陳海英

（重慶渝電工程監(jiān)理咨詢有限公司，重慶 400047）

1 故障經(jīng)過

2006年11月9 日，220kV萬盛變電站擴(kuò)建工程按啟動(dòng)方案啟動(dòng)，2#主變壓器及10kVⅡ段母線已啟動(dòng)投運(yùn)成功，然后啟動(dòng)電容器，先啟動(dòng)#3電容器，10kVⅡ段3#電容器開關(guān)柜及3#電容器已帶電，運(yùn)行20多分鐘時(shí)開關(guān)柜電纜室突然弧光四起，該回路過流保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘。對(duì)該回路停電檢查，發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜電纜室的電纜頭引線燒焦、柜內(nèi)刀閘、瓷瓶、避雷器、放電計(jì)數(shù)器等元件已被電弧光燒黑燒壞，后盤門也燒黑。實(shí)際情況如圖1所示。

圖1 開關(guān)柜內(nèi)電纜室故障后實(shí)景照片

2 故障有關(guān)工程情況

2.1 工程規(guī)模

220kV萬盛變電站擴(kuò)建工程新上2#主變壓器及220kV、110kV及10kV三側(cè)主變進(jìn)線間隔。2#主變?nèi)萘繛?20MVA，電壓等級(jí)220/121/10.5kV，三相三圈有載調(diào)壓變壓器。10kV接線方式為單母線分段帶旁路接線，本期擴(kuò)建10kV2#主變進(jìn)線及Ⅱ段原備用的6回10kV出線、10kV旁路柜及4回電容器回路開關(guān)柜。擴(kuò)建10kVⅡ段無功補(bǔ)償容量為4×7014kVar，即4組電容器，為單星形接線。

2.2 與故障有關(guān)的設(shè)備型號(hào)

10kV開關(guān)柜電容器回路選用重慶泰高開關(guān)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的型號(hào)為XGN2－12Z－08T改(戶內(nèi)箱式固定柜)，電容器回路10kV電纜選用2×(YJV22－8.7/15－3×185)，10kV電纜終端頭選用ABB戶內(nèi)電纜終端頭(型號(hào)為 SOT242－3PST－20056)。

3 試驗(yàn)檢查

停下10kVⅡ段母線后，對(duì)10kVⅡ段3#電容器開關(guān)柜進(jìn)行試驗(yàn)(測(cè)絕緣)檢查，測(cè)試3#電容器柜開關(guān)內(nèi)三相電纜及開關(guān)柜絕緣均為0。拆開開關(guān)引下線后，測(cè)三相電纜絕緣仍然良好，測(cè)開關(guān)柜內(nèi)由于部分元件燒壞三相絕緣不高，但未顯示絕緣為0。試驗(yàn)結(jié)果表明接地故障是由于10kV電纜頭接在開關(guān)柜接線柱上造成的，電纜與開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備本身無接地點(diǎn)，絕緣均很好。

4 原因分析

原來ABB 10kV電力電纜終端頭的施工工藝要求只從每相電纜末端起250mm處剝除銅屏蔽帶(銅屏蔽帶根據(jù)安裝規(guī)范在電纜終端處必須接地良好)，其余部分不允許剝除，并在銅屏蔽帶纏繞2層PVC帶(PVC帶由廠家提供)見圖2。但由于開關(guān)柜電纜室較狹小，且接線柱在電纜室的上面部分，接線柱離地遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過250mm，電容器回路設(shè)計(jì)2根185mm2的電纜接在接線柱上就不可避免地將只纏繞2層PVC帶(里面是銅屏蔽帶)的電纜部分與開關(guān)柜內(nèi)母排緊密接觸，而開關(guān)柜母排并未完全套絕緣熱縮套，有一段是裸露的，照這樣的接線方式開關(guān)柜導(dǎo)體僅靠2層PVC帶對(duì)地絕緣是造成電容器開關(guān)柜投運(yùn)發(fā)生接地短路的直接原因。

圖2 ABB10kV電力電纜終端頭施工工藝要求

10kVⅡ段3#電容器開關(guān)柜投運(yùn)20多分鐘時(shí)發(fā)生開關(guān)柜電纜室弧光四起，柜內(nèi)設(shè)備燒壞，過流保護(hù)動(dòng)作的原因是基于上述的接線方式，開關(guān)柜導(dǎo)體對(duì)地絕緣(僅靠2層PVC帶絕緣)是不夠的，在投運(yùn)之初僅僅是導(dǎo)體對(duì)外層絕緣逐步放電，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)外層絕緣完全擊穿造成接地短路致使電纜頭引線燒焦、柜內(nèi)刀閘、瓷瓶、避雷器、放電計(jì)數(shù)器等元件燒壞。

5 處理方法

鑒于上述原因、開關(guān)柜內(nèi)接線空間及ABB電纜終端頭的安裝工藝要求，在此次新安裝的電容器回路(共四個(gè)，其中10kVⅡ段3#電容器開關(guān)柜內(nèi)的電纜頭因絕緣已燒毀，需鋸掉重新做頭)開關(guān)柜內(nèi)每相電纜的電纜終端頭至電纜三叉套處在2層PVC帶的外面套上冷縮套，同時(shí)對(duì)開關(guān)柜分支母線全部套上絕緣且防火的熱縮外隔離套(螺絲連接部分可采用絕緣盒等其它方式絕緣)，由此加強(qiáng)開關(guān)柜導(dǎo)體對(duì)地絕緣，同時(shí)在電纜接線時(shí)盡量避免不與開關(guān)柜母排直接接觸，處理后情況見圖3。

該工程新增的四個(gè)電容器回路的開關(guān)柜的分支母線及10 kV電纜終端頭照以上方法處理后，對(duì)開關(guān)柜及電纜重新做了高壓試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后即將四組電容器投入運(yùn)行且一次投運(yùn)成功，處理后運(yùn)行至今情況良好，未出現(xiàn)任何異常，實(shí)踐證明該方法是可行的。

圖3 開關(guān)柜內(nèi)電纜終端頭處理后照片

6 工程中的建議

通過此次故障，我們得到一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，因此建議如下:

(1)據(jù)ABB電纜頭廠家解釋，考慮到鎧裝電纜的銅屏蔽帶起均衡電場(chǎng)、屏蔽電場(chǎng)的作用(銅屏蔽帶外電場(chǎng)為零)，因此不允許剝除太多銅屏蔽帶，只允許剝除250mm，按ABB戶內(nèi)電纜終端頭的特殊工藝要求(其它電纜頭如3M型無此特殊工藝要求)，ABB戶內(nèi)電纜終端頭最終適合安裝在接線空間大、敞開式的環(huán)境(如電容器那頭就未出現(xiàn)此情況)，因此設(shè)計(jì)選型及施工時(shí)均應(yīng)注意。

(2)建議ABB電纜頭廠家應(yīng)對(duì)鎧裝電纜的電纜頭施工工藝作改進(jìn)，如在銅屏蔽帶的外面除用2層PVC帶綁扎外，還應(yīng)套冷縮套或熱縮套，并應(yīng)在說明書上注明做頭后的電纜對(duì)導(dǎo)體絕緣距離要求為多少。

［1］ 嚴(yán)璋，朱德恒.高電壓絕緣技術(shù)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2002.

［2］ GB 50168-2006，電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.