一起進口110kV 整體預制式電纜中間接頭故障分析及應對

陳騰彪 鄔 韜 萬文鋒 許 坤

（深圳供電局有限公司 廣東 深圳 518020）

0 引言

2009年1月25日，某運行中的110kV電纜線路發生B相接地故障，經過對全線進行故障點查找，發現位于1#工井的中間絕緣接頭發生放電擊穿，隨即開展線路的搶修和故障分析工作。

1 線路概況

該電纜線路于2004年6月投產，總長度3917米，全線由2個交叉互聯單元構成，電纜線路一側接站內GIS，另一側接站內戶外終端，故障接頭型號為YJJJI2-64/110-1×800，整體預制絕緣件材料為EPDM；全線采用管、溝敷設，中間接頭為進口產品。

2 故障分析

2.1 整體預制絕緣件結構

整體預制絕緣件由兩側應力錐，中間內嵌導體屏蔽、上述兩者間的絕緣部分以及外屏蔽構成如圖1所示。

圖1 整體預制絕緣件結構Fig.1 Integral prefabricated pieces of insulation structure

2.2 解剖

2.2.1 打開中間接頭的防水外殼及并去除防水膠；

2.2.2 將電纜鋁護套及接頭的銅尾管之間的封鉛去除，移去銅尾管，使接頭本體裸露，整體預制絕緣件的工廠編號為NF358，內徑為 52mm；

2.2.3 在整體預制絕緣件的外表面中部發現有一個裂口，其距圓形半導電部分的長端邊緣約220mm；

2.2.4 在整體預制絕緣件上故障點的背面取兩點，作縱向切割，移去此小塊整體預制絕緣件，檢查發現其內表面布滿放電腐蝕的白色粉團，在電纜表面相對應也分布電腐蝕的白色粉團；

2.2.5 將電纜從整體預制絕緣件中取出，可清晰的察看到內嵌導體屏蔽擊穿處內表面布滿放電腐蝕的白色粉團，電纜導體連接屏蔽罩表面同樣也布滿放電腐蝕的白色粉團；

2.2.6 以擊穿孔為中心將整體預制絕緣件縱向剖開，可觀察到擊穿通道，同時也清晰的觀察到整體預制絕緣件內表面被多處放電腐蝕，且侵入導體屏蔽通向絕緣層的通道如圖2所示。

圖2 解剖組圖Fig.2 Autopsy photos

2.3 安裝數據查核復測

查閱安裝記錄表，有施工方、廠家現場技術指導雙方簽證，安裝記錄表中所記錄數據具有真實性和有效性。參照工藝圖紙，解剖過程復測各開剝尺寸，均與裝配圖上的尺寸一致，產品的應力控制部分的尺寸也無偏差，滿足安裝記錄表中各尺寸的管控要求。

2.4 原因分析

2.4.1 整體預制絕緣件中導體屏蔽處的等電場分布線及電場強度分布如圖3所示，從圖中可看出，本次擊穿處的位置處于電場強度平坦的均勻區，電場強度較高。

2.4.2 金屬屏蔽罩表面及內嵌導體屏蔽內表面相對應的布滿腐蝕白色粉團，說明在兩者界面存在長期的局部放電。

2.4.3 從擊穿孔縱切斷面看，可以看到除了“月牙形”擊穿通道外，兩側存在幾乎貫通內嵌導體屏蔽不同深度白色放電凹痕通道，這此通道是由于長期運行中局部放電形成；

2.4.4 在內嵌導體屏蔽至應力錐端部間的絕緣界面，以及與其對應的電纜表面也布滿放電腐蝕白色粉團，在絕緣界面部分表現為凹陷白坑，在電纜表面部分表現為凸起的白色粉團如圖1所示。

綜上分析，本次故障為電纜接頭在長期的運行中，整體預制絕緣件內表面與電纜界面及導體連接管屏蔽罩表面存在大量界面局部放電，隨著時間的推移，局部放電由局部區域逐步擴展，從內嵌導體屏蔽內表面逐漸滲透直至穿透該屏蔽層，進而開始在絕緣部分繼續發展局部放電，直至最后形成貫穿性的導電通道即發生絕緣擊穿故障。

圖3 等電場分布線及電場強度分布Fig.3 And distribution of electric field line and the distribution of electric field strength

2.5 在線局部放電監測

局部放電是絕緣劣化的征兆，在線監測電纜線路的局放放電，可以有效的提前預知設備缺陷程度，為消缺提供了時間的保障，避免設備故障引起電網安全運行沖擊；針對在同一批次產品安裝質量具有普遍性這一特點，對該批次的接頭進行在線局放監測跟蹤，到目前為止，仍未監測到一定量的局放信號。

3 結論及應對

3.1 結論

本次故障由于整體預制絕緣件內表面與導體連接屏蔽罩及電纜界面間存在局部放電，經長期運行由局部放電發展成貫穿性導電通道造成擊穿。

3.2 應對

3.2.1 開展線路的在線局部放電測試，提前發現絕緣缺陷征兆并及時處理，避免事故發生影響電網的安全穩定運行。

3.2.2 探索利用2Uo竣工耐壓試驗的有利條件，同步開展局部放電測試，可實現比在線局放更早地發現設備存在內部放電缺陷。