一起110kV单芯电缆线路故障的分析

一起110kV单芯电缆线路故障的分析

吴菲菲王龙

（苏州供电公司电缆运检室江苏省苏州市215000）

摘要：电力电缆在城市供电网络中应用越来越广泛，同时因城市发展中的大型市政建设导致电缆发生外力破坏的概率也越来越高。本文介绍了一起110kV电缆线路外力破坏故障，分析了故障产生的原因及修复故障的过程。

关键词：单芯电力电缆；外力破坏；故障抢修

0引言

随着城市化进程加快，电力电缆因其具有较高的供电可靠性和不影响城市景观等优点，在城市输配电网络中应用越来越广泛。目前，电网中10-35kV电缆多采用三芯结构，110kV及以上电压等级电缆采用含金属护层的单芯结构。金属护层一方面起径向阻水和抗机械损伤作用，另一方面在系统发生短路故障时为故障电流提供回流通路。

电缆主芯和金属护层可以看做变压器的初级绕组和次级绕组，当主芯通过电流时在其周围产生磁通，磁通与金属护层相铰链，在金属护层上产生感应电压。相关研究表明，在金属护层两端不接地的情况下，护层悬浮电压在极端情况下能达到与线路电压同一数量级水平，严重危及电缆运行安全和运检人员安全，因此高压单芯电缆接地系统对线路安全运行至关重要，一旦接地系统被破坏而又未能及时被发现，将极有可能导致电缆故障发生。

1故障情况简述

2016年9月7日14时01分，某110kV线路保护动作跳闸，线路重合不成。得到调度通知后，当地供电部门运行单位立即组织力量对该条线路进行了故障巡视，在位于线路走向上的珠江路与玉山路口发现有疑似施工活动。随后，申请将该线路改至检修状态，进行进一步的检查。9月7日17：03分，该线路改为检修状态。

2故障定位与修复过程

该线为架空-电缆混合线路，其中电缆线路共两段，分别为：

1）110kV新升变2#户外终端杆－220kV狮山变：共6组绝缘式中间接头，电缆段型号为YJLW03-64kV/110kV-400mm²（从110kV新升变2#户外终端杆至J1中间接头，长度690米，亨通电缆厂生产）+YJQ03-64kV/110kV-400mm²（从J1中间接头至220kV狮山变，长度2512米，上海电缆厂生产），电缆全长3203米，于2001年02月27日投运。其中，C相电缆在2009年6月10日更换过一段新电缆（从J4往J5方向，长度为220米，型号为YJLW03-64kV/110kV-400mm²，上海藤仓电缆厂生产）。

2）220kV寒山变－110kV新升变1#户外终端杆：共8组绝缘式中间接头，电缆段型号为YJLW03-64/110-800mm²，长度4560m，上海滕仓电缆厂生产，于2014年3月19日投运。

在得到调度许可后，运行单位组织人员在新升变2#户外终端杆、新升变1#户外终端杆分别挂接地线一副，随后对现场开展进一步勘察，发现该线路（110kV新升变2#户外终端杆－220kV狮山变）电缆段的J1接地箱内，C相电缆护层过电压限制器有被击穿痕迹，

之后，抢修在110kV新升变2#户外终端杆处，利用电缆故障测试车进行故障测距（波速取86m/μs），采用二次脉冲法，对电缆进行预定位，测距结果显示故障点距离110kV新升变2#户外终端杆大约740米。得到故障测试距离后，进一步利用故障测试车的冲击发生单元进行精确定位，在距离J1处50米有明显的放电声音。综合故障精确定位结果以及现场勘察情况，判断电缆故障点位于该线路（110kV新升变2#户外终端杆－220kV狮山变）电缆段的J1至J2之间，地点位于疑似施工区域附近。

随即，抢修人员对故障电缆进行了路径探测与确认，之后对疑似故障点附近区域进行开挖，将敷设于排管内的电缆段暴露以后，确认J1中间接头至J2中间接头间的C相电缆发生故障，故障点距离J1中间接头约50米，根据故障部位的损坏情况，判断故障原因为外力损坏。故障电缆段的现场解体情况如下图所示：

图1某110kV线路故障点现场情况

随后，抢修故障电缆段进行修复。抢修修复方案为将故障点临近两侧工井内的C相电缆切断，

抽出两处切断位置间的电缆段，更换为120米长的新电缆段，在并两处切断位置分别新做一只直通式电缆中间接头，并对被击穿的J1接地箱内电缆护层过电压限制器进行了修复更换。

3结论与建议

本次事故暴露出了周期性巡视工作存在一定局限性，由于本次路面破碎作业移动性较强、作业时间短，处在巡视间隔期，因此巡视人员未能及时制止外破隐患，导致故障。因此接下来将吸取本次事故教训，重点做好如下两个方面工作：

创新对路面破碎、非开挖拖拉管作业、地质勘探等“小、短、散、游”类施工的管控手段。拖拉管、地质勘探、路面破碎等小型作业具有移动性强、作业时间短等特点，采用传统针对大型固定点施工的巡视、值守等手段效果并不明显。采用逆向思维，系统排查苏州市内破碎机、顶管机和钻探机情况，在机身醒目位置处张贴电缆设施保护提示牌，并定期通过短信平台进行提醒。

参考文献：

[1]柏仓，储强，邓鹏.一种改进型电力电缆故障行波测距方法的研究[J].电气应用，2012（12）：82-84.

[2]范承志，孙盾，童梅，等.电路原理（第二版）.北京：机械工业出版社，2008.

[3]皇浦学政，王光明.110kVXLPE电缆故障定位[J].高电压技术，2001，27（104）：44-46.

[4]王伟，郑健康，王光明，等.交联聚乙烯（XLPE）绝缘电力电缆技术基础（第三版）.西安：西北工业大学出版社，2011.

作者简介

吴菲菲（1990-），男，本科生，主要从事电缆日常运检工作.E-mail：747368939@qq.com.cn

王龙（1990-），男，硕士研究生，主要从事电缆日常运检工作.E-mail：343049078@qq.com.cn