kv xlpe电缆故障原因分析

《kv xlpe电缆故障原因分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、故障分析与反措220kVXLPE电缆事故原因分析马卫平1　敖明１　王朔１　张书东２　王树声２（1.吉林省电力科学研究院;2.吉林省电力公司）113故障分析与反措摘　要　详细地介绍了一起由高压XLPE电缆故障引发电缆着火事故。通过对事故调查分析指出：由于该电缆在制造、安装、验收、运行等方面均存在各种不同问题，最后导致电缆故障发生。在分析了事故原因基础上，提出了防止类似事故再次发生的建议。1　前言某供电公司的电缆隧道中需敷设220kVXLPE电缆6回，66kVXLPE电缆3回，通信光缆1回，共10个回路。这些电缆分别在2005年1

2、1月至2006年02月期间投入系统运行。2006年4月6日17时24分，220kV春东乙线电缆发生C相接地故障，一次变电所侧故障电流：IA=560A、IB=110A、IC=19390A、3I。=19870A；双套分相差动保护、接地距离一段动作；故障后60mS开关三相跳闸；1160mS后重合闸动作，开关重合；重合后的故障电流：IA=30A、IB=10A、IC=17760A、3I。=17800A。60mS后双套后加速保护动作,开关再次三相跳闸；故障电缆另一侧故障电流：IA=480A、IB=150A、IC=3160A、3I。=271

3、0A,双套分相差动保护动作,故障后50mS开关三相跳闸。故障点流过的最大接地电流为故障电缆两侧接地电流之和即:∑3I。=22580A。17时44分，值班人员发现电缆隧道220kV线路出口、66kV线路出口以及电缆隧道5号检修口冒烟，判断电缆故障着火,5号检修入口见图一。17时50分有关人员到达现场确认电缆隧道内电缆故障着火并且马上通知了119消防人员。19时隧道中电缆全部停电。21时50分在消防人员的大力帮助下，扑灭了电缆隧道内的大火。图1　电缆隧道5号检修入口　　　　　　　　　　　　　　　图2　电缆隧道损坏情况113故障分析

4、与反措2　电缆隧道及隧道内电缆烧损情况.2.1　电缆隧道损坏情况电缆起火造成电缆隧道的严重损坏。隧道侧壁和顶板混凝土剥落，损坏范围距5号检修入口东约30米、西约20米，总长度约50米。损坏情况见图二。电缆隧道和5号检修入口的损坏主要是顶板和侧壁混凝土剥落、内侧钢筋露出、防水涂料损毁和一处隧道伸缩缝的止水带损坏，造成顶板伸缩缝处漏水。其中：顶板损坏较严重，底层钢筋全部露出，混凝土剥落深度平均150毫米左右、最大约250毫米；侧壁混凝土大部分脱落，剥落深度约100毫米左右、最大约180毫米，内侧钢筋露出。2.2　利光纤电缆损坏情况

5、隧道内以第五检修口为基点，沿东西两侧共计45米左右敷设的光缆全部烧没，两侧各自再延伸20米左右光缆外护套烧损变形，缆内光芯受挤压或折断或衰耗增大不能用。因此实际光缆损失长度在190米左右。2.3　电缆的损坏情况从第五检修口进入电缆隧道，位于入口点西侧20米，东侧35米之间的所有电缆几乎全部烧损。过火后的电缆烧损及其严重，高温使电缆三角铁支架弯曲变形，最终导致电缆从电缆架上脱落。见图三。由于电缆隧道起火之后，隧道内温度过高，导致铝合金护套溶化见图四。最严重的数十米220kV和66kVXLPE电缆烧损后只剩下了裸桐导体。据介绍，外

6、层阻燃护套燃点在380—800℃，铝合金护套熔化温度一般大于600℃，从现场电缆燃烧程度看，电缆燃烧严重段铝合金护套度可能达到上千度。完全熔化，仅剩导电线芯，因此电缆燃烧火焰温可能达到上千度。图3　电缆从电缆架上脱落　　　　　　　　　　　　　　图4　溶化了的铝合金护套2.4　交叉互联箱损坏情况事故后现场检查时发现：电缆隧道内春东乙线电缆交叉互连箱A相铜排有一个烧蚀的圆洞，部分交叉互联线因有过热、被烧断。经查铜的熔点为：1083℃。可以断定铜排圆洞为电弧烧蚀所致，互连线断线则说明互联线在电缆故障期间流过比较大的短路电流。见图五。

7、113故障分析与反措3　XLPE电缆故障查找3.1　66KVXLPE电缆故障查找由于电缆在隧道内燃烧温度很高，造成隧道两侧的混凝土脱落后覆盖了部分电缆，所以给电缆事故原因的查找带来了很大困难。见图六。　图5　交叉互联箱损坏情况　　　　　　　　　　　　图6　隧道内混凝土脱落覆盖了电事故后检查中首先发现66kV长东乙线B、C相有两个明显击穿点，位置在220kV春东乙线2#中间头的最上方，两个击穿点的距离大约为2m。在电弧作用下，B、C两相击穿部位的铜导体表面生成了熔铜锥形突出体。见图七和图八。　　　图7　66kV电缆B相击穿点　　

8、　　　　　　　　图8　66kV电缆C相击穿点3.2　220KVXLPE电缆故障查找图9　220kV春东乙线C相故障点根据继电保护的动作记录，可以确定电缆事故起始于220kV春东乙线C相。在电缆故障过程中C相的短路电流最大达到了19390A，因此重点查找C相的故障点。在电缆隧道