一起GIS電纜終端氣室局放異常缺陷分析

曾昭衍

（茂名供電局，廣東 茂名 525000）

0 引 言

2017年6月28日，為實時掌握缺陷點局放情況，在缺陷點氣室及周圍加裝了GIS重癥監測系統。經過近半年的監測發現，該缺陷點局放信號長期穩定存在，放電幅值約25～30 dB[1]，經分析討論決定更換B相電纜GIS側終端。但經現場勘察發現，B相電纜余長不足，所以決定將B相電纜以及兩側終端一并更換。

1 停電更換

2018年5月15日-2018年5月25日進行停電更換B相電纜。更換過程中，首先對原三相電纜分別進行耐壓試驗，同時監測局放數據，發現除B相電纜終端局放信號異常外，C相電纜也同樣出現了異常的局放信號，A相通過耐壓試驗，無異常局放信號。為一次性消除隱患，經研究決定三相電纜GIS側電纜終端全部更換[2]。5月25日，恢復110 kV地雙線送電，局放信號消失。其中，B相電纜及兩側終端使用吉熙安廠產品更換，A相、C相電纜GIS終端采用長園廠產品更換。

2 缺陷查找

2.1 B相電纜終端缺陷

放電證據1：電纜纜芯斷面到絕緣層端面距離128 mm，符合安裝要求；纜芯直徑34 mm，符合電纜技術要求；但測量電纜絕緣層斷面低于應力錐內斷面約15 mm，按要求電纜絕緣層斷面應高于應力錐內斷面約10 mm。

圖1為110 kV地雙線電纜B相卡在外套筒中的表帶觸頭和固定夾底部圖，卡在GIS氣室電纜終端外套筒中的表帶觸頭和固定夾底部有銅綠和黑色物質層，金屬表面粗糙不光滑，推斷運行中有存積的水分導致金屬銀鍍層及銅件發生腐蝕。

放電證據2：拆開B電纜觸頭4顆緊固螺絲后電纜因重力自行從外套內脫出，表帶觸頭與固定夾與纜芯脫離，卡在外套內；電纜纜芯表面有放電變黑痕跡；在均壓環與纜芯空隙有一處干涸黃白色粉末，粉末周圍有明顯的放電變黑痕跡，如圖1所示；正對粉末的應力錐斷面存在變形痕跡，推斷為放電所致。

圖1 B相電纜纜芯端部銹跡圖

放電證據3：在檢查110 kV地雙線ABC三相電纜GIS側終端表帶觸頭及固定夾時發現，B相電纜表帶觸頭和固定夾底部銹蝕痕跡明顯，銅綠斑點痕跡和黑褐色痕跡明顯，金屬表面粗糙。通過對比發現，B相電纜表帶觸頭和固定夾腐蝕最嚴重，C相次之，A相外觀相對完好無銹蝕痕跡。ABC三相的電纜表帶觸頭和固定夾異常部位均在底部。

放電證據4：110 kV地雙線B相電纜GIS側終端纜芯內錐絕緣子內壁放電痕跡，如圖2所示，呈現樹杈放電痕跡。

圖2 B相電纜終端內錐絕緣子內壁放電痕跡

由于B相電纜纜芯下墜，導致B相電纜終端結構變化，形成三處放電條件，如圖3所示。

圖3 B相電纜放電示意圖

2.2 C相電纜終端缺陷

放電證據1：110 kV地雙線電纜觸頭C相纜芯頂部有銅綠痕跡，推斷運行中此處有多余水分存積。

放電證據2：110 kV地雙線電纜觸頭C相電纜表帶觸頭和固定夾底部，如圖4所示；卡在GIS氣室電纜終端外套筒中的表帶觸頭和固定夾底部有黑色物質層，同時在外套筒中靜觸頭金屬底部有點狀放電痕跡，且放電痕跡較為集中的分布在90°的范圍內。推斷運行中有存積的水分導致金屬銀鍍層發生腐蝕，同時發生過擊穿放電。

3 缺陷原因綜合分析

導致110 kV福地站110 kV地雙線GIS間隔電纜終端頭氣室局放信號異常的主要原因是B相電纜放料不足，終端底部固定懸空導致電纜纜芯下墜產生的多處氣隙[3]。內錐絕緣子內壁上的樹杈放電痕跡表明，該局放缺陷對設備絕緣造成了一定損傷，如未及時處理將進一步導致絕緣故障，可能最終造成電力事件。但本次缺陷應為施工質量不良導致的個體案例。

圖4 C相電纜表帶觸頭和固定夾底部

同時，還發現電纜終端在安裝過程中環境濕度控制不嚴，致使C相電纜終端金屬部件出現銹蝕。

長園科技有限公司2010年產110 kV-800 A電纜GIS終端存在設計缺陷，均壓環與固定夾間易發生局部放電缺陷，但其對于長期運行的影響暫無法定性定量評估。

4 暴露問題及改進

暴露問題具體如下，電纜終端驗收不嚴，作業環境監管不到位，電纜終端安裝作業過程及驗收情況記錄未妥善保存。

改進方案包括2點，具體如下。

（1）修編電纜終端驗收作業指導書，切實保證安裝工藝按要求實施，同時完善相關保存記錄。

（2）明確電纜設計長度，要求每條電纜應留有足夠余長，避免電纜終端更換被迫更換電纜的情況。

5 結 論

本次缺陷案例證明GIS帶電局放可以發現設備的絕緣缺陷，所以計劃增加GIS帶電局放相關設備的配置以及相關測試的開展。