CT端子箱電纜發(fā)熱故障的危害及預(yù)防措施
一、一起CT端子箱電纜發(fā)熱故障
2021年7月11日，某變電站運(yùn)行人員進(jìn)行紅外測(cè)溫時(shí)發(fā)現(xiàn)35千伏某低壓側(cè)CT端子箱內(nèi)電纜接頭發(fā)熱至133°C，電纜屏蔽地線與箱內(nèi)二次銅排連接處發(fā)熱至77°C，端子箱二次接地銅線上電流為38.9A。
斷開該開關(guān)后，檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)熱電纜為1-1L電抗器保護(hù)CT電纜，電纜接頭處外皮有燒融痕跡，保護(hù)屏側(cè)電纜接頭處無發(fā)熱。如圖1所示。
二、CT端子箱電纜發(fā)熱故障的原因 檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)發(fā)熱的電纜進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電纜屏蔽地線在二次銅排的連接處有斷股現(xiàn)象，導(dǎo)致此處電阻增大而發(fā)熱。對(duì)燒融的電纜外皮進(jìn)行清理后發(fā)現(xiàn)屏蔽地線為焊接在電纜鎧層上，而屏蔽層銅箔及銅絲未連接地線。 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)一、二次接地情況進(jìn)行了檢查，端子箱內(nèi)二次銅排由絕緣支柱固定在箱體上，并經(jīng)一根截面積為100mm2的接地線接至電纜溝內(nèi)二次銅排上，溝內(nèi)二次銅排與一次構(gòu)架及地網(wǎng)之間均為焊接連接，端子箱體焊接在CT支柱上，且分別經(jīng)接地扁鐵連接至主地網(wǎng)，連接情況如圖2所示。 圖2 端子箱接地示意圖 該站電抗器為三相干式電抗器，正常運(yùn)行時(shí)空間中磁場(chǎng)較大，在地網(wǎng)與箱體接地扁鐵構(gòu)成的環(huán)路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，如圖2中回路1所示，投入相鄰正常的1-2L電抗器后，測(cè)量箱體的接地扁鐵上流過電流為13A，端子箱接地線上電流基本為零，說明正常情況下，箱體由于電磁感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，與主地網(wǎng)之間存在電勢(shì)差，其所引起的感應(yīng)電流應(yīng)通過接地扁鐵流入主地網(wǎng)，不應(yīng)流經(jīng)二次接地線。 根據(jù)發(fā)熱電纜的發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行分析，在對(duì)受損電纜接地端燒融外皮進(jìn)行清理后檢查發(fā)現(xiàn)，屏蔽地線與電纜鎧層焊接處凸起較高，其外側(cè)僅有一層紅色熱縮套管保護(hù)，而接頭處又用扎帶綁接在箱體構(gòu)架上，如圖1中所示。在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，凸起處持續(xù)磨損熱縮套管導(dǎo)致熱縮管破損，與箱體（即一次地）導(dǎo)通，從而形成經(jīng)過二次銅排、接地線和鎧層的感應(yīng)電流環(huán)路，如圖2中回路2所示，并且由于焊接處與箱體未完全短接（熱縮管未完全磨破），回路中此處電阻最大，導(dǎo)致感應(yīng)電流在電纜屏蔽地線與鎧層連接處引起發(fā)熱導(dǎo)致電纜外皮燒融。 三、CT端子箱電纜發(fā)熱故障的處理 根據(jù)上述分析，在清理受損電纜外皮并檢查內(nèi)層絕緣正常后，將屏蔽地線改接至屏蔽層銅絲上，相當(dāng)于斷開回路2，同時(shí)在端子箱內(nèi)增加一根地線將箱體與二次銅排短接，如圖3所示。此時(shí)，由于一次地與二次地在箱體內(nèi)和電纜溝內(nèi)同時(shí)存在兩個(gè)連接點(diǎn)，從而形成了新的感應(yīng)電流回路3，導(dǎo)致電抗器投入后，在新增的連接地線和端子箱接地線上流過70A的感應(yīng)電流，而電纜的屏蔽地線上均沒有電流流過。 為避免運(yùn)行時(shí)在接地線上長(zhǎng)期流過大電流導(dǎo)致產(chǎn)生新的發(fā)熱點(diǎn)，需要消除因新增連接地線而形成的回路3。去掉新增連接地線后投入電抗器，此時(shí)感應(yīng)電流通道為回路4，測(cè)量箱體接地扁鐵電流為1.5A，端子箱接地線上電流基本為零，端子箱內(nèi)最高溫度在45℃左右，無新增發(fā)熱點(diǎn)，故障消除。 圖3 增加連接地線 圖4 去掉連接地線 投運(yùn)后每隔一段時(shí)間對(duì)端子箱內(nèi)的接地線和電纜的電流和溫度進(jìn)行記錄，端子箱接地線的電流始終保持在較低水平，約為0.57A，電纜接地線接頭處溫度也基本保持穩(wěn)定，約為45°C左右，端子箱內(nèi)的各根電纜線屏蔽地線均無電流。接地扁鐵的電流也保持在一個(gè)較小的數(shù)值上。同時(shí)，無新增發(fā)熱點(diǎn)，故障消除。 1. 在新建工程、改造工程中，嚴(yán)格按照電纜接線標(biāo)準(zhǔn)施工，注意施工工藝，尤其要注意電纜接地的規(guī)范，保障電纜在運(yùn)行過程中的不會(huì)因?yàn)樘摻?、松?dòng)、磨損、接地不良等原因發(fā)生故障； 2. 加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，進(jìn)一步提高施工人員的素質(zhì)，施工中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理工作。 3. 運(yùn)行中加強(qiáng)紅外測(cè)溫工作和巡視，發(fā)現(xiàn)局部溫度異?；虍惓Ｕ饎?dòng)聲響應(yīng)引起高度關(guān)注。
