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龙少探案一起电力电缆群爆事故分析

文摘 2024-12-11 07:27 河北

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10千伏电缆故障非常常见，而群爆事故则相对罕见。因为电缆通道中一般会布置多根电缆，一旦故障涉及多个电缆，则后果会非常严重，往往会造成大范围停电。

今天一个非常典型的案例，大家分享。

故障发展过程及原因分析

上图是本次故障所涉及设备的仿真示意图，近似展示了系统接线（我有些懒，就不单独画系统接线图了)。

图中，10千伏龙牌914线是第一个故障设备。

首先，10千伏龙牌914线B相中间电缆头因绝缘老化发生间歇性接地故障，持续310ms。各间隔电气量录波数据如下图所示。

37s后914线B相再次发生间歇性接地故障持续40s，引发龙牌914中间电缆头相间短路，保护跳闸，并重合于故障。现场检查故障点周围电缆无绝缘损伤和起火燃烧痕迹。

下图为故障波形。

龙牌914线跳闸约一个小时后，同一10kV系统上龙碧934中间电缆头（距离龙牌914电缆故障处50米）处发生短路故障。由于中间头防爆盒被电弧烧穿后电弧烧伤了旁边电缆引起该处多根电缆相继发生绝缘击穿短路。

下图为934故障时的录波图。

结合故障录波和仿真分析，龙碧934中间电缆头在龙牌914B相中间电缆头间歇性接地故障期间大约承受了约2000余次较大过电压冲击。

对过电压情况进行仿真计算，得到龙碧934三相过电压电压最大幅值倍数（相对正常相电压峰值）见下表。

相别	过电压倍数(pu)
A	4.22
B	2.82
C	3.45

仿真得到的电压波形见下图。

在连续的高频次过电压冲击下龙碧934中间接头AC相绝缘受到不可逆的损伤，龙碧934A相中间接头绝缘击穿对地放电，1s后其C相也发生对地绝缘击穿，最终形成AC相同时对地短路故障。

由于故障持续时间较长，约550ms。电缆防爆盒被电弧烧穿，约14kA的故障电弧灼烧邻近电缆，造成绝缘损伤。之后约5分钟内，龙碧电缆中间接头旁的多条电缆线路陆续短路跳闸。

总结与思考

根据统计数据，配网电缆之终端头、中间头是故障高发原因，制作工艺、产品质量、运维等因素影响甚大，必须高度关注。

中间接头防爆盒具有一定的防止故障扩大的作用，但需要根据具体情况采取加强或辅助措施。第一次故障时，中间头防爆盒起到了保护周围电缆的作用。第二次由于短路电流持续时间较长，防爆盒被烧穿，邻近电缆受损，事故扩大。

消弧线圈对于电缆故障的抑制效果不如快速接地装置好。

小电流接地系统，接地故障往往是相间故障的诱发原因。由于接地引起的过电压，会对其它设备造成负面影响，破坏绝缘，扩大事故范围。

有兴趣，各位可以参考两篇以前的文章。

《接地故障，是小电流接地系统相间故障的罪魁祸首》

《电力故障，短路、接地、谐振同场演出》

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