多T接電纜混合線路故障測(cè)尋分析與探討

余陽(yáng)澄

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局, 廣東汕頭，515041）

多T接電纜混合線路故障測(cè)尋分析與探討

余陽(yáng)澄

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局, 廣東汕頭，515041）

隨著城市電網(wǎng)地不斷改造和電力電纜的廣泛運(yùn)用，高壓電力電纜對(duì)城市電網(wǎng)的發(fā)展起著主導(dǎo)作用。電纜線路的增多和改造，也使T接電纜線路也不斷出現(xiàn)，甚至出現(xiàn)一條電纜線路有多個(gè)T接電纜頭。電纜一旦發(fā)生故障，尋找起故障點(diǎn)來(lái)十分困難，由于電纜應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大、運(yùn)行年限的增長(zhǎng)，電纜故障也會(huì)越來(lái)越頻繁，這就使得每年供電企業(yè)都要花費(fèi)大量的人力物力，而且還將給企業(yè)帶來(lái)難以估計(jì)的停電損失。因此，如何快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地找出電纜故障點(diǎn)，一直是供電企業(yè)跟施工單位探討的首要問(wèn)題。本文結(jié)合實(shí)際運(yùn)行的多T接電纜線路故障實(shí)例，對(duì)測(cè)尋方法進(jìn)行深入分析研究。

電纜混合線路；T接電纜；電纜故障；故障測(cè)尋

0 引言

隨著電纜故障測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備的普及，普通電纜的各類(lèi)型故障測(cè)尋已變得越來(lái)越容易。但由于電力電纜線路的隱蔽性及其測(cè)試條件的局限性，使得像有T接電纜頭和GIS終端頭的電纜故障的查找還是存在一定困難，因此如何合理地選擇故障測(cè)試設(shè)備和測(cè)試方法準(zhǔn)確快速地查找電纜故障縮短停電時(shí)間是電纜運(yùn)行人員非常關(guān)心的問(wèn)題，同時(shí)這種復(fù)雜案例的分析研究也具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電纜線路故障實(shí)例

2013年12月22日22時(shí)37分，110kV官?gòu)VII線跳閘,B相故障，重合不成功。220kV官埭變電站：139開(kāi)關(guān)零序Ⅱ段、距離Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作，測(cè)距4.5公里。110kV官?gòu)VII線為架空、電纜混合線路，其中架空線路4.3km，電纜線路5.768km，線路自220kV官埭站起至220kV廣興站止，中間T接珠辛、泰山、陽(yáng)光三個(gè)110kV變電站，如圖1所示。

圖1 110kV官?gòu)VII線概況圖

2 電纜故障測(cè)尋經(jīng)過(guò)及分析

2.1 故障分段確認(rèn)

接到110kV官?gòu)VII線跳閘通知后，我們立即組織對(duì)線路進(jìn)行故障巡視，根據(jù)變電站故障測(cè)距結(jié)果,故障點(diǎn)大致位于長(zhǎng)江路與泰山路交界的N18塔附近，N18塔為架空線路和電纜線路連接點(diǎn)，輸電架空班和電纜班以測(cè)距點(diǎn)為中心，同時(shí)對(duì)線路進(jìn)行巡視。經(jīng)檢查，架空線路未發(fā)現(xiàn)異常跡象，電纜路徑周?chē)矝](méi)有發(fā)現(xiàn)施工或被開(kāi)挖現(xiàn)象，電纜終端也沒(méi)有放電痕跡。

次日早上，我們?cè)俅伟才虐嘟M重新對(duì)全線進(jìn)行仔細(xì)巡視，結(jié)果電纜班發(fā)現(xiàn)在N18電纜戶外終端間的外護(hù)套接地箱接地引出線末端線夾熔斷，初步判斷故障點(diǎn)應(yīng)該在N18附近電纜段。根據(jù)此情況，我們立即組織對(duì)電纜線路主絕緣進(jìn)行測(cè)試，解開(kāi)N18塔架空與電纜終端跳線，采用5000V兆歐表在N18電纜終端對(duì)B相電纜進(jìn)行主絕緣測(cè)試，并與C相電纜進(jìn)行對(duì)比，測(cè)試結(jié)果B相電纜主絕緣并無(wú)明顯降低（B相絕緣電阻為5.6GΩ， C相絕緣電阻為5.8GΩ），外護(hù)套絕緣也正常。因電纜主絕緣故障后絕緣會(huì)自行恢復(fù)到一定水平，且兆歐表容量較低，絕緣測(cè)試不一定能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在通過(guò)對(duì)架空線路和T接珠辛站電纜段進(jìn)行絕緣測(cè)試和仔細(xì)巡查排除故障后，決定對(duì)N18至220kV廣興站電纜段B相進(jìn)行主絕緣直流耐壓測(cè)試。因直流耐壓會(huì)對(duì)電纜系統(tǒng)薄弱點(diǎn)造成一定損傷，所以需確認(rèn)故障點(diǎn)范圍。測(cè)試電纜段系統(tǒng)圖如圖2所示。

2.2 故障測(cè)尋及分析

測(cè)尋一開(kāi)始，我們首先采用的德國(guó)賽巴故障定位系統(tǒng)S32，在斷開(kāi)各個(gè)變電站電纜末端開(kāi)關(guān)并做好安全措施后，使用30kV沖擊高壓進(jìn)行弧放射法測(cè)試，結(jié)果波形比較復(fù)雜，無(wú)法進(jìn)行故障預(yù)定位。由于測(cè)試末端連接三個(gè)變電站，且全部為GIS終端，高壓電橋同樣無(wú)法使用。最后決定直接利用30kV沖擊高壓進(jìn)行連續(xù)脈沖測(cè)試，將故障點(diǎn)進(jìn)一步擊穿破壞，并利用T16聲磁同步定點(diǎn)儀對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，由于電纜中間接頭相對(duì)較為薄弱，我們一開(kāi)始選擇距離測(cè)試端最近的一個(gè)中間接頭井進(jìn)行測(cè)試，聽(tīng)到有微弱放電聲。經(jīng)過(guò)開(kāi)挖，發(fā)現(xiàn)該#11中間接頭外觀并沒(méi)有明顯放電痕跡，而且接頭靠N18電纜終端側(cè)電纜本體也同樣聽(tīng)到微弱放電聲，開(kāi)挖附近工井進(jìn)行確認(rèn)，附近并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。由于#11中間接頭為絕緣接頭，我們利用電流鉗表分別對(duì)B相接頭兩側(cè)接地線進(jìn)行環(huán)流測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)靠N18電纜終端側(cè)有沖擊脈沖電流，另一端顯示為0，判斷故障點(diǎn)位于N18電纜終端到#11中間接頭電纜段。

再次進(jìn)行聲磁同步定點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，在距離N18電纜終端約250米處有明顯放電聲，對(duì)兩側(cè)工作井進(jìn)行開(kāi)挖，在兩個(gè)工作井均聽(tīng)到管內(nèi)傳來(lái)明顯放電聲，隨后立即組織人員對(duì)電纜進(jìn)行開(kāi)挖并更換，經(jīng)對(duì)開(kāi)挖出的故障電纜段解剖檢查，并未發(fā)現(xiàn)主絕緣和外護(hù)套絕緣故障點(diǎn)。

最后再對(duì)N18電纜終端至切除點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)脈沖測(cè)試，通過(guò)定點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)在距離N18電纜終端第2個(gè)工作井附近有放電信號(hào)，因該工作井附近管線錯(cuò)綜復(fù)雜，10kV電纜、交通信號(hào)、電信管道、視頻監(jiān)控等都在該處匯集，且往N18電纜終端穿過(guò)馬路，無(wú)法進(jìn)行開(kāi)挖檢查，經(jīng)在距離N18電纜終端第1個(gè)工作井開(kāi)挖并抽出電纜發(fā)現(xiàn)，故障點(diǎn)正位于該處。隨后立即組織人員更換電纜和制作兩個(gè)中間直通接頭，其中一個(gè)位于橋架上，終于在28日下午完成電纜故障修復(fù)，恢復(fù)送電。

3 測(cè)尋總結(jié)

（1）本次電纜故障應(yīng)為電纜主絕緣存在缺陷，故障發(fā)生時(shí)，主絕緣擊穿，而電纜外護(hù)套絕緣完好，短路電流通過(guò)電纜外護(hù)套泄放，在距離故障點(diǎn)最近端接地點(diǎn)（N18電纜戶外終端間的外護(hù)套接地箱接地引出線末端線夾）放電，引起線夾熔斷。電纜故障后，主絕緣又恢復(fù)到一定水平，故主絕緣和外護(hù)套絕緣測(cè)試均未能檢出問(wèn)題。最后解除外護(hù)套接地，并通過(guò)30kV沖擊高壓進(jìn)行連續(xù)脈沖，才徹底把主絕緣和外護(hù)套絕緣破壞。

圖2 N18至220kV廣興站電纜段系統(tǒng)圖

（2）由于110kV官?gòu)VII線連接5個(gè)變電站，解除N18塔與電纜終端跳線后仍保持3個(gè)變電站連接，且中間有兩個(gè)T接終端，使用故障定位儀進(jìn)行單脈沖測(cè)試，波形比較復(fù)雜，無(wú)法進(jìn)行故障預(yù)定位，高壓電橋也無(wú)法使用，造成故障查找困難。而采用連續(xù)沖擊和聲磁同步進(jìn)行定位時(shí)，由于部分電纜管道被泥沙和樹(shù)根緊緊堵住，造成真正故障點(diǎn)放電聲無(wú)法傳出，聲音通過(guò)電纜線芯共振，在另外一段通暢的電纜管道中被放大，造成誤判。

（3）電纜路徑情況錯(cuò)綜復(fù)雜，短短的200米內(nèi)，穿管、頂管、橋架多種敷設(shè)方式并存，轉(zhuǎn)彎井多且隱蔽，并與其它管道、設(shè)施交叉重疊相連，加大測(cè)尋難度和開(kāi)挖檢查難度，影響故障測(cè)尋時(shí)間。在修復(fù)過(guò)程，由于部分電纜段位于泰山路（汕頭市區(qū)主干道）機(jī)動(dòng)車(chē)道上，來(lái)往車(chē)輛密集，為避免新制作中間接頭位于機(jī)動(dòng)車(chē)道上和減少開(kāi)挖路面對(duì)，一端利用步道上一個(gè)工作井?dāng)U大修砌一個(gè)中間接頭井，一端在橋架上制作一個(gè)中間接頭，增加更換電纜的長(zhǎng)度和工作的復(fù)雜性。

（4）由于110kV官?gòu)VII線連接兩個(gè)220kV變電站和三個(gè)110kV變電站，涉及變電站5個(gè)，而測(cè)試線路主絕緣又需要把110kV官?gòu)VII線由檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)為冷備用狀態(tài)，退出各個(gè)變電站的線路地刀，在一定程度上增加了故障查找的時(shí)間。

[1]朱啟林，李仁義，徐丙垠．電力電纜故障測(cè)試方法與案例分析[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2]余陽(yáng)澄.110kV電纜故障測(cè)尋技術(shù)研究與應(yīng)用[D].華南理工大學(xué)碩士論文，2013.

[3]崔江靜，凌建.110kV珠九乙線電纜故障的測(cè)尋分析及總結(jié)[C].全國(guó)第八次電力電纜運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文集.

[4]楊春宇.電力電纜故障分析與診斷技術(shù)的研究[D].大連理工大學(xué)碩士論文，2013.

Analysis and discussion on fault detection of multi-t cable hybrid line

Yu Yangcheng
(Guangdong power grid co., LTD. Shantou power supply bureau, Shantou Guangdong,515041)

With the continuous transformation of urban power grid and the widespread use of power cables,high-voltage power cables play a leading role in the development of urban power grid The increase and renovation of cable lines also make the connection of the t-connect cable constantly appear, even a cable line has multiple t-connected cables Cable in case of failure, find the point of failure to very difficult, due to the expansion of cable used, length of run, cable fault will be more and more frequent,this makes the power supply enterprise every year to spend a lot of manpower material resources, but also will bring enterprises difficult to estimate the power loss Therefore, how to find out the cable fault point quickly, accurately and economically is the primary problem that the power supply enterprise and the construction unit have discussed. In this paper, a practical example of multi-t cable line fault is presented in this paper

cable hybrid line; T connect cable; Cable failure; Fault finding;