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I主变35KV进线单芯电缆烧蚀故障技术分析一、故障原因分析35kV单芯电缆单芯电缆的线芯与金属屏蔽层的关系，可看作一个变压器的初级绕组，当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压，感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，特别是在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽层上会形成很高的感应电压，2012年汛期曾击穿35kV单芯电缆护套绝缘1＃主变A相线圈。我矿主变35KV电缆线路虽然较短，但是工作电流较大（投产后単变运行电流还会逐增，甚至达1.5Ie），所以金属护套中的环流会引起电缆严重发热；由于在接头处电阻较大，所以在电缆接头处发热较严重，温升较大，时间一长电缆接头处就会出现碳化现象，在建站五年中曾发生过两次，因过热诱发了护套及绝缘碳化击穿；通常35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式，这是因为这些电缆大多数是三芯电缆，在正常运行中，流过3个线芯的电流总和为零，在金属屏蔽层外基本上没有磁链；这样，在金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过金属屏蔽层。而我矿设计采用的是单芯电缆，当单芯电缆线芯通过II电流时就会在它的两端出现感应电压；感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，该电缆线路虽然较短，但是工作电流较大，如果仍将金属屏蔽层两端三相互联接地，则金属屏蔽层将会出现线芯电流值的50％-95％的环流，形成损耗，使金属屏蔽层严重发热；因此，必须将此处的金属屏蔽层两端接地改为一端接地，以防止雷电流或过电压波（侵入波）沿线芯流动时，电缆金属屏蔽层不接地端出现很高的冲击电压。在系统发生短路、短路电流流经线芯时，电缆金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压，可将另一端经过电压保护器接地（TBP）。二、电缆过热的原因形成电缆运行中，金属屏蔽层上将产生感应电压：设电缆线芯与屏蔽层之间的电容为Cl，屏蔽层与大地之问的电容为C2，系统相电压Ue，则发生屏蔽层断裂时，其悬浮电位为U=Ue×C1/(C1+C2)，其中，Ue=35/1.732=20.2kV，因电容Cl、C2大小相近，所以悬浮电位U约为10kV。运行中金属屏蔽是接地的，首段金属屏蔽因断裂而处于悬浮状态，末段金属屏蔽因其直接接地处于地电位；在感应电压作用下，首段金属屏蔽首先在断裂点处向处于地电位的末段金属屏蔽层放电，逐步烧蚀単相电缆主绝缘直至发生击穿，形成单相弧光接地；当単相在接地后，首段金属屏蔽层电位降为地电位，金属屏蔽III在断裂点处向处于地电位的末段金属屏蔽层放电，部分烧蚀了外护套和主绝缘（可引诱火灾，如3月25日2＃主变电缆故障）。3月25日降压站2＃主变及1＃主变，1.2.4次应属于这个范畴（笫3次2012年7月13日属绕击雷侵入波所致）。三、从4次故障对我矿供电提出以下建议1、主变电缆线路不长，电缆金属护套可采用一端直接接地方式，若负荷较大时则可采取另一端经过电缆保护器接地方式。2、根据几次故障分析的原因，将1＃2＃主变的电源电缆，将护套、屏蔽层、半导体全部剝离，另加35kv两层绝缘热缩管以母线型式进行装置；经9个多月的运行，至今未出现异常，本次2＃主变以同样手段恢复供电运行。3、电缆安装后的金属屏蔽层直流电阻试验：试验规程规定在电缆线路投入运行前和在重做终端或接头后应进行金属屏蔽层与导体的电阻比试验，该项试验显然可以发现金属屏蔽层的断裂问题；但是各规程中关于电缆安装后金属屏蔽层直流电阻的试验存在空缺，设想2013年度要对10kv及以上交联电缆做电阻比试验。特别是娘子神输电站，娘大线0＃塔基及杜家村变电站，杜大线1＃Ｈ形杆基，35kv单芯交联电缆做电阻比试验（现在无备用电缆，是否貯备有待决定1×240-1000M）。IV4、关于交联电缆耐压试验，国标：电缆的电压试验应采用工频交流电压，3.5UO，5min或2.5UO，30min，但《电气设备预防性试验规程》(DL／T596—1996)中则规定采用直流耐压试验；然而各规定不一致，因交联电缆泄漏很小，所以多数不推荐对交联电缆进行直流耐压试验。2013年度预防性电气试验，不准备对娘子神输电站，娘大线0＃塔基及杜家村变电站，杜大线1＃Ｈ形杆基，35kv单芯交联电缆做直流耐压试验。仅对下井三回10kv线、副井双回10kv线交联电缆进行直流耐压试验。