10kV电缆中间接头故障跳闸事件分析与处理

杨雨薇 胡首

摘要：对一起前期电缆运行环境不良、中间接头制作工艺不规范，主要诱因为外破故障因素损伤的电缆故障进行了详细分析，说明了事件损失及影响情况，提出了具有针对性的防范解决措施。

关键词：电缆中间接头;绝缘击穿;制作工艺

1    事件发生及处置情况

2017年4月某日监控告：张某变10 kV Ⅵ母B相全接地，张某Ⅱ回过流Ⅱ段保护动作跳闸，重合闸未投，张某变现场检查一、二次设备无异常;配电运维班带电查线告：恒某开闭所310进线电缆被施工挖断。将张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302线路转检修，随后将张某Ⅱ回断路器转运行，线路送电正常，将张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302至恒某开310线路转检修，配电运维班工作负责人抢修过程中发现除外破点电缆破损外，电缆还有一处相間短路，经试验发现有一电缆中间头因A、B相相间短路烧坏，抢修后复电正常。

2    事件原因分析

2.1    设备参数

张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302至恒某开310电缆型号为YJV-3×400，电缆中间接头于2016年2月投运。

2.2    故障设备情况

查线发现该处电缆故障点为外破点及电缆中间接头，电缆中间接头明显烧坏，图1为电缆故障点外观。破开电缆后，发现故障相连接点至外导电层烧痕明显，从图2中可看出电缆在故障点处有相间短路现象，图3中可看出电缆中间接头制作时已存在隐患。

2.3    设备检查试验

（1）测量张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302至恒某开310电缆耐压试验前绝缘电阻，遥测主绝缘绝缘电阻值如表1所示。

（2）使用超低频电缆耐压仪对张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302至恒某开310电缆进行交流耐压试验[1]，试验结果如表2所示。

（3）使用绝缘电阻测试仪测量张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302至恒某开310电缆交流耐压试验后主绝缘绝缘电阻，测量结果如表3所示。

根据上述试验数据进行分析，张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302至恒某开310电缆A、B相电缆相间短路接地，绝缘不合格，在耐压试验过程中绝缘击穿。

2.4    原因分析

张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302至恒某开310电缆中间头密封不良，未采用3M防水带。而该地区气候湿润、潮湿多雨，运行导致水分逐步深入电缆内部，随着水分缓慢地侵入，电缆介质在电场、水分和杂质等绝缘缺陷的协同作用下，逐步产生树枝状早期劣化[2]。电缆中间头制作工艺不规范，电缆绝缘层有刀痕，损伤电缆绝缘性能。外破施工造成电缆B相单相接地，产生工频过电压，使A、C相电压升高，导致电力电缆线路的绝缘薄弱处发生试验击穿或运行击穿故障[3]，最终导致A、B相相间短路接地故障。

3    事件损失及影响情况

张某Ⅱ回#01环网柜恒某开Ⅰ回302至恒某开310电缆中间头发生绝缘击穿、相间短路，引起张某Ⅱ回过流Ⅱ段保护动作跳闸，造成该线路被迫停运2.17 h。该线路总负载2.156 MVA，线路跳闸后通过负荷转移等措施，减小了负荷损失，损失负荷8 589 kWh。根据10 kV及以上输变电设备跳闸、被迫停运、非计划检修、停止备用或设备异常造成限降负荷（输送率）运行条款描述，此次事件定为八级设备质量事件。

4    事件暴露问题

（1）电缆运行环境不良，长期浸泡在水中，加之电缆中间头密封不严，使水分等其他杂质渗入，破坏电缆绝缘。

（2）电缆中间接头制作工艺不规范[4]，电缆绝缘层有划痕，验收过程不严格，埋下隐患。

（3）外破故障是诱发此次事件的重要原因，单相接地造成另两相运行电压升高，最终造成绝缘击穿、相间短路。

5    防止事件重复发生的对策

针对上述问题，采取以下防范措施：

（1）有效切断水分，防止水分通过扩散和迁移进入电缆介质，是有效预防电力电缆介质发生树枝状早期老化、延长其运行寿命、确保电力电缆供电可靠性的核心。在电缆头制作中可采用3M防水绝缘带半重叠式绕包后用PVC带进行密封[5]，防止水分渗入电缆内部。

（2）控制电缆敷设/施工质量、附件安装质量及制作工艺规范，严格验收，对电缆接头挂接制作单位、制作人、验收人员等信息吊牌展示，以便责任落实到个人。中间头制作全程录像，保留关键工艺照片[6]，杜绝重要工序执行不到位等不符合要求的行为。

（3）加强电缆日常巡视及特巡，及时发现外破隐患。开展电缆沟井专项巡视与整治，改善电缆运行环境。

[参考文献]

[1] 孙伟东，张帅，白江乐.电缆故障点快速探查技术的应用[J].大众用电，2019，34（3）：29-30.

[2] 赵颖博，王真，李小松，等.一起电缆中间接头典型故障分析及处理对策[J].机电信息，2017（33）：99.

[3] 姜盈盈.电缆中间接头故障分析及处理对策[J].农村电气化，2017（12）：36.

[4] 刘美萍.电缆中间接头故障分析及管控[J].机电信息，2019（24）：22-23.

[5] 陈许议.高压电缆常见故障的分析及预防措施[J].电力安全技术，2019，21（5）：23-26.

[6] 杨雨薇，温智慧，胡首.城乡一体化的农网配电自动化建设[J].大众用电，2016，31（2）：36-37.

收稿日期：2020-02-06

作者简介：杨雨薇（1988—），女，湖南长沙人，硕士研究生，讲师，研究方向：电力电缆施工运行与维护、配电设备运行与检修。

胡首（1988—），男，山西朔州人，技师，工程师，研究方向：配电自动化、配电电缆运维。