一起高压电缆终端炸裂事故分析

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1、S电力安全技术第13卷(2011年第2期)一起高压电缆终端炸裂事故分析朱宏峰，谢海滨(宁夏电力公司超高压分公司，宁夏银川750011)[摘要]针对某变电站站用变高压侧电缆终端炸裂事故，对电缆终端进行解剖检查，并从理论上分析了交联聚乙烯电缆终端炸裂的故障机理和物理过程。分析认为，电缆终端制作过程中内表面受损、内部有气隙存在造成了电缆终端内部电场分布不均匀，运行中发生局部放电，长时间后其绝缘劣化受损，在过电压情况下，受损部位主绝缘被击穿导致事故，由此提出了相应的防范措施。[关键词]交联聚乙烯；电缆终端；内部

2、气隙；炸裂事故；过电压近年来，变电站内的很多线路都采用高压电缆压侧电缆终端C相对构架放电，电缆终端绝缘伞来代替架空输电线。电缆按结构可划分为纸绝缘电群护套炸裂，造成站用变停电退出运行。事故前接缆、压力电缆、挤包绝缘电缆3种，其中，纸绝缘线方式如图1所示。电缆和压力电缆现已使用不多。挤包绝缘电缆是以各种橡胶或高分子聚合物为绝缘材料，经挤包成型外接电源PT柜站用变压器的，包括聚氯乙烯电缆、聚乙烯电缆、交联聚乙烯电缆和乙丙橡胶电缆等。其中交联聚乙烯电缆是挤包电缆中技术发展最快的品种，由于其制造周期较图1事故前

3、接线方式短，效率较高，已逐步取代其他类型电缆。电缆终端是电缆线路的重要环节，它安装在电站用变由外接线路作为电源点送人，正常情况缆末端，用以保证电缆线路与电力系统其他部分的下作为热备用空载运行，其低压侧开关断开。电气连接，并保持绝缘至连接点的装置。电缆终端1．2事故过程是在电缆端部制作而成，它们和电缆本身结合成为事故发生时站用变计量电压消失、备用站用变一个整体，因此电缆终端的绝缘性能、结构、材料保护装置异常光字亮；站用变保护装置异常，保护等都和电缆本身有一定差别。保证电缆终端整体质跳闸，高压侧断路器控制回

4、路断线，高压侧断路器量的因素有以下4个方面：分闸。经现场检查断路器在分位，站用变本体高压(1)结构设计合理，所有组件、部件和材料的侧电缆终端C相对构架有放电痕迹，保护装置过性能符合相应标准；流I，Ⅱ段保护动作，C相故障电流(二次侧)为(2)现场安装工艺正确、严谨；l1．86A。到变电站外站用变进线处检查发现，C(3)安装时现场环境条件符合要求；相跌落保险线路侧炸裂且已与线路脱离。(4)包含在终端内的一段电缆质量良好。电缆终端结构的变化引起其绝缘性能下降是造2事故原因分析成一般电缆终端炸裂损坏的主要原因。

5、2．1现象分析1事故情况故障录波采集数据显示，故障发生前零序电压已升高，说明线路中已有接地情况；，升1．1事故前运行工况高到原来电压的倍左右，判断为A相单相接地。2010—03—11，某35kV变电站站用变本体高A相单相接地后，B，C相产生持续的工频过一9一S电力安全技术第13卷(2011年第2期)一绝缘被击穿的重要因素，当电压上升到一定程度时，。长时间击穿电压(或最终击穿电压)是指经过一定的加压时间后，几乎不再随时间下降的恒定值。绝缘内部的气隙先发生局部放电。在不均匀电场中，如加上的电压低于此值，即使

6、加压时间再长，通常外施电压虽较高并已发生较强烈的局部放电，但由亦不引起击穿。长时间击穿电压较低的主要原因往于加压时间短，还未形成贯穿的击穿通道，仅在固往是在绝缘内部有局部放电所致。体介质中形成局部损伤或不完全击穿，在多次冲击电缆终端外半导电层的伤痕内留有气隙、液体或工频电压作用下，一系列的不完全击穿将导致介介质中的气泡等造成了电场分布不均匀，这些气隙、质的完全击穿。所以随着电压不断作用，固体电介气泡附近的固体绝缘面上的电场强度达到一定值以质的击穿电压将下降，这种累计效应使得电缆终端上时，就会发生局部放电

7、。这种放电并不立即形成在以前做耐压试验时能顺利通过，而在长期运行后，贯穿性通道，但长期的局部放电会使绝缘的劣化损因为工频过电压在气隙产生了极高的场强而引起放伤逐步扩大。‘电，以致将主绝缘击穿，电缆终端炸裂。正常交流工频运行情况下，不均匀处电场发生2．3事故原因微量局部放电，带电粒子对介质表面的撞击切断分此次电缆终端炸裂的原因分析归纳如下：子链，并引起介质局部温度上升，使介质加速氧化。(1)电缆终端制作过程中，内表面的损伤为事对于高分子材料，由于氧化引起裂解以致平均分子故主要原因，此损伤使绝缘内部存在气隙

8、，使得电量下降，材料的机械、电气性能下降，而且局部放场不均匀；电产生的活性气体O，NO，NO：等对介质的氧化(2)不接地系统中单相接地后，非故障相发生作用使介质逐渐劣化。工频过电压，相电压上升为线电压，即，两相电介质空气隙中的电场与气隙放电时，固体介夹角由120。变为6O。为故障的重要原因；质中的气隙g的形状各种各样。典型的情况如图5(3)绝缘内部场强不均匀，长时间运行过程中所示，气隙为椭球型，空气隙的轴平行于电极。气隙处发生局部放电使绝缘