由電纜次發(fā)的事故分析及處理

李杰

摘 要：電力電纜是整個電力系重要的組成部分，擔(dān)負(fù)著電力輸送、分配電能的任務(wù)。電纜敷設(shè)和接線是電氣施工安裝中的重要環(huán)節(jié)，施工質(zhì)量的優(yōu)劣，直接對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行起著重要作用。

關(guān)鍵詞：單相短路;零序保護(hù);相間短路

在施工安裝中，無論是高壓電力電纜還是低壓電力電纜的電纜敷設(shè)及接線都有可能因?yàn)槭┕り?duì)伍及人員的技術(shù)水平、施工經(jīng)驗(yàn)和施工機(jī)具等問題，造成由于施工中安裝的原因引發(fā)的事故。舉例如下：

案例一：某變電所一根10kV電纜發(fā)生單相短路（接地）故障，造成另一10kV變電所II段母線PT故障爆裂;空壓機(jī)一臺;系統(tǒng)內(nèi)5個10kV變電所II段母線同時(shí)母線單相接地信號（零序保護(hù)設(shè)置報(bào)警）。

案例二：某35kV變電站的進(jìn)線電纜頭因施工質(zhì)量導(dǎo)致爆裂起火，從而導(dǎo)致一段電網(wǎng)波動，引發(fā)各裝置部分用電設(shè)備調(diào)停。

1 故障案例分析

1.1 案例一

1.1.1 事故原因分析

①母線PT故障爆裂：現(xiàn)場采用JDZX10-10A2半絕緣型互感器，其在運(yùn)行中只能承受相電壓，當(dāng)新廠區(qū)臨時(shí)電纜出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)中未故障兩相相電壓升高為線電壓（5.8kV升高為10kV），對地電容電流增加3倍，造成電壓互感器鐵芯飽和，感抗迅速減小，小于系統(tǒng)中的容抗，電壓互感器產(chǎn)生鐵磁諧振，互感器勵磁電流激增幾十倍，過電壓幅值達(dá)到數(shù)倍的額定電壓，電壓互感器溫度迅速升高，絕緣相對薄弱處的PT爆裂。

當(dāng)電纜單相接地時(shí)系統(tǒng)A相電壓為0，B、C相為線電壓9.8kV，零序電壓為9.6kV。

②經(jīng)現(xiàn)場排查，此故障電纜為新建裝置的臨時(shí)電纜。敷設(shè)方式地埋敷設(shè)。施工單位敷設(shè)電纜使用牽引機(jī)，過程中電纜與尖銳物體摩擦使得電纜絕緣受損。

零序互感器一次電流是IA+IB+IC=3I。正常時(shí)，IA+IB+IC=3I0=0，互感器鐵芯中不會產(chǎn)生磁通。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，IA+IB+IC=3I0≠0，鐵芯中出現(xiàn)零序磁通，電流繼電器有3I0電流流過，零序保護(hù)報(bào)警。采用這種保護(hù)，不能及時(shí)摘除故障點(diǎn)。因企業(yè)為石油化工企業(yè)，如采用零序保護(hù)跳閘方式，正常運(yùn)行期間如三相電源嚴(yán)重不平衡、地中的雜散電流在電纜外皮中流過時(shí)都有可能造成零序保護(hù)直接跳閘，對現(xiàn)場裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行存在隱患。尤其注意電纜通過零序電流互感器時(shí)，電纜金屬護(hù)層和接地線要對地絕緣，電纜接地點(diǎn)在互感器以下時(shí)，接地線應(yīng)直接接地。接地點(diǎn)在互感器以上時(shí)，接地線應(yīng)穿過互感器接地。

1.1.2 處理措施

嚴(yán)格施工時(shí)的施工方法，杜絕遺留隱患存在;改變系統(tǒng)接地方式;系統(tǒng)增上小電流選線系統(tǒng)。

1.2 案例二

1.2.1 事故原因分析

1.2.1.1 事故現(xiàn)象：電氣監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)

某35kV變電站35kV快切動作。電氣值班員進(jìn)入站內(nèi)發(fā)現(xiàn)5kV二段379進(jìn)線柜分閘，35kV 376母線斷路器合閘，379進(jìn)線柜帶電顯示線路停電，379進(jìn)線柜電纜終端頭一相爆裂著火，聯(lián)系110kV變電班確認(rèn)該線路停電，立即持滅火器撲滅電纜頭明火。事故造成常壓裝置跳停40臺泵;聚丙烯裝置跳停3臺泵，10臺釜;MTBE裝置2臺泵;氣分裝置4臺泵;甲乙酮裝置18臺泵，9臺空冷;加氫裝置3臺，3臺空冷;水廠裝置3臺循環(huán)水，1臺新鮮水泵;鍋爐裝置1#2#停爐;污水裝置3臺泵，1臺風(fēng)機(jī);硫磺裝置2臺泵，1臺風(fēng)機(jī)。

1.2.1.2 直接原因：施工缺陷造成電纜頭壽命縮短

現(xiàn)場可直觀發(fā)現(xiàn)故障的直接原因是由于379進(jìn)線柜電纜終端頭中相擊穿，由單相接地形成三相弧光短路。在故障發(fā)生后，對爆裂的電纜頭進(jìn)線剖面檢查發(fā)現(xiàn)，故障相的電纜終端頭應(yīng)力管未覆蓋在電纜外半導(dǎo)層，電纜頭制作工藝應(yīng)力管應(yīng)包裹在半導(dǎo)層不小于20mm，由于應(yīng)力錐是電纜終端電應(yīng)力最為集中的地方，也是故障最容易發(fā)生的部位，對制作工藝要求嚴(yán)格。因此判斷在冷縮電纜頭抽出支持芯繩或安裝過程中，應(yīng)力套管未按廠家要求施工出現(xiàn)了位移，電應(yīng)力隨著運(yùn)行時(shí)間積累絕緣越發(fā)薄弱，最終導(dǎo)致電纜頭擊穿燒毀。經(jīng)電纜頭廠家專業(yè)施工人員現(xiàn)場勘查后，認(rèn)為電纜頭的施工缺陷是引起此次故障的主要原因。

1.2.1.3 間接原因

安裝單位在安裝后，因不知相序，所以三相電纜預(yù)留長度一樣。維保單位對三相電纜進(jìn)行了倒相作業(yè)，倒相后，中相的電纜稍長，彎變的稍大，應(yīng)力也相應(yīng)稍大，是此次故障出現(xiàn)的次要原因。

1.2.2處理措施

①嚴(yán)格施工的工藝標(biāo)準(zhǔn)，培訓(xùn)技術(shù)有素、工藝熟練、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，能勝任電纜（電纜頭）施工安裝的施工人員。提高施工人員增強(qiáng)電力電纜的認(rèn)識，增強(qiáng)對電力電纜特性的了解，研究技術(shù)，改進(jìn)施工過程工藝，規(guī)范相關(guān)施工規(guī)范，加強(qiáng)各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制;②必須選用材質(zhì)優(yōu)良、規(guī)格、截面符合要求，能安全可靠運(yùn)行的附件;③選用液壓型壓接鉗，其優(yōu)點(diǎn)是模具吻合好、壓坑面積足、壓接效果能滿足技術(shù)要求。

通過對以上事故案例發(fā)生的原因分析發(fā)現(xiàn)，故障的發(fā)生是由于施工人員的技術(shù)水平不高、專業(yè)知識缺乏、責(zé)任心不強(qiáng)或使用不合格的機(jī)械壓接鉗等多方面的原因造成的。

2 結(jié)束語

對于引起電力電纜故障的原因有很多，只有認(rèn)真的進(jìn)行詳細(xì)探討，分析引起故障的原因，采取防治措施，提高施工人員的責(zé)任心和技術(shù)水平，才能提高工程質(zhì)量，從而提高電力電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行的能力。

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