由电缆次发的事故分析及处理

李杰

摘 要：电力电缆是整个电力系重要的组成部分，担负着电力输送、分配电能的任务。电缆敷设和接线是电气施工安装中的重要环节，施工质量的优劣，直接对电力系统安全稳定的运行起着重要作用。

关键词：单相短路;零序保护;相间短路

在施工安装中，无论是高压电力电缆还是低压电力电缆的电缆敷设及接线都有可能因为施工队伍及人员的技术水平、施工经验和施工机具等问题，造成由于施工中安装的原因引发的事故。举例如下：

案例一：某变电所一根10kV电缆发生单相短路（接地）故障，造成另一10kV变电所II段母线PT故障爆裂;空压机一台;系统内5个10kV变电所II段母线同时母线单相接地信号（零序保护设置报警）。

案例二：某35kV变电站的进线电缆头因施工质量导致爆裂起火，从而导致一段电网波动，引发各装置部分用电设备调停。

1 故障案例分析

1.1 案例一

1.1.1 事故原因分析

①母线PT故障爆裂：现场采用JDZX10-10A2半绝缘型互感器，其在运行中只能承受相电压，当新厂区临时电缆出现单相接地故障时，系统中未故障两相相电压升高为线电压（5.8kV升高为10kV），对地电容电流增加3倍，造成电压互感器铁芯饱和，感抗迅速减小，小于系统中的容抗，电压互感器产生铁磁谐振，互感器励磁电流激增几十倍，过电压幅值达到数倍的额定电压，电压互感器温度迅速升高，绝缘相对薄弱处的PT爆裂。

当电缆单相接地时系统A相电压为0，B、C相为线电压9.8kV，零序电压为9.6kV。

②经现场排查，此故障电缆为新建装置的临时电缆。敷设方式地埋敷设。施工单位敷设电缆使用牵引机，过程中电缆与尖锐物体摩擦使得电缆绝缘受损。

零序互感器一次电流是IA+IB+IC=3I。正常时，IA+IB+IC=3I0=0，互感器铁芯中不会产生磁通。当发生单相接地故障时，IA+IB+IC=3I0≠0，铁芯中出现零序磁通，电流继电器有3I0电流流过，零序保护报警。采用这种保护，不能及时摘除故障点。因企业为石油化工企业，如采用零序保护跳闸方式，正常运行期间如三相电源严重不平衡、地中的杂散电流在电缆外皮中流过时都有可能造成零序保护直接跳闸，对现场装置的安全稳定运行存在隐患。尤其注意电缆通过零序电流互感器时，电缆金属护层和接地线要对地绝缘，电缆接地点在互感器以下时，接地线应直接接地。接地点在互感器以上时，接地线应穿过互感器接地。

1.1.2 处理措施

严格施工时的施工方法，杜绝遗留隐患存在;改变系统接地方式;系统增上小电流选线系统。

1.2 案例二

1.2.1 事故原因分析

1.2.1.1 事故现象：电气监控系统发出警报

某35kV变电站35kV快切动作。电气值班员进入站内发现5kV二段379进线柜分闸，35kV 376母线断路器合闸，379进线柜带电显示线路停电，379进线柜电缆终端头一相爆裂着火，联系110kV变电班确认该线路停电，立即持灭火器扑灭电缆头明火。事故造成常压装置跳停40台泵;聚丙烯装置跳停3台泵，10台釜;MTBE装置2台泵;气分装置4台泵;甲乙酮装置18台泵，9台空冷;加氢装置3台，3台空冷;水厂装置3台循环水，1台新鲜水泵;锅炉装置1#2#停炉;污水装置3台泵，1台风机;硫磺装置2台泵，1台风机。

1.2.1.2 直接原因：施工缺陷造成电缆头寿命缩短

现场可直观发现故障的直接原因是由于379进线柜电缆终端头中相击穿，由单相接地形成三相弧光短路。在故障发生后，对爆裂的电缆头进线剖面检查发现，故障相的电缆终端头应力管未覆盖在电缆外半导层，电缆头制作工艺应力管应包裹在半导层不小于20mm，由于应力锥是电缆终端电应力最为集中的地方，也是故障最容易发生的部位，对制作工艺要求严格。因此判断在冷缩电缆头抽出支持芯绳或安装过程中，应力套管未按厂家要求施工出现了位移，电应力随着运行时间积累绝缘越发薄弱，最终导致电缆头击穿烧毁。经电缆头厂家专业施工人员现场勘查后，认为电缆头的施工缺陷是引起此次故障的主要原因。

1.2.1.3 间接原因

安装单位在安装后，因不知相序，所以三相电缆预留长度一样。维保单位对三相电缆进行了倒相作业，倒相后，中相的电缆稍长，弯变的稍大，应力也相应稍大，是此次故障出现的次要原因。

1.2.2处理措施

①严格施工的工艺标准，培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责，能胜任电缆（电缆头）施工安装的施工人员。提高施工人员增强电力电缆的认识，增强对电力电缆特性的了解，研究技术，改进施工过程工艺，规范相关施工规范，加强各环节质量控制;②必须选用材质优良、规格、截面符合要求，能安全可靠运行的附件;③选用液压型压接钳，其优点是模具吻合好、压坑面积足、压接效果能满足技术要求。

通过对以上事故案例發生的原因分析发现，故障的发生是由于施工人员的技术水平不高、专业知识缺乏、责任心不强或使用不合格的机械压接钳等多方面的原因造成的。

2 结束语

对于引起电力电缆故障的原因有很多，只有认真的进行详细探讨，分析引起故障的原因，采取防治措施，提高施工人员的责任心和技术水平，才能提高工程质量，从而提高电力电缆安全稳定运行的能力。

参考文献：

[1]刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2]陈家斌.常用电气设备故障排除实例[M].河南：河南科学技术出版社，2001.