1.事端通過概述

 

某公司開閉所巡檢人員聽到反常動(dòng)靜，查看發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)電纜終端頭爆破、著火。選用的是ZR-YJV型交聯(lián)聚乙烯絕緣10kV電力電纜（簡(jiǎn)稱交聯(lián)電纜）、KYN28A-12型全關(guān)閉式高壓開關(guān)柜.

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（1）正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，220kV體系200開關(guān)合位，10kV母線分段運(yùn)轉(zhuǎn)，500、800開關(guān)分位。

 

（2）毛病時(shí)，變電站10kV II段554開關(guān)過流II段保護(hù)動(dòng)作，約300ms后跳閘，502開關(guān)過流保護(hù)II段動(dòng)作，約1200ms后跳閘。查看發(fā)現(xiàn)802開關(guān)柜內(nèi)電纜終端頭爆破、著火，現(xiàn)場(chǎng)配電室內(nèi)有嗆鼻的煙霧。救活后，發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)電纜終端頭有放電燒黑痕跡，熱電開閉所10kV II段悉數(shù)電機(jī)低電壓保護(hù)跳閘。

 

2.原因剖析

 

1.制造工藝不良

 

（1）絕緣層發(fā)作“樹枝”現(xiàn)象

 

交聯(lián)電纜的功能受制造工藝進(jìn)程影響很大，電纜絕緣層內(nèi)部存在氣隙、雜質(zhì)及電纜表里半導(dǎo)電層界面，會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)構(gòu)成處于高場(chǎng)強(qiáng)的不接連資料界面，并沿電力線方向發(fā)作樹枝狀裂紋，即所謂的“電樹枝”。從“電樹枝”現(xiàn)象呈現(xiàn)到絕緣層悉數(shù)被擊穿，時(shí)刻很短，且一般都會(huì)隨同部分放電現(xiàn)象。

 

（2）電場(chǎng)應(yīng)力部分會(huì)集

 

高壓電纜每一相線芯外均有一接地的（銅）屏蔽層，導(dǎo)電線芯與屏蔽層之間構(gòu)成徑向散布的電場(chǎng)。電纜正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只要從（銅）導(dǎo)線沿半徑向（銅）屏蔽層的電力線，沒有芯線軸向的電場(chǎng)（電力線），電場(chǎng)散布是均勻的，如圖2所示。

 

制造電纜終端頭時(shí)，因需求剝掉一小段屏蔽層，以確保高壓對(duì)地的爬電間隔，所以導(dǎo)致原有的電場(chǎng)散布發(fā)作改動(dòng)，發(fā)作了沿導(dǎo)線軸向的電力線，并在電纜終端頭處向屏蔽層斷口處會(huì)集，使電纜終端頭極易被擊穿，如圖3所示。用介電常數(shù)為20~30，體積電阻率為10……8~1012Ω·cm材制造的電應(yīng)力操控管（簡(jiǎn)稱應(yīng)力管），套在屏蔽層斷口處，以渙散斷口處的電場(chǎng)應(yīng)力（電力線），確保電纜牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)力管時(shí)的電力線散布如圖4所示，有應(yīng)力管時(shí)電力線散布是均勻的。

 

2.電纜終端頭附件質(zhì)量不良

 

電纜終端頭絕緣資料及其附件防潮包裝及密封有破損，寄存處濕潤(rùn)使絕緣資料受潮，導(dǎo)致絕緣功能下降，并敏捷老化。

 

3.開關(guān)柜運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境不良

 

室外塵埃大，密封不良，塵埃簡(jiǎn)略進(jìn)入開關(guān)柜內(nèi)并附著在電纜終端頭絕緣上。開關(guān)柜數(shù)量較多，發(fā)熱量較大，室內(nèi)溫度較高，加速電纜終端頭絕緣老化。

 

4.運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)不到位

 

（1）運(yùn)轉(zhuǎn)溫度檢測(cè)不精確

 

交聯(lián)電纜終端頭，具有較大的載流量和較高的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，其在徹底關(guān)閉的高壓開關(guān)柜內(nèi)電纜小室內(nèi)，難以丈量精確溫度，不利于電纜終端頭運(yùn)轉(zhuǎn)情況的檢測(cè)、判別和運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)。

 

（2）電纜絕緣實(shí)驗(yàn)未如期進(jìn)行

 

《電力設(shè)備防備性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》要求關(guān)于重要電纜的絕緣實(shí)驗(yàn)為1次/年，該電纜地點(diǎn)開關(guān)柜平常運(yùn)轉(zhuǎn)不停電，絕緣實(shí)驗(yàn)為2年/次。

 

（3）電纜終端頭實(shí)驗(yàn)存在問題

 

交聯(lián)電纜的絕緣是由增加交聯(lián)劑的熱塑性聚乙烯擠包，通過化學(xué)或物理辦法交聯(lián)而成的。本次事端電纜選用的實(shí)驗(yàn)辦法是直流耐壓實(shí)驗(yàn)，因直流耐壓實(shí)驗(yàn)電壓取值高，實(shí)驗(yàn)時(shí)刻長(zhǎng)，直流電場(chǎng)促進(jìn)絕緣介質(zhì)“電樹枝”，嚴(yán)峻損害電纜絕緣，縮短電纜運(yùn)用壽命。

 

而溝通耐壓實(shí)驗(yàn)輸出的正弦電壓波形挨近電纜的運(yùn)轉(zhuǎn)工況，實(shí)驗(yàn)電壓值低于直流耐壓實(shí)驗(yàn)值，且在測(cè)驗(yàn)中不會(huì)使有害的空間電荷注入，一起能夠無損害的探測(cè)到電纜、電纜接頭及施工工藝的缺點(diǎn)，改進(jìn)絕緣介質(zhì)中的放電情況，確保電纜的正常運(yùn)用壽命。

 

但無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)制造進(jìn)程中發(fā)作的細(xì)小氣隙及設(shè)備中的細(xì)小絕緣揉捏受損切線，絕緣老化趨勢(shì)等損害運(yùn)轉(zhuǎn)的要素，無法為采納有用的保護(hù)辦法提歐共相關(guān)數(shù)據(jù)和信息。

 

3防范辦法

 

1.嚴(yán)厲標(biāo)準(zhǔn)制造工藝

 

3.1 防備“樹枝”現(xiàn)象

 

（1）進(jìn)步電纜生產(chǎn)工藝，選用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和檢測(cè)設(shè)備，削減和操操控造進(jìn)程中發(fā)作的雜質(zhì)等能夠引發(fā)“樹枝”具體的要素。

 

（2）進(jìn)步電纜終端頭的制造工藝。避免在空氣濕潤(rùn)的環(huán)境作業(yè)，作業(yè)時(shí)的空氣相對(duì)濕度應(yīng)在70%以下，實(shí)驗(yàn)完成后，應(yīng)將電纜終端頭密封。

 

3.2 防備電場(chǎng)應(yīng)力部分會(huì)集

 

應(yīng)力管與屏蔽層搭接應(yīng)不小于20mm，以防縮短時(shí)應(yīng)力管與屏蔽層脫離，發(fā)作部分會(huì)集的電場(chǎng)應(yīng)力，導(dǎo)致應(yīng)力管與屏蔽層脫離處電纜絕緣被擊穿。

 

2.把好原料關(guān)

 

（1）選用功能優(yōu)秀的電纜終端頭及其附件，下降制造工藝中的危險(xiǎn)，加強(qiáng)設(shè)備施工進(jìn)程辦理，選用合理的設(shè)備計(jì)劃

 

（2）制造電纜終端頭時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持附件和絕緣資料潔凈，電纜終端頭設(shè)備完成后，應(yīng)滿意導(dǎo)體銜接杰出、絕緣牢靠、密封杰出。

 

（3）絕緣資料的防潮包裝及密封應(yīng)杰出，寄存處不得有積水，寄存絕緣部件、絕緣資料等有機(jī)資料的室內(nèi)溫度應(yīng)不超越35℃。

 

3.改進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境

 

配電室進(jìn)行密封處理，塵埃阻撓在門外，并設(shè)備空調(diào)，下降室內(nèi)溫度，電纜室應(yīng)加裝加熱器，以避免發(fā)作凝露與腐蝕現(xiàn)象。

 

4.加強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)

 

3.3.1 加裝適合的調(diào)查孔

 

開關(guān)柜電纜室門上設(shè)置調(diào)查用的窗口，并用適合的通明資料密封，以便運(yùn)轉(zhuǎn)人員運(yùn)用紅外測(cè)溫儀能精確測(cè)到電纜終端頭的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。

 

3.3.選用溫度在線檢測(cè)技能

 

（1）手持式紅外測(cè)溫儀

 

定時(shí)丈量電纜終端頭的溫度，通過非觸摸式、實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)。此辦法操作簡(jiǎn)略，經(jīng)濟(jì)，但關(guān)于全關(guān)閉式開關(guān)柜內(nèi)的電纜終端頭，無法檢測(cè)到其實(shí)在的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。

 

（2）智能式電纜終端頭毛病在線監(jiān)測(cè)儀

 

選用溫度傳感器緊貼電纜終端頭頸部設(shè)備，并與高壓端堅(jiān)持牢靠的絕緣阻隔，通過光纖將傳感器的信號(hào)發(fā)送至幾十米外的及終測(cè)控設(shè)備，以便實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警。其長(zhǎng)處是：阻燃、防爆、抗腐蝕、抗電磁干擾、有較高的絕緣功能；運(yùn)轉(zhuǎn)人員在后臺(tái)監(jiān)控站可記錄到電纜終端頭的溫度，溫度升高超越設(shè)定值報(bào)警，避免了突發(fā)爆破對(duì)巡視人員的人身要挾。

 

（3）選用部分放電在線監(jiān)測(cè)儀

 

制造電纜終端頭時(shí)，事先將部分放電傳感器集成在電纜附件殼體上，選用光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。此辦法選用了數(shù)字濾波技能和計(jì)算機(jī)輔佐圖像識(shí)別技能，但抗干擾功能有待逐步進(jìn)步，以進(jìn)步設(shè)備的測(cè)驗(yàn)靈敏度。

 

（4）定時(shí)實(shí)驗(yàn)

 

依照《電力設(shè)備防備性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》要求，加強(qiáng)對(duì)電力電纜的絕緣監(jiān)督。

 

關(guān)于上述涉及到的關(guān)閉式開關(guān)柜交聯(lián)電纜終端頭，應(yīng)按實(shí)驗(yàn)規(guī)程定時(shí)實(shí)驗(yàn)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)選用部分放電在線監(jiān)測(cè)儀或智能式電纜頭毛病在線監(jiān)測(cè)儀為主，紅外測(cè)溫儀為輔的辦法，監(jiān)測(cè)慣例實(shí)驗(yàn)無法發(fā)現(xiàn)的細(xì)小缺點(diǎn)，并在變成事端之前進(jìn)行處理。

 

3.改進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境

 

電纜防火選用的資料和產(chǎn)品需通過嚴(yán)厲實(shí)驗(yàn)查核和實(shí)踐查驗(yàn)。跟著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技能的開展，會(huì)有更多更好的防火資料和先進(jìn)的防火技能出現(xiàn)，削減電纜火災(zāi)事端，削減公民生命財(cái)產(chǎn)損失，為電纜的防火、救活作業(yè)供給強(qiáng)有力的確保。