目前，變電站內(nèi)多數(shù)采用電力電纜進行短距離的電力傳輸，雖然電纜具有占地空間小、敷設方便等優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)及敷設環(huán)境較為復雜，易發(fā)生接地故障，特別是主變壓器變低、母線聯(lián)絡電纜故障將對供電安全性造成較大危害。因此，針對主變壓器變低及母線聯(lián)絡電纜隱患開展專項排查工作，分析研究防范處理措施，對變電站的安全穩(wěn)定運行具有重要的現(xiàn)實意義。

變電站內(nèi)主變壓器變低與母線聯(lián)絡電纜較多選用非鎧裝電纜，受自然環(huán)境、外力、施工等因素的影響，電纜故障次數(shù)也有了明顯的增加，較為常見的即外表受壓出現(xiàn)破損，最終導致接地故障。本工作介紹了一起10kV母線聯(lián)絡電纜故障案例，分析了故障發(fā)生的原因，介紹了處理過程，并以此問題為導向，對10kV主變壓器變低及母線聯(lián)絡電纜進行全面檢查，介紹了隱患排查情況，分析了產(chǎn)生原因，提出針對性的防范與改進建議。

精讀

?某10kV母線聯(lián)絡電纜故障案例

1、故障概述

2018年6月6日，某變電站3#接地變零序過流動作，跳開了3#主變壓器變低開關，造成10kV 5M、10kV 6M母線失壓。試送電后，10kV 6M母線正常，10kV 5M母線出現(xiàn)C相接地。

將10kV 5M母線、PT轉(zhuǎn)檢修后，維修測試人員依次對一次設備進行外觀檢查，同時對母線、避雷器、PT一次繞組進行絕緣電阻測試，均未發(fā)現(xiàn)異常。

由于10kV 1M、10kV 5M母線聯(lián)絡電纜運行時在10kV 5M母線范圍，因此繼續(xù)對10kV 1M、10kV 5M母線聯(lián)絡電纜進行絕緣電阻測試。測試結(jié)果異常：C相3根電纜中C1電纜的主絕緣為零、外護套絕緣僅為10kΩ?km-1，不符合主絕緣應大于1000MΩ和外護套絕緣應大于0.5 MΩ?km-1的標準要求。

該電纜型號為ZRYTJV-1×630，單根長約90m，于2007年2月投入運行。

為排查電纜缺陷，先掀起整條電纜溝的蓋板，檢查電纜故障點。發(fā)現(xiàn)靠近變壓器電纜溝的轉(zhuǎn)角處，靠電纜溝壁的電纜有一嚴重破損處，見圖1。

圖1 受壓破損電纜

2、電纜受損原因分析

原電纜為非鎧裝屏蔽電纜，防外力破損性能相對較差，容易損傷。其故障點在離電纜轉(zhuǎn)彎的第二個固定支架，角鐵邊緣與固定拉爆螺栓之間，電纜長期受角鐵邊緣壓迫，在熱脹冷縮的作用下，角鐵處外護套磨損。雨水進入屏蔽層與絕緣層表面后，在水分、電場的長時間作用下，加速了絕緣的老化;最終電纜主絕緣被擊穿，電纜導體對屏蔽層放電接地。在該轉(zhuǎn)彎位置另一側(cè)的第二個固定支架處，同樣發(fā)現(xiàn)電纜已受角鐵邊緣受壓嚴重變形的情況，見圖2。

圖2 角鐵邊緣處電纜

?專項檢查情況

1、外觀檢查情況

針對以上電纜故障事件，進行了專項排查工作。主要針對10kV主變壓器變低及母線聯(lián)絡電纜，開展電纜外觀檢查及電纜的外護套絕緣試驗。

通過2個月的專項排查，完成了12個220kV變電站，67個110kV變電站中性點接地裝置電纜（含接地變電纜）、母線過渡電纜、主變壓器變低電纜外觀檢查，特別關注其與支架金屬件的距離，發(fā)現(xiàn)的主要問題及處理情況如下：

（1）某變電站10kV 2M、10kV 6M母線聯(lián)絡電纜轉(zhuǎn)彎處與角鐵觸碰處受損，對外護套修復后，外護套絕緣合格。

（2）某變電站3#主變壓器變低C相有1根電纜受壓迫，在受壓迫處加膠墊處理。

檢查中還發(fā)現(xiàn)部分電纜溝接地生銹嚴重、中間防火墻損壞、電纜支架斷裂，以及多個變電站10kV出線電纜有外皮破損、受壓迫、接近尖銳物等問題。

2、外護套絕緣試驗情況

通過半年專項排查共完成了22段電纜的外護套絕緣試驗，試驗中發(fā)現(xiàn)以下問題與異常情況：

（1）某變電站2#主變壓器變低電纜外護套絕緣試驗中C相C2外護套絕緣電阻不合格。首先檢查電纜外觀，由于電抗器室進出口、主變壓器變低側(cè)電纜溝填充了防火堵料，以及電纜溝內(nèi)積水嚴重，因此未能夠通過外觀檢查判斷電纜外護套絕緣低的故障點。其次使用振蕩波方法檢測，由于電纜過短，也未能夠發(fā)現(xiàn)故障點；最后采用電橋法檢測，發(fā)現(xiàn)C2電纜故障點在主變壓器變低側(cè)。對C2電纜外護套受損處采取橡膠絕緣材料包裹的方式進行修復，修復后外護套絕緣電阻升至34.6MΩ，試驗結(jié)果合格。

（2）某變電站10kV母線聯(lián)絡電纜因被防火材料、沙填埋，造成測量數(shù)據(jù)異常，只有幾十千歐。對防火材料進行開挖，清潔電纜外表，使電纜終端外絕緣完成外露，并用風筒吹干終端下部，電纜外護套絕緣電阻逐步恢復至1MΩ及以上，電纜恢復運行。

（3）某變電站接地變電纜外護套絕緣電阻為零，檢查發(fā)現(xiàn)兩個配電室間的穿管段電纜受白蟻侵蝕嚴重，原因是防火包吸引白蟻，白蟻在內(nèi)部筑巢后對電纜造成損害?，F(xiàn)場清理防火包、更換埋管、重新敷設電纜，進行交接試驗后恢復運行。

?防范及改進建議

1、持續(xù)開展電纜外護套絕緣試驗

當電纜外護套絕緣試驗不合格時應立即進行缺陷排查，步驟如下：①檢查電纜終端的絕緣是否受潮、是否被填埋；②檢查電纜外觀是否有受損的情況；③在電纜安裝時，要求電纜屏蔽、鎧裝接地引線必須裸露，不能夠被沙、防火泥等材料填埋，且接地點容易裝拆，以便于電纜外護套試驗。存在電纜被填埋的情況時，應開展電纜受損定位，并開挖檢查。

2、推廣使用單芯鎧裝電纜

由于鎧裝在中高壓電力電纜的造價中占比較小，因此，高壓電力電纜一般采用鎧裝電纜。但單芯電纜鋼帶鎧裝會增加損耗，造成電纜發(fā)熱嚴重；一般認為，變壓器外力破壞危害較小，所以變電站內(nèi)主變壓器變低與母線聯(lián)絡電纜普遍選用非鎧裝的YJLW03型電纜。但變電站內(nèi)電纜受施工、動物等因素影響受損的情況時有發(fā)生，并且隨著小電阻接地方式的推廣應用，主變壓器變低、母聯(lián)單芯電纜接地，不僅故障電流比較大，而且還會導致母線失壓故障，嚴重影響供電的可靠性；而鎧裝材料非導磁性能的提升，可大大減少單芯鎧裝的損耗，故建議在變電站內(nèi)推廣使用單芯鎧裝電纜。

3、電纜與支架金件間的距離

目前，電纜設計規(guī)范與驗收規(guī)范中對電纜支架的間距、電纜間的距離有明確的要求，但對電纜與支架金件之間的距離卻沒有明確的要求。從專項檢查反饋情況看，發(fā)現(xiàn)在較多轉(zhuǎn)彎處電纜外護套均與固定角鐵邊緣接觸，個別電纜還受壓出現(xiàn)明顯凹陷，且一般以轉(zhuǎn)彎第二個支撐處的受壓最嚴重，因此提出以下整改建議：①為防止電纜支架金件對電纜造成損傷，建議要求電纜與支架金件間留出20mm及以上的間隙；②應對非鎧裝屏蔽電力電纜進行排查，若發(fā)現(xiàn)受壓電纜，須安排對電纜進行重新排列，留出與金屬件的距離。

本工作針對一起10kV母線聯(lián)絡電纜破損的缺陷情況進行分析，發(fā)現(xiàn)長期受角鐵邊緣壓迫是造成其外護套破損的主要原因。由此開展了對多個變電站內(nèi)主變壓器變低與母線聯(lián)絡電纜的外觀檢查及絕緣試驗專項工作，通過對專項檢查情況的分析，提出以下建議：

1.電纜外護套絕緣試驗應在交接、預試時持續(xù)開展，以便及時發(fā)現(xiàn)電纜缺陷；

2.推廣使用鎧裝單芯電纜；

3.電纜與支架金件間應留出20mm及以上的間隙，以防止支架金件對電纜造成損傷。