褚學(xué)來+黃有義+廖紫楠

摘 要：對于發(fā)生跳閘的110 kV故障電纜，可通過多種故障查找方法確定故障點。通過分析線路故障的原因，提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：電纜接頭；故障查找；預(yù)制絕緣件；電纜溝

中圖分類號：TM645 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）24-0089-02

1 案例

2014-07-04，深圳供電局某回110 kV電纜線路兩側(cè)開關(guān)跳閘，為盡快修復(fù)，工作人員對電線路故障進行了查找和分析，確定了搶修方案，并在最短的時間內(nèi)恢復(fù)了線路運行。

2 線路概況

該110 kV電纜線路于2004-06投運，全長2.2 km，為純電纜線路，電纜截面為800 mm2。電纜本體生產(chǎn)廠家為日本三菱公司，中間接頭生產(chǎn)廠家為VISCAS，兩側(cè)終端接頭均為GIS，廠家為日本三菱。

3 故障查找

3.1 絕緣測量

用兆歐表來測量電纜線路的絕緣性能，測得A相6 500 MΩ，B相20 000 MΩ，C相為0，由此判斷故障為死接地。但根據(jù)運行經(jīng)驗，實際電纜故障中的死接地故障情況非常罕見。為了進一步確定故障情況，工作人員便用故障測試車來測試線路絕緣值，測得C相絕緣值為0.106 MΩ。由此可見，在實際測量線路絕緣值時，兆歐表存在很大的偏差。

3.2 故障預(yù)定位

3.2.1 擊穿電壓測量

對線路實施直流試驗，故障點的擊穿電壓為0.180 kV。在高阻故障下，用直流試驗來確認故障點的擊穿電壓，為接下來高阻預(yù)定位和沖擊放電精確定點電壓量程選擇提供依據(jù)。

3.2.2 故障預(yù)定位

3.2.2.1 低壓脈沖法

低壓脈沖法利用的是信號的反射原理。當信號沿著電纜傳播時，如果遇到與電纜波阻抗不匹配的點，例如開路點、短路點、低阻故障點等，就會產(chǎn)生折反射。其與雷達測距原理相同，所以又稱雷達法。測得的故障波形如圖1所示。該故障波形在距離測試點1.302 km處發(fā)生了明顯了負反射，是典型的短路故障波形。

3.2.2.2 二次脈沖法和三次脈沖法

同低壓脈沖法相比較而言，二次脈沖法利用高壓信號發(fā)生器擊穿故障點使其產(chǎn)生電弧。在電弧期間，測試儀器發(fā)射了一個低壓測試脈沖。此時，故障性質(zhì)已經(jīng)變?yōu)榱硕搪饭收?，測試得到的故障波形與短路故障波形一樣。三次脈沖法與二次脈沖法的脈沖計數(shù)方法不同，但無本質(zhì)區(qū)別。利用二次脈沖法和三次脈沖法測得的波形如圖2所示。二次脈沖法測得的故障點距離為1.3 km，三次脈沖法為1.309 km，由此與低壓脈沖法相互驗證了故障點的大概位置就在距離測試點1.3 km處。

3.3 確定故障點

有測試故障車測得故障點位于測試點1.3 km處，查看線路資料故障點，與#2接頭位置吻合，利用聲磁同步法在#2通過電磁脈沖探測儀發(fā)現(xiàn)了每隔5 s一次的脈沖信號，而聲波探測儀未發(fā)現(xiàn)信號。經(jīng)討論，基本確定故障點在#2接頭位置。由于現(xiàn)場工井條件情況，判斷聲波探測儀是由于接頭埋在沙水里，隔著多層蓋板而未能探測到。在清理完#2工井，并將C相中間接頭吊起后，再次連續(xù)施加脈沖，可在#2中間接頭處聽到清晰的放電信號。此時，確定110 kV經(jīng)廣Ⅱ線C相#2中間接頭故障。

4 故障接頭解剖分析

4.1 故障接頭解剖

C相#2中間接頭從外觀上看并無損壞，但拆除防腐罩，防水膠（AB膠）未完全硬化，呈松散渣狀，無法起到防水密封的效果，如圖3所示。

將防水膠剝除，并清洗沒有完全硬化的防水膠，發(fā)現(xiàn)銅殼上有一個直徑約為1 cm的擊穿孔。銅殼連接部分用于防水的玻璃絲帶呈分層狀，并沒有完全硬化。拆除密封尾管，接頭尾管端部與電纜波紋鋁護套的連接處采用環(huán)氧玻璃絲帶密封。將接頭尾管與電纜連接處繞包帶剝除，可見連接電纜鋁套和終端尾管的銅編織帶與金屬護套接觸良好，尾管和絕緣環(huán)氧套未見異常，如圖4所示。

拆除銅殼，銅殼內(nèi)部防水膠未凝固，呈黏稠液體狀，無法起到防水密封效果。同時，整體預(yù)制絕緣件有一條43 cm長的貫穿性裂痕，銅殼擊穿孔對應(yīng)的整體預(yù)制絕緣件正下方處有一直徑約為4 cm的擊穿孔，如圖5所示。

整個預(yù)制絕緣件受損嚴重，切開整體預(yù)制絕緣件，在線芯壓接管繞包半導(dǎo)電帶上有一不規(guī)則的擊穿孔。將半導(dǎo)電帶切除后，可以清晰地看到位于線芯壓接管上的擊穿點。故障擊穿孔位于電纜線芯壓接管距離邊緣35 mm處，擊穿孔處的金屬已熔融成一個小尖刺。在擊穿孔側(cè)電流線芯上也有放電痕跡。

壓接管兩端的主絕緣有擊穿瞬間電弧放電灼燒造成的燒蝕痕跡，在擊穿孔側(cè)電流本體外半導(dǎo)電屏蔽邊緣發(fā)現(xiàn)一些放電后形成的小坑，應(yīng)為擊穿前局放電時形成的，如圖6所示。

4.2 故障原因分析

此次故障擊穿點位于電纜線芯壓接管距離邊緣35 mm處，擊穿通道大概為圓形。擊穿時的強大沖擊力將壓接管半導(dǎo)電屏蔽帶以外的整體預(yù)制絕緣件撕裂。此次故障發(fā)生的原因是：①施工時沒有嚴格按比例混合或攪拌防水膠，造成A膠和B膠沒有充分混合；②銅殼連接縫處繞包玻璃絲帶時，未按工藝要求逐層涂抹環(huán)氧樹脂和固化劑，導(dǎo)致玻璃絲帶未固化而呈分層狀；③故障時，電纜接頭已運行近11年，長期浸泡在1 m深的水中，導(dǎo)致接頭進水發(fā)生局部放電。

5 結(jié)束語

深圳地處沿海地區(qū)，地勢較低，降雨量豐富。雨季時，雨水流入電纜溝，電纜溝內(nèi)難免會產(chǎn)生積水。此次故障完全是因施工時未完全按照工藝要求制作而導(dǎo)致的。可以看出，中間接頭制作時的現(xiàn)場管控存在一些問題，側(cè)面反映了附件廠家未能有效監(jiān)督現(xiàn)場的安裝工藝是否滿足技術(shù)要求。為此，甲方必須派專人在現(xiàn)場對施工過程進行全程質(zhì)量管控，監(jiān)理必須對廠家和現(xiàn)場施工人員進行全程跟蹤，施工監(jiān)要理拍照取證，并向甲方及時、詳細匯報施工過程，確保各關(guān)鍵尺寸和環(huán)節(jié)滿足工藝要求。此外，還要加強對電纜線路的日常運維，加強巡視，及時處理積水嚴重的電纜溝井。

此次事故是電纜接頭長期浸水導(dǎo)致的局部放電，因此，可以通過安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)加以解決，例如安裝在線局放監(jiān)測系統(tǒng)、接地環(huán)流在線監(jiān)測系統(tǒng)等。對于因線路缺陷造成的停電，要及早發(fā)現(xiàn)并停電消缺，實時監(jiān)控線路運行情況，保證線路運行安全。

參考文獻

[1]王傳旭.高壓電纜故障分析及其狀態(tài)檢測技術(shù)[J].電氣技術(shù)，2014（09）.

[2]朱啟林.電力電纜故障測試方法與案例分析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

〔編輯：王霞〕

摘 要：對于發(fā)生跳閘的110 kV故障電纜，可通過多種故障查找方法確定故障點。通過分析線路故障的原因，提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：電纜接頭；故障查找；預(yù)制絕緣件；電纜溝

中圖分類號：TM645 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）24-0089-02

1 案例

2014-07-04，深圳供電局某回110 kV電纜線路兩側(cè)開關(guān)跳閘，為盡快修復(fù)，工作人員對電線路故障進行了查找和分析，確定了搶修方案，并在最短的時間內(nèi)恢復(fù)了線路運行。

2 線路概況

該110 kV電纜線路于2004-06投運，全長2.2 km，為純電纜線路，電纜截面為800 mm2。電纜本體生產(chǎn)廠家為日本三菱公司，中間接頭生產(chǎn)廠家為VISCAS，兩側(cè)終端接頭均為GIS，廠家為日本三菱。

3 故障查找

3.1 絕緣測量

用兆歐表來測量電纜線路的絕緣性能，測得A相6 500 MΩ，B相20 000 MΩ，C相為0，由此判斷故障為死接地。但根據(jù)運行經(jīng)驗，實際電纜故障中的死接地故障情況非常罕見。為了進一步確定故障情況，工作人員便用故障測試車來測試線路絕緣值，測得C相絕緣值為0.106 MΩ。由此可見，在實際測量線路絕緣值時，兆歐表存在很大的偏差。

3.2 故障預(yù)定位

3.2.1 擊穿電壓測量

對線路實施直流試驗，故障點的擊穿電壓為0.180 kV。在高阻故障下，用直流試驗來確認故障點的擊穿電壓，為接下來高阻預(yù)定位和沖擊放電精確定點電壓量程選擇提供依據(jù)。

3.2.2 故障預(yù)定位

3.2.2.1 低壓脈沖法

低壓脈沖法利用的是信號的反射原理。當信號沿著電纜傳播時，如果遇到與電纜波阻抗不匹配的點，例如開路點、短路點、低阻故障點等，就會產(chǎn)生折反射。其與雷達測距原理相同，所以又稱雷達法。測得的故障波形如圖1所示。該故障波形在距離測試點1.302 km處發(fā)生了明顯了負反射，是典型的短路故障波形。

3.2.2.2 二次脈沖法和三次脈沖法

同低壓脈沖法相比較而言，二次脈沖法利用高壓信號發(fā)生器擊穿故障點使其產(chǎn)生電弧。在電弧期間，測試儀器發(fā)射了一個低壓測試脈沖。此時，故障性質(zhì)已經(jīng)變?yōu)榱硕搪饭收?，測試得到的故障波形與短路故障波形一樣。三次脈沖法與二次脈沖法的脈沖計數(shù)方法不同，但無本質(zhì)區(qū)別。利用二次脈沖法和三次脈沖法測得的波形如圖2所示。二次脈沖法測得的故障點距離為1.3 km，三次脈沖法為1.309 km，由此與低壓脈沖法相互驗證了故障點的大概位置就在距離測試點1.3 km處。

3.3 確定故障點

有測試故障車測得故障點位于測試點1.3 km處，查看線路資料故障點，與#2接頭位置吻合，利用聲磁同步法在#2通過電磁脈沖探測儀發(fā)現(xiàn)了每隔5 s一次的脈沖信號，而聲波探測儀未發(fā)現(xiàn)信號。經(jīng)討論，基本確定故障點在#2接頭位置。由于現(xiàn)場工井條件情況，判斷聲波探測儀是由于接頭埋在沙水里，隔著多層蓋板而未能探測到。在清理完#2工井，并將C相中間接頭吊起后，再次連續(xù)施加脈沖，可在#2中間接頭處聽到清晰的放電信號。此時，確定110 kV經(jīng)廣Ⅱ線C相#2中間接頭故障。

4 故障接頭解剖分析

4.1 故障接頭解剖

C相#2中間接頭從外觀上看并無損壞，但拆除防腐罩，防水膠（AB膠）未完全硬化，呈松散渣狀，無法起到防水密封的效果，如圖3所示。

將防水膠剝除，并清洗沒有完全硬化的防水膠，發(fā)現(xiàn)銅殼上有一個直徑約為1 cm的擊穿孔。銅殼連接部分用于防水的玻璃絲帶呈分層狀，并沒有完全硬化。拆除密封尾管，接頭尾管端部與電纜波紋鋁護套的連接處采用環(huán)氧玻璃絲帶密封。將接頭尾管與電纜連接處繞包帶剝除，可見連接電纜鋁套和終端尾管的銅編織帶與金屬護套接觸良好，尾管和絕緣環(huán)氧套未見異常，如圖4所示。

拆除銅殼，銅殼內(nèi)部防水膠未凝固，呈黏稠液體狀，無法起到防水密封效果。同時，整體預(yù)制絕緣件有一條43 cm長的貫穿性裂痕，銅殼擊穿孔對應(yīng)的整體預(yù)制絕緣件正下方處有一直徑約為4 cm的擊穿孔，如圖5所示。

整個預(yù)制絕緣件受損嚴重，切開整體預(yù)制絕緣件，在線芯壓接管繞包半導(dǎo)電帶上有一不規(guī)則的擊穿孔。將半導(dǎo)電帶切除后，可以清晰地看到位于線芯壓接管上的擊穿點。故障擊穿孔位于電纜線芯壓接管距離邊緣35 mm處，擊穿孔處的金屬已熔融成一個小尖刺。在擊穿孔側(cè)電流線芯上也有放電痕跡。

壓接管兩端的主絕緣有擊穿瞬間電弧放電灼燒造成的燒蝕痕跡，在擊穿孔側(cè)電流本體外半導(dǎo)電屏蔽邊緣發(fā)現(xiàn)一些放電后形成的小坑，應(yīng)為擊穿前局放電時形成的，如圖6所示。

4.2 故障原因分析

此次故障擊穿點位于電纜線芯壓接管距離邊緣35 mm處，擊穿通道大概為圓形。擊穿時的強大沖擊力將壓接管半導(dǎo)電屏蔽帶以外的整體預(yù)制絕緣件撕裂。此次故障發(fā)生的原因是：①施工時沒有嚴格按比例混合或攪拌防水膠，造成A膠和B膠沒有充分混合；②銅殼連接縫處繞包玻璃絲帶時，未按工藝要求逐層涂抹環(huán)氧樹脂和固化劑，導(dǎo)致玻璃絲帶未固化而呈分層狀；③故障時，電纜接頭已運行近11年，長期浸泡在1 m深的水中，導(dǎo)致接頭進水發(fā)生局部放電。

5 結(jié)束語

深圳地處沿海地區(qū)，地勢較低，降雨量豐富。雨季時，雨水流入電纜溝，電纜溝內(nèi)難免會產(chǎn)生積水。此次故障完全是因施工時未完全按照工藝要求制作而導(dǎo)致的?？梢钥闯?，中間接頭制作時的現(xiàn)場管控存在一些問題，側(cè)面反映了附件廠家未能有效監(jiān)督現(xiàn)場的安裝工藝是否滿足技術(shù)要求。為此，甲方必須派專人在現(xiàn)場對施工過程進行全程質(zhì)量管控，監(jiān)理必須對廠家和現(xiàn)場施工人員進行全程跟蹤，施工監(jiān)要理拍照取證，并向甲方及時、詳細匯報施工過程，確保各關(guān)鍵尺寸和環(huán)節(jié)滿足工藝要求。此外，還要加強對電纜線路的日常運維，加強巡視，及時處理積水嚴重的電纜溝井。

此次事故是電纜接頭長期浸水導(dǎo)致的局部放電，因此，可以通過安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)加以解決，例如安裝在線局放監(jiān)測系統(tǒng)、接地環(huán)流在線監(jiān)測系統(tǒng)等。對于因線路缺陷造成的停電，要及早發(fā)現(xiàn)并停電消缺，實時監(jiān)控線路運行情況，保證線路運行安全。

參考文獻

[1]王傳旭.高壓電纜故障分析及其狀態(tài)檢測技術(shù)[J].電氣技術(shù)，2014（09）.

[2]朱啟林.電力電纜故障測試方法與案例分析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

〔編輯：王霞〕

摘 要：對于發(fā)生跳閘的110 kV故障電纜，可通過多種故障查找方法確定故障點。通過分析線路故障的原因，提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：電纜接頭；故障查找；預(yù)制絕緣件；電纜溝

中圖分類號：TM645 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）24-0089-02

1 案例

2014-07-04，深圳供電局某回110 kV電纜線路兩側(cè)開關(guān)跳閘，為盡快修復(fù)，工作人員對電線路故障進行了查找和分析，確定了搶修方案，并在最短的時間內(nèi)恢復(fù)了線路運行。

2 線路概況

該110 kV電纜線路于2004-06投運，全長2.2 km，為純電纜線路，電纜截面為800 mm2。電纜本體生產(chǎn)廠家為日本三菱公司，中間接頭生產(chǎn)廠家為VISCAS，兩側(cè)終端接頭均為GIS，廠家為日本三菱。

3 故障查找

3.1 絕緣測量

用兆歐表來測量電纜線路的絕緣性能，測得A相6 500 MΩ，B相20 000 MΩ，C相為0，由此判斷故障為死接地。但根據(jù)運行經(jīng)驗，實際電纜故障中的死接地故障情況非常罕見。為了進一步確定故障情況，工作人員便用故障測試車來測試線路絕緣值，測得C相絕緣值為0.106 MΩ。由此可見，在實際測量線路絕緣值時，兆歐表存在很大的偏差。

3.2 故障預(yù)定位

3.2.1 擊穿電壓測量

對線路實施直流試驗，故障點的擊穿電壓為0.180 kV。在高阻故障下，用直流試驗來確認故障點的擊穿電壓，為接下來高阻預(yù)定位和沖擊放電精確定點電壓量程選擇提供依據(jù)。

3.2.2 故障預(yù)定位

3.2.2.1 低壓脈沖法

低壓脈沖法利用的是信號的反射原理。當信號沿著電纜傳播時，如果遇到與電纜波阻抗不匹配的點，例如開路點、短路點、低阻故障點等，就會產(chǎn)生折反射。其與雷達測距原理相同，所以又稱雷達法。測得的故障波形如圖1所示。該故障波形在距離測試點1.302 km處發(fā)生了明顯了負反射，是典型的短路故障波形。

3.2.2.2 二次脈沖法和三次脈沖法

同低壓脈沖法相比較而言，二次脈沖法利用高壓信號發(fā)生器擊穿故障點使其產(chǎn)生電弧。在電弧期間，測試儀器發(fā)射了一個低壓測試脈沖。此時，故障性質(zhì)已經(jīng)變?yōu)榱硕搪饭收希瑴y試得到的故障波形與短路故障波形一樣。三次脈沖法與二次脈沖法的脈沖計數(shù)方法不同，但無本質(zhì)區(qū)別。利用二次脈沖法和三次脈沖法測得的波形如圖2所示。二次脈沖法測得的故障點距離為1.3 km，三次脈沖法為1.309 km，由此與低壓脈沖法相互驗證了故障點的大概位置就在距離測試點1.3 km處。

3.3 確定故障點

有測試故障車測得故障點位于測試點1.3 km處，查看線路資料故障點，與#2接頭位置吻合，利用聲磁同步法在#2通過電磁脈沖探測儀發(fā)現(xiàn)了每隔5 s一次的脈沖信號，而聲波探測儀未發(fā)現(xiàn)信號。經(jīng)討論，基本確定故障點在#2接頭位置。由于現(xiàn)場工井條件情況，判斷聲波探測儀是由于接頭埋在沙水里，隔著多層蓋板而未能探測到。在清理完#2工井，并將C相中間接頭吊起后，再次連續(xù)施加脈沖，可在#2中間接頭處聽到清晰的放電信號。此時，確定110 kV經(jīng)廣Ⅱ線C相#2中間接頭故障。

4 故障接頭解剖分析

4.1 故障接頭解剖

C相#2中間接頭從外觀上看并無損壞，但拆除防腐罩，防水膠（AB膠）未完全硬化，呈松散渣狀，無法起到防水密封的效果，如圖3所示。

將防水膠剝除，并清洗沒有完全硬化的防水膠，發(fā)現(xiàn)銅殼上有一個直徑約為1 cm的擊穿孔。銅殼連接部分用于防水的玻璃絲帶呈分層狀，并沒有完全硬化。拆除密封尾管，接頭尾管端部與電纜波紋鋁護套的連接處采用環(huán)氧玻璃絲帶密封。將接頭尾管與電纜連接處繞包帶剝除，可見連接電纜鋁套和終端尾管的銅編織帶與金屬護套接觸良好，尾管和絕緣環(huán)氧套未見異常，如圖4所示。

拆除銅殼，銅殼內(nèi)部防水膠未凝固，呈黏稠液體狀，無法起到防水密封效果。同時，整體預(yù)制絕緣件有一條43 cm長的貫穿性裂痕，銅殼擊穿孔對應(yīng)的整體預(yù)制絕緣件正下方處有一直徑約為4 cm的擊穿孔，如圖5所示。

整個預(yù)制絕緣件受損嚴重，切開整體預(yù)制絕緣件，在線芯壓接管繞包半導(dǎo)電帶上有一不規(guī)則的擊穿孔。將半導(dǎo)電帶切除后，可以清晰地看到位于線芯壓接管上的擊穿點。故障擊穿孔位于電纜線芯壓接管距離邊緣35 mm處，擊穿孔處的金屬已熔融成一個小尖刺。在擊穿孔側(cè)電流線芯上也有放電痕跡。

壓接管兩端的主絕緣有擊穿瞬間電弧放電灼燒造成的燒蝕痕跡，在擊穿孔側(cè)電流本體外半導(dǎo)電屏蔽邊緣發(fā)現(xiàn)一些放電后形成的小坑，應(yīng)為擊穿前局放電時形成的，如圖6所示。

4.2 故障原因分析

此次故障擊穿點位于電纜線芯壓接管距離邊緣35 mm處，擊穿通道大概為圓形。擊穿時的強大沖擊力將壓接管半導(dǎo)電屏蔽帶以外的整體預(yù)制絕緣件撕裂。此次故障發(fā)生的原因是：①施工時沒有嚴格按比例混合或攪拌防水膠，造成A膠和B膠沒有充分混合；②銅殼連接縫處繞包玻璃絲帶時，未按工藝要求逐層涂抹環(huán)氧樹脂和固化劑，導(dǎo)致玻璃絲帶未固化而呈分層狀；③故障時，電纜接頭已運行近11年，長期浸泡在1 m深的水中，導(dǎo)致接頭進水發(fā)生局部放電。

5 結(jié)束語

深圳地處沿海地區(qū)，地勢較低，降雨量豐富。雨季時，雨水流入電纜溝，電纜溝內(nèi)難免會產(chǎn)生積水。此次故障完全是因施工時未完全按照工藝要求制作而導(dǎo)致的。可以看出，中間接頭制作時的現(xiàn)場管控存在一些問題，側(cè)面反映了附件廠家未能有效監(jiān)督現(xiàn)場的安裝工藝是否滿足技術(shù)要求。為此，甲方必須派專人在現(xiàn)場對施工過程進行全程質(zhì)量管控，監(jiān)理必須對廠家和現(xiàn)場施工人員進行全程跟蹤，施工監(jiān)要理拍照取證，并向甲方及時、詳細匯報施工過程，確保各關(guān)鍵尺寸和環(huán)節(jié)滿足工藝要求。此外，還要加強對電纜線路的日常運維，加強巡視，及時處理積水嚴重的電纜溝井。

此次事故是電纜接頭長期浸水導(dǎo)致的局部放電，因此，可以通過安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)加以解決，例如安裝在線局放監(jiān)測系統(tǒng)、接地環(huán)流在線監(jiān)測系統(tǒng)等。對于因線路缺陷造成的停電，要及早發(fā)現(xiàn)并停電消缺，實時監(jiān)控線路運行情況，保證線路運行安全。

參考文獻

[1]王傳旭.高壓電纜故障分析及其狀態(tài)檢測技術(shù)[J].電氣技術(shù)，2014（09）.

[2]朱啟林.電力電纜故障測試方法與案例分析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

〔編輯：王霞〕