35kV高压电缆头故障对策分析.pdf

第1期（总第178期）山西电力No.1（Ser.178）
2013年02月SHANXIELECTRICPOWERFeb.2013

35kV高压电缆头故障对策分析

王文珍，王志坚
（山西省电力公司电力建设四公司，山西太原030012）

摘要：阐述了鲁能白云风电一、二期工程35kV高压电缆在一年多的运行过程中，发现陆续有单
相短路故障及绝缘降低的现象发生。从分析故障现象、查找故障原因入手，提出了重点加强材
料采购质量和施工安装关键环节质量控制的对策措施，并提出了采用预制式、冷缩式电缆头附
件的新材料、新工艺建议。
关键词：35kV；电缆头；屏蔽层；电场分布；应力管
中图分类号：TM8文献标识码：B文章编号：1671-0320（2013）01-0050-04

0引言高压电缆每一相线芯外均有一接地的（铜）屏
蔽层，导体的屏蔽层之间形成径向分布的电场。也
鲁能白云风电一二期工程由山西省电力公司
、就是说，正常电缆线芯与屏蔽层的电场只有从
电力建设四公司（以下简称电建四公司）负责
“”（铜）导线沿半径向（铜）屏蔽层的电力线，没有
施工一期工程于2009年5月全部实现并网发电，
。芯线轴向的电场（电力线），电场分布是均匀的，
二期工程已有13台风机投入运行。在一年多的运行
如图1所示。
过程中，发现陆续有35kV高压电缆头单相短路故
障及绝缘降低现象，严重影响了风机的正常运行。外半导体层

据调查了解，乌拉特中旗风电厂也有类似现象发主绝缘层
生。35kV电缆作为风电机组输电的唯一通道，其
铜导线
重要性不言而喻。在国家大力提倡节能环保能源，
风电机组逐渐有大规模发展趋势的今天，认真查
铜屏蔽层
找35kV高压电缆头故障及绝缘降低原因，采取纠
内半导体层
正措施，避免此类故障的再次发生，有着特殊重要的
意义。图1电缆组成结构
电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体，所用
1故障现象及原因分析
绝缘材料的介质损耗要低，在结构上应对电缆附件中
故障现象有风电场室外电缆外护层与铠甲脱电场的突变能完善处理，有改变电场分布的措施。
开、箱变内电缆外护层与铠甲脱开、屏蔽层断口处在做电缆头时，剥去屏蔽层，改变了电缆原有
熔芯击穿等。的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场
白云风电35kV电缆型号为YJY23-26/35kV，（沿导线轴向的电力线）。剥去屏蔽层芯线的电力线
电缆头附件均采用高压热缩技术。向屏蔽层断口处集中，那么在屏蔽层断口处就是电
缆最容易击穿的部位。
在电缆最容易击穿的屏蔽层断口处，为了分散
收稿日期：2012-11-04，修回日期：2012-11-20
集中的电力线（电应力），采用了介电常数为20～
作者简介：王文珍（1970-），女，山西清徐人，1991年毕业于太原工
30体积电阻率为1081012cm的材料制作的
业大学电力分校电力系统自动化专业，高级工程师；、～Ω·
王志坚（1967-），男，山西阳曲人，1989年毕业于太原电电应力控制管（简称应力管），套在屏蔽层断口处，
力学校发电厂电气专业，工程师。以分散断口处的电场应力（电力线），保证电缆能

··50
2013年2月王文珍，等：35kV高压电缆头故障对策分析

可靠运行，如图2所示。为了尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分
4050散，应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于
20％30％％％60％
10％70％
80％20mm，短了会使应力管的接触面不足，应力管上
90％的电力线会传导不足（因为应力管长度是一定的），
长了会使电场分散区（段）减小，电场分散不足。
所以一般控制在20～25mm左右。以下为35kV高压
电缆头制作一般步骤。
a）剥去护套。用电缆夹将电缆垂直固定，对
半导层应控管线芯绝缘
户内终端量取760mm（这个数字不确定，视现场
图2屏蔽层断口处电场分布（装应力管后）
具体情况而定），剥去外护套。
若昼夜温差大（最高温度30℃以上，最低温b）剥铠装。由外护套断口量取30mm铠装，绑
度-45℃），热胀冷缩作用频繁，易造成电缆外护扎线，其余剥除。
套与热缩根部脱开，固体绝缘介质表面吸附潮气，c）剥内垫层。在铠装断口处保留20mm内垫
产生较大的介质表面电导，从而形成电缆绝缘的薄层，其余剥除。
弱环节。白云风电大部分电缆击穿发生在如图3所d）分芯线。摘去填充物，分开芯线。
示屏蔽断口的部位，充分证明了如果电缆头附件不e）焊接地线。打光铠装上接地线焊接区，用
能发挥应有的改善断口处电场分布的作用，其后果地线连通每相铜屏蔽层和铠装，并焊牢。
是极其严重的。f）包绕填充胶。在三叉根部包绕填充胶，形似
从以上分析可以看出，使用热胀冷缩适应性好橄榄状，最大直径大于电缆外径约15mm。
的合格电缆、出厂及现场检验合格的热缩材料，以g）固定手套。将手套套入三叉根部，由手