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1、宝钢能源部新宝变电所新 37 试验与电缆故障处理经过与小结宝钢能源部新宝变电所新 37试验与电缆故障处理经过与小结 一 设备资料新 37电缆 1995年投入运行，4 回路 340mm2截面，电缆额定电压等级为6/6KV，型号为 YJV22（铠装加强型）。该电缆线路每一回路有 2种型号规格组成：新宝 S/S变电所出来前 373米左右是隧道敷设的非铠装交联电缆；从 373处到 4号泵站的 1公里电缆为 YJV22（铠装加强型）。实际线路使用电压为 3KV，线路全长 1432.2M 7M（施工图纸上标定为 1557M有误）。主要是对宝钢 4号泵站供电。1998 年 5月该回路电缆在正常的预防性试验中
2、发现主绝缘泄漏电流超标后，由于没有原始的试验数据，故将试验周期相应地缩短到了 1年。在 1999年 6月预防性试验中发现主绝缘泄漏电流较 98年数据有明显的劣化趋势，为了确保该电缆能正常运行，故还是把试验相应地周期缩短到了 1年，便于适时地把握与分析该电缆的劣化趋势。二试验经过2000年 5月 18日在 2500V摇表进行绝缘电阻测试试验中发现，发现该电缆绝缘已存在严重的放电现象（绝缘电阻测试不稳定，最严重的电缆绝缘电阻从 15000M W 下降到 250M W ，且很不稳定，数据上下来回反复晃动，充电与放电反复存在），同样泄漏电流在 3KV与 5KV直流电压下也有严重的放电现象（在几个 m
3、A 电流之间左右晃动）。充电与放电的频度虽然较低，但以上现象在新 37电缆线路上几乎大部分电缆多存在，可以说明电缆劣化已到了相当严重的程度（虽然绝缘测试与泄漏电流有一定的吸收比），从以往电缆故障发生积累的经验来看，该电缆随时可能会在运行中发生击穿故障。为了评估该电缆的绝缘水平，在 5月 18日中午对该电缆进行了 0.1HZ耐压试验，试验电压分三级: 第一级 3KV/1分钟；第二级 7KV/1分钟；第三级11KV/60分钟（如按实际 6/6电压等级电缆选择试验电压应该是: 第一级 6KV/1分钟；第二级 12KV/1分钟；第三级 18KV/60分钟）。第一次耐压 5月 18日 10点 29分对（
4、R 相 3根：R1；R3；R4）电缆进行耐压试验，试验电压分三级: 第一级 3KV/1分钟；第二级 7KV/1分钟；第三级 11KV/60分钟，电缆通过耐压。耐压后绝缘电阻较耐压前有了一定的上升，（R1 绝缘电阻从 750M W 上升到了 850M W ；R3 绝缘电阻从 9000M W 上升到了 70000M W ；R4 从 1000M W 上升到了50000M W ），但 R1放电现象还很明显。第二次耐压 5月 18日 13点 09分对（T4；S4；S2；S1；4 根）电缆进行试验，试验电压分三级: 第一级 6KV/1分钟；第二级 12KV/1分钟；第三级 18KV/60分钟.在第三级 1
5、8KV进行到 18分钟时试验设备发生击穿跳电（此时打印机打印显示为：AT 25.4KV）。此时再用 2500V摇表测试绝缘电阻时各耐压回路电缆绝缘电阻没有发生明显的击穿现象和变化（T4 电缆绝缘从 4000M W 下降到 2000M W ，此时该电缆充电与放电现象变得不十分明显了），当时怀疑试验设备发生故障，但对试验设备进行空载试验时未发生击穿。为了保险起见，后对试验电压进行手动操作，加电压过程：3KV/1 分钟通过；4KV/1 分钟通过；5KV电压施加后立即发生击穿跳电（此时打印机打印显示为：AT 5.5KV）。用 2500V摇表测试各耐压回路电缆绝缘电阻时发现 T4电缆绝缘电阻上升到了 2
6、0000M W ，其它回路电缆绝缘电阻未发现明显变化，说明 4根电缆中有闪络故障存在，但无法判断具体是哪一相电缆。当重复加电压过程时，上升到 5KV电压后又立即发生击穿跳电（此时打印机打印显示为：AT 5.7KV）。此时 T4电缆绝缘电阻下降到了900M W （900M W -50M W 来回晃动），怀疑 T4电缆有问题，施加直流 5KV电压未发生击穿，但施加 0.1HZ试验电压 3KV/1分钟通过；4KV又发生跳电（此时打印机打印显示为：AT 8.5KV）。用 2500V摇表测试绝缘电阻时绝缘电阻在 100M W -20M W 来回晃动，说明此时T4电缆故障已从闪络性故障向高阻性故障发展。再
7、一次施加 0.1HZ试验电压 3KV/1分钟通过；4KV 又发生跳电（此时打印机打印显示为：AT 8.3KV）。此时电缆绝缘电阻在 10M W -0M W 之间晃动（2500V摇表），说明 T4相电缆已完全存在高阻性故障。（电缆故障检测将在后面介绍）第三次耐压 5月 20日 13点 55分对（S 相 4根：S1；S2；S3；S4）电缆进行试验，试验电压分三级: 第一级 3KV/1分钟；第二级 7KV/1分钟；第三级 11KV/60分钟。在第三级 11KV时间 2分 44秒时 S1相电缆发生击穿（此时打印机打印显示为：AT 14.1KV）。耐压前 S1绝缘电阻为 500M W ；S2 绝缘电阻为
8、 5000M W ；S3 绝缘电阻为 100000M W ；S4 绝缘电阻为 38000M W ，击穿跳电后未记录 S1；S2；S3；S4 各绝缘电阻测试的具体电阻数据，但当时除了 S1相电缆用 2500V摇表测试绝缘电阻为零外，其它三相电缆绝缘电阻未发现明显变化（今后要注意试验过程中的数据记录）。第四次耐压 5月 20日 14点 18分对（T 相三根：T1；T2；T3；T4）电缆进行试验，试验电压分三级: 第一级 3KV/1分钟；第二级 7KV/1分钟；第三级 11KV/60分钟，在第三级 11KV时间 1分 28秒时 T1相电缆发生击穿（此时打印机打印显示为：AT -13.8KV）。耐压前
9、该相绝缘电阻在 5000M W -4000M W 之间晃动；T2 绝缘电阻为 100000M W ；T3 绝缘电阻为 100000M W ）。耐压后 T1绝缘电阻用 2500V摇表测试绝缘电阻为零；T2 绝缘电阻在 20000M W -5000M W 之间晃动；T3绝缘电阻为 100000M W 。第五次耐压 5月 20日 14点 32分对（T 相三根：T2；T3；T4）电缆进行试验，试验电压分三级: 第一级 3KV/1分钟；第二级 7KV/1分钟；第三级 11KV/60分钟，在第三级 11KV时间 8分 54秒时 T2相电缆发生击穿（此时打印机打印显示为：AT -15.3KV）。用 5000
10、V摇表测试T1相绝缘电阻时在摇表电压上升到 2900V时发生闪络击穿（电压在02900V之间摆动），但是当时没有记录其它二相电缆绝缘电阻。第六次耐压 5月 20日 14点 54分对（三根：T3；T4；S4）电缆进行试验，试验电压分三级: 第一级 3KV/1分钟；第二级 7KV/1分钟；第三级 11KV/60分钟，在第三级 11KV时间 47分 39秒时 S4相电缆发生击穿（此时打印机打印显示为：AT -15.3KV）。此时用 5000V摇表测试 S4相绝缘电阻时在电压上升到 4800V时发生闪络击穿（电压在 04800V之间摆动），但是当时没有记录其它二相电缆绝缘电阻。第七次泄漏电流试验于 5
11、月 21日上午 6点 30分在全部修复五个故障点后开始，在用 2500V摇表测试各相电缆绝缘电阻：R1、R2、R3、R4一起统摇的绝缘电阻为 700M W ；S1 相电缆为零（说明该电缆故障点同时有 2点，从后来实际二个故障点定点的距离区域来看，S1 电缆在故障区域 30米范围内已有严重的缺陷存在，这从最后 S1第二点故障点修复后的绝缘电阻上完全能反映）、S2 为 2500M W 、S3 为100000M W 、S4 为 20000M W ；T1 为 350M W 、T2 为 100000M W 、T3 为 100000M W 、T4 为 1200M W 。用 PI-6000测试泄漏电流：R1
12、、R2、R3、R4 统测值3KV/4.4A、5KV/10A/6.13A；S2、S3、S4 统测值3KV/1.2A、5KV/4.38A/1.74A；T1 测试值3KV/3.5A、5KV/10A/3.5A； T2 测试值3KV/0.09A、5KV/0.16A/0.11A；T3 测试值3KV/4A、5KV/7.2A/2.8A；T4 测试值 3KV/2.5A、5KV/6A/2分钟左右后发生击穿。值得一提的是除 T2电缆外其余各相电缆多有不同程度的放电现象，尤其是 T1、T3 与 T4的放电在 PI-6000绝缘电阻测试仪器上反映很明显（指针有一定规律的摆动）。第八次直流泄漏与耐压试验于 5月 23日
13、20点开始对 5#；6#；7#；8#线路电缆进行，具体数据如下：R1；R2；R3；R4 电缆的绝缘电阻合在一起测试的数据为 800M W ，由于绝缘电阻较 5月 18日没有发生变化，所以没有进行泄漏电流的测试。S1；S2；S3；S4 电缆的绝缘电阻为：S1 是 140M W ；S2 是 4600M W ；S3 是 100000M W ；S4 是 3000M W 。泄漏电流为：S1 是3KV/12A、5KV/34A/10A，其余电缆未测试泄漏电流值。泄漏电流测试后再测试 S1的绝缘电阻值为 500M W 。T1；T2；T3；T4 电缆的绝缘电阻为：T1 是 1000-900M W ；T2 是10
14、0000M W ；T3 是 6500M W ；T4 是 400-200M W 。泄漏电流为：T1是 3KV/1.6A、5KV/5.2A/1.8-8A；T4 是3KV/3A、5KV/12A/4-6A，泄漏电流测试后再测试 T4的绝缘电阻为 1200-350M W 之间。直流耐压试验的数据为：T1 是6KV/5A、10KV/22A/4-6A；T4 是 6KV/8A、10KV/20A/8-9A。虽然新 37电缆线路在当天晚上 22点左右受电成功，但是从最后测试数的据来看显然新 37电缆还存在有较大的缺陷，特别是 5#线与 7#线的缺陷较严重。同时可以肯定，随着时间的推延，该电缆随时有可能发生故障。从
15、这次 7个点的故障实际情况来看，该电缆的内护套进水是造成目前缺陷的主要原因，如果不能很好地解决这个问题，那么在故障点频繁出现的区域内电缆的老化将越来越严重，最终将导致事故频繁出现。试验设备：3124 摇表；PGK25 直流泄漏电流测试仪；PI-6000 绝缘电阻测试仪；PHG54 电缆测试仪；三故障检测T4故障检测： 5 月 18日 14点开始对 T4电缆故障进行二次回波检测，电压选择在 DC8KV左右（浪涌放电电压在 8KV3KV范围内摆动），但经过近 1小时的反复检测，二次回波的电缆接地故障点的负反射特征波形始终不能明显的找到，波形始终很杂乱，其间也出现过负反射的波形。在没有找到明显故障波
16、形的情况下，当时想为了节省时间，对似是而非的接地故障点负反射波形进行了距离标定，结果发现故障点应该在距离新宝 S/S变电所 920米处。15 点 30分左右用声测法在920米处左右 20米范围内反复探测，但无法找到故障点（在 50M范围内声音无明显变化点）。此时已怀疑负反射的波形不是真正的故障波形。在 17点用二次回波再一次测试时发现了很标准的接地故障点负反射特征波形，而且重复性很好，结果发现故障点在距离新宝 S/S变电所 423 7M处（最后实际故障点为 430M）。由于用波速度 165M/m S二次回波测试的距离为 1432.2M左右，而实际施工图纸标定为1557M左右。当初认为施工图纸标定为 1557M左右应该是正确的，所以以 1557M为标准参照长度倒算二次回波速度，结果回波速度为193M/m S，得到的标定故障点距离新宝 S/S变电所 520 7M处。为了确保定点成功，在 18点左右用故障电桥进行测试（此时故障电阻20K左右，电桥电流
