以免造成后续严重后果。

在海缆的定期维护和检修工作中，应从以下几方面着手，对潮间带的海缆健康进行定期的维护和保养。

（1）检查潮间带海底电缆保护措施是否完好，电缆是否裸露、磨损。

（2）采用盖板式或套管式电缆沟敷设的潮间带海底电缆，应检查入海侧盖板是否有抵御海浪长期冲击的措施。

（3）检查经过基岩或礁石的潮间带海底电缆保护措施是否可靠。