10kV交联聚乙烯电缆绝缘劣化及修正有关规范的建议.pdf

2005年 10月 电 力 设 备 Oct21)05 第6卷 第 10期 EleetdealEquipment Vo1．6NO．10 10kV交联聚乙烯电缆绝缘劣化及修正 有关规范的建议 王重岩 ，罗晓辉 (西安成阳国际机场能源动力公司，陕西省 西安市 712035) 摘 要 ：介绍了6．0／10kV交联聚乙烯(XLPE)电缆在 lOkV中性点不接地系统中的运行状况 ，以及对 电缆频繁发生绝缘 击穿故障与绝缘水平整体劣化等问题进行长达l4年的追踪观察情况。运行实践表明，《电力工程电缆设计规范》中的有 关电缆绝缘水平的条文说 明亟待修正。 关键词：交联聚乙烯电缆 ；绝缘设计；绝缘；运行；配电系统 中图分类号：TN757 供 电工程 中 ，10kV交联聚 乙烯 (XLPE)电缆 的应 长约 30km。该 电缆长期处于额 定相 电压值条件 下做 用 范围广 ，且敷 设量大 。除电力 系统和工矿企业 的输 无 绝 缘裕 度 运 行 。14年 来 ，这 批 电缆 承 受 系统单相 配 电网使用外 ，还 涉及许 多大 型建 筑 物 、高层 建筑 及 接地故 障期 间非故障相 电压升高 80余次 ；接地故 障 工业 、生活 园区的供 电工程 。由于 10kV供 电电源有 持续时 间累计超过 7h15min。其 中，因故 障线路带 中性 点直接接 地及不接地 2种 系统 ：10kVXLPE 电缆 有重要负荷而不能及时撤除运行 ，致使接地持续时 间 又有 6．0／10kV、8．7／10kV、8．7／15kV3种绝 缘 电压 长 达 2h15min。电缆 各种类 型的损坏 累计 达 46次 ， 的等级供设计人 员选用 ，故在 10kVXLPE 电缆 的绝 其 中 电缆 本 体 绝 缘 被 击 穿 30次 ，占故 障 总 数 缘水平设计 时应 严 加 区分。我 国应 用 XLPE 电缆 的 的65．22％ 。 初期 ，一些设计人员仅 依据 电缆缆芯 间 的额 定 电压不 在 长 年 的 追 踪 观 察 中 ，笔 者 收 集 到 这 批 得低于使用 回路工作 电压 的技术要求进行绝缘水平 6．0／10kVXLPE电缆 因水树现 象被击穿 、在主绝缘层 设计 。忽 略 了 XLPE 电缆 对缆 芯 与 绝 缘屏 蔽层 或 护 形成孔洞的样 品 ，以及 在现场 拍摄 的 电缆 绝缘 被击穿 套间的额 定电压 (相对地 电压 )的特殊规定 ，因而 和损坏的照片。同时还发现 了早期生 产的 XLPE 电缆 所设计 的 XLPE电缆相对地 电压 等于系统额 定相 因设备 、工艺条件所 限，致使 电缆主绝缘层 出现薄厚不 电压值 ，造成 电缆绝缘裕度不足 。电缆交付使用后 ， 均和同心度差等 问题 。现将这批 电缆在 1991～2004 无 法承受系统 出现 的过 电压 ，屡屡发 生 电缆绝 缘被击 年间损坏 的次数统计 整理列 于表 1。图 1为 电缆本 体 穿 的事故 。笔者正是在这一情况下 ，对一批在 系统额 绝缘被击穿 的情况 。这批 电缆运行至第 7年 ，供 电系 定相 电压值条件 下运行 的 6．0／10kVXLPE电缆进行 统便 发生 了罕见 的非 同相两点接 地短 路故 障 ，预示着 了长 达 14年 的追踪 观察 。 该输配 电网的 电缆绝缘水平整体下 降。表 明一旦 电 网出现单相接地 ，非故 障相 已无法承受相对地 电压 的 1 故障统计与分析 升 高。 自1998年 7月至 2000年 5月 约 660天 内，该 某 工程供 电系统 于 1991年 2月 并 网投运 ，10kV 输配 电 网共 发 生 非 同相 两 点接