(国网山西省电力公司太原供电公司 山西省太原市 030012)
摘要：为及时发现电缆生产中的缺陷和原材料的质量问题，保证产品出厂前的质量，按规定进行5分钟交流耐压试验。在长时间的高压作用下，会出现电缆绝缘击穿问题。如果电缆的击穿点能够准确识别和修理，修理后的电缆也可以出厂检查。
关键词：电缆头；故障跳闸；事件分析；预防措施
1存在的问题
由于仪器定位精度小于1%，实际故障点与各仪器定位的电缆故障点存在偏差。特别是电缆两点以上的击穿故障，由于故障点与故障点之间电阻并联，电缆故障点的定位误差较大，测量值只能作为参考值。
在定位电缆故障点时，如果没有电缆护套的加热和熔化痕迹，电缆护套只能以电缆故障定位点为中心前后分开。如果找不到分解点，则只能使用上述方法继续搜索。通常只有通过几个甚至更多的开口才能找到击穿点，这不仅增加了外护套的修复工作量，而且影响了电缆的外观质量。
2风电场35kV电缆头击穿故障引起跳闸的事件分析
2.1事件简况
某风电场主变高压侧断路器复压过流保护动作断路器102跳闸,之后35kV集电线路Ⅳ回377、Ⅴ回378断路器低电压保护动作跳间。经检查发现35kV集电线路Ⅳ回377线路#3箱变高压侧B相电缆头被击穿,并有对A相绝缘子及C相避雷器放电痕迹;35kV集电线路V回378线路#9箱变上终端塔隔离开关处C相电缆头被击穿。
2.2事件原因分析
2.2.1气候和环境隐患
经核查,以上35kV电缆头(电缆终端接头)制作期间受气候的影响极为严重,天气状况很不理想,环境湿度和粉尘过大。电缆终端接头制作过程中受气候、温湿度的影响,会在电缆头绝缘层中进入尘埃、杂质并形成气隙,在强电场下发生局部放电,继而发展为绝缘击穿,造成电缆头击穿的故障,这是导致电缆终端绝缘降低的隐患。
2.2.2制作工艺缺陷
电缆头制作过程中没有严格按照执行电缆终端制作工艺,这是导致电缆头击穿故障的原因之一。电缆半导体层未端与电缆头应力锥之间相对位置未满足厂家的要求,明显的应力锥未套在半导电层上,造成半导体层感应电压不能沿应力锥释放,而形成集中电压超过电缆可耐受电压使电缆绝缘层被击穿,这是导致电缆头击穿故障的主要原因。
2.2.3故障发生后,未及时切除故障,造成故障加深
故障报警信息,18点08分23秒,35kVⅡ母电压互感器弧光接地报警,经检查为35kV集电线路Ⅳ回#3箱变高压侧B相电缆头放电,发生B相单相接地故障(临时故障)。
B相单相接地故障期间,A、C相电压由正常运行的相电压升高到线电压(C相升高较大),并有零序电压产生。35kV集电线路Ⅴ回378线路C相电缆头击穿,造成B、C相异地短路,同时377线路在短路发生180ms后发生爆炸,造成三相短路,进而断路器跳闸。在发生B、C相异地短路时,流过35kV集电线路Ⅳ回377、Ⅴ回378断路器的故障电流均已超过线路过流Ⅰ段保护动作值。
经核查,电缆设备发生单相接地故障,中控室监控系统装置发出接地告警信号时,现场运行人员未能及时处理,这也是导致35kV电缆头设备故障范围扩大的原因。
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2.2.4线路保护CT极性接反,越级跳闸,造成事件扩大故障
故障排查过程中,施工过程中建设单位未按照图纸进行施工造成35kV集电线路Ⅳ回377断路器、Ⅴ回378断路器、主变低压侧35kV线路保护CT极性接反,调试人员也没有严格按照调度下达的要求进行保护动作试验,从施工、调试、投运整个过程出现的一系列的失误最终导致35kV集电线路377断路器、378断路器、301断路器保护拒动,由主变的35kV侧后备保护快速段动作,跳开主变35kV侧301断路器,之后线路的低电压保护动作跳开377、378断路器的一系列连锁跳闸现象,也与故障录波装置打印出来的故障分析简表相吻合。
3防止类似事件提出防范措施
与其它方法相比，故障点不扩大，芯线绝缘易于修复。该方法搜索速度快，简单易懂。搜索时应注意以下问题。严格执行低压带电操作规程，必须有不少于两个探索者、一个探索者、一个监护者，发现问题应立即切断电源。为了便于查找，在复卷时，应多卷电缆的冷端轴盘，使电缆的故障点在冷端轴盘上。这样，在断开电源后，可以拉动轴盘找到电缆故障点。
3.1电缆头安装时,尽量避开恶劣气候和天气
电缆头安装时要防潮,尽量避免在雨天、雾天、大风的天气时安装,在施工现场一定要保证施工现场的温度、湿度、灰尘不超标。平均气温低于0℃时,要采取相关加热措施。
3.2加强工程建设期间的质量管理
技术人员在电缆头安装时要保证手和工具、材料的清洁。操作时不应做其他与工作无关的事。在剥离外半导体层时,电缆刀一定要控制好切割深度,以防伤到电缆的主绝缘。电场强度最大的铜屏蔽层断口和半导体层断口处应该套在冷缩管的应力锥处,冷缩管的应力锥应套到在半导电层上,必须套到位。
3.3严格按调度保护定值整定保护设备
该事件暴露出在基建施工、调试、验收管理以及设备管理意识等方面存在一些问题。今后类似的施工过程中,应严格按照电网公司相关规范规程以及调度下达的保护定值设置场内继电保护装置,加强投产前的调试验收工作,加强工程质量管理。风电场投运后要认真按照电网公司继电保护运行规程开展二次检查工作,并在新设备投产过程中高度重视保护装置的带负荷检查。
3.4加强对现场值班运行人员的管理
完善现场值班运行人员配置,在交接班、日常三餐以及其他现场监视盲区要多人轮换进行。加强运维人员的值班工作培训,提高业务水平,加强对设备的管理工作,开展继电保护的学习及培训。设专职人员对全站的继电保护进行管理。
3.5及时处理单相接地故障
发生单相接地后,尽管系统仍能持续运转必定时刻,但仍需引起高度重视。运转人员要尽可能综合各类故障现象,结合小电流接地选线装置报警信息,迅速准确的挑选故障线路,在最短的时刻内将故障线路停电进行处理,防止因为单相接地故障过电压而发展成为相间故障,引起跳闸,更要害的是要防止影响规模扩大。
结论
35kV电缆头很简单出现故障,大多与电缆的终端头的制作和装置有关系,施工人员只需精密施工,严格按照说明书和有关规程、规则去装置、制作电缆头,现场管理人员监管到位,必定能防止故障发生。同时,值班人员应熟悉有关运转规程,了解设备的运转状况,进步处理问题的才能,出现故障时要冷静冷静、认真分析、正确判断、并防止故障进一步发展、尽快康复正常运转方式。另外,还要进步集电线路检修人员的技术水平,积极改进设备的运转条件,加强集电线路的检修、维护、管理,进步设备的安全、安稳、牢靠运转水平。
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论文作者:赵莉君1,王钢2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
标签：电缆论文; 故障论文; 断路器论文; 终端论文; 电线论文; 单相论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第35期论文;