10KV环网柜电缆终端故障原因分析及改进措施研究.docx

10KV环网柜电缆终端故障原因分析及改进措施研究摘要：加强10KV环网柜电缆终端故障原因分析及改进措施的研究是十分必要的，本文作者根据多年来的工作经验，对10KV环网柜电缆终端故障原因分析及改进措施进行了分析，对于电网的发展具有重要的意义。关键词：电缆终端故障原因措施中图分类号：U226.8+1文献标识码：A文章编号：一.T型电缆终端故障案例1.故障简介2010年7月，某区某变电站10kV开关跳闸。重合闸成功后，该站监控系统报10kV系统A相电压几乎降为0，另外B、C两相电压升高为线电压，同时站内“10kV母线接地”公用信号告警。调度部门判断该重合闸成功的10kV线路发生金属性接地故障，将该线路开关转热备用后，接地信号消失。配电部门巡检后发现，故障馈线上的梅亭1#甲环网601柜烧毁。梅亭1#甲环网601柜A相电缆头对地短路，强大的电流将隔板烧成30cm×40cm的熔洞，电缆头被烧毁，绝缘层严重炭化，其中A相电缆头处的电缆绝缘层完全烧毁，设备严重受损。经调查发现，该环网柜原本所处地势较低，在台风暴雨气候下曾遭受市区内涝污水浸泡。就在故障发生几天前，刚进行停电移位改造，并在原来的基础上提升了70cm以防浸水，而在其重新投运三天后就发生了这起故障。2.故障分析(1)环网柜调查分析现场检查发现，故障后环网柜金属隔板烧出一个30cm×40cm的熔洞，A相套管绝缘表面发生炭化，而相邻间隔的设备均未受损，且SF6气室气体无泄漏现象。因此可以排除因环网柜内部设备故障造成事故的可能。(2)T型连接头调查分析1)经设备检查发现，该三芯电缆分相部分安装扭曲，A相电缆长度偏短丝毫未留安装裕度，且A相电缆头过度弯曲，紧贴隔板，从而造成接地短路。由此判断是环网柜移位改造导致电缆三相长度不足，而施工单位在进行电缆终端头安装制作时，对电缆头安装位置强行调整，虽使用了抱箍进行连接部位的固定，但电缆终端头与环网柜电缆接线柱的连接仍无法压紧，使端子平面与环网柜套管的导电端面未平行贴合，加大了端子作用于套管的应力，使之接触不良，导致通电后严重发热。2)由于三芯电缆头安装时须按设备相序进行对接，因而在固定之前需要加以外力矩扭动，而在安装之后因扭动产生的内部应力会逐渐释放，产生恢复力矩并作用在套管上。显然该电缆头在安装时被过度扭曲，使扭力方向与电缆线芯绞合方向相反，从而造成线芯表面疏散，排列不紧密，最终铜线断裂。由于导体表面的电场强度与其表面电荷密度成正比，因此在电缆头过度弯曲处，导体边缘尖端的曲率半径最小，电场最易激变，容易发生局部放电。在放电点上，介质发热可达到很高的温度，使绝缘材料被烧焦或熔化。(3)环境因素的影响开关柜运行环境差是导致开关柜发生绝缘闪络的主要原因。污闪的原因主要是污秽和潮湿两个因素同时存在于绝缘子的表面，否则不会发生污闪。如灰尘附在绝缘子表面，在干燥的时候绝缘电阻仍然很高，所以在干燥气候下不发生污闪;清洁的水电阻也很高，如果绝缘子不脏污，它虽然受潮了，但绝缘强度仍很高，这时也不发生污闪。而该地属亚热带湿润季风气候，湿度较高，从而导致了电晕放电的产生。3.事故防范措施及工艺改进(1)加强施工工艺要求1)电缆终端头安装时，电缆一定要在出线套管横切面的正下方，从电缆沟垂直进入环网柜箱体，并使用夹具固定，不能让电缆过度弯曲，减小电缆对出线套管的扭转应力。2)对于安装空间相对狭小的环网柜，在制作三芯电缆终端头时，要特别注意电缆应垂直紧固。当电缆分相部分长度不能满足现场安装要求时，应使用绝缘加长管使分相部分线长满足电缆T接头垂直安装的工艺要求。3)为了控制轴向应力、改善金属护套末端电场分布和降低金属护套边缘处电场强度，电缆终端头制作时要使用应力锥、反应力锥或应力管。应力锥安装时应注意:①定位正确，不要处于电缆弯曲段，并保证电缆接线端子平面与出线套管铜端面紧密接触，否则可能导致应力锥作用降低或失效。②应力锥体应保证全密封效果，硅橡胶部件的内外表面严禁有划伤痕迹。③要保证应力锥与电缆截面直径的配合，装配裕度要合适，避免因装配裕度过大或过小产生运行隐患，如过大会造成安装困难，容易撑裂;过小会造成密封不良，严重时会沿端面放电。④安装时务必在大裕度配合的接触部件上均匀涂抹专用的安装膏。⑤对电缆T型连接头，其应力锥与绝缘外套以及电缆本身都有相对位置的要求，应严格按安装要求执行(不同厂家标准不一样)，安装工艺要满足应力控制和绝缘密封的要求。(2)对环网柜安装基础的要求鉴于环网柜是标准定型产品，其外形宽度、高度均无法更改，因此建议通过改进其配套构筑物来解决环网柜内安装三芯电缆终端头时空间相对狭小的问题。如改变电缆沟的深度以适应所用电缆要求的弯曲半径，以免因电缆过度弯曲与柜体上的套管连接后，长期对套管施加作用力。还可以通过升高配套环网柜底座进行改善，增加三芯电缆分叉后各相线芯