1、事件概述

  2012年廣州供電局有限公司多條110kV線路在線路竣工驗(yàn)收時(shí),110kV電纜附件的耐壓試驗(yàn)出現(xiàn)異常,經(jīng)核實(shí)發(fā)現(xiàn)異常原因?yàn)?10kV電纜接頭主體發(fā)生擊穿故障。發(fā)生故障后,經(jīng)過(guò)了解檢查,檢查結(jié)果如下:

  1.1 外部保護(hù)情況:三個(gè)接頭解剖開(kāi)玻璃鋼外殼,銅外殼的安裝,地線的連接,以及灌注防水絕緣膠等都滿(mǎn)足工藝要求。

  1.2 擊穿現(xiàn)象:去掉銅外殼,切除掉接頭主體上纏繞的絕緣帶及屏蔽銅網(wǎng)后發(fā)現(xiàn)主體有擊穿故障點(diǎn)。

  1.3 安裝工藝尺寸:解剖開(kāi)接頭主體,對(duì)電纜開(kāi)剝尺寸以及斷口和絕緣的打磨處理、壓接導(dǎo)體后導(dǎo)體間的長(zhǎng)度、搭接尺寸等進(jìn)行檢查測(cè)量后,各尺寸基本符合安裝工藝要求。

  2、供應(yīng)商生產(chǎn)過(guò)程追溯及問(wèn)題排查

  故障產(chǎn)品解體后,我局組織供應(yīng)商對(duì)其產(chǎn)品原料檢驗(yàn)、生產(chǎn)工藝和試驗(yàn)設(shè)備等各方面進(jìn)行了排查,結(jié)果如下:

  2.1經(jīng)供應(yīng)商對(duì)故障接頭原料、生產(chǎn)過(guò)程、出廠檢驗(yàn)進(jìn)行追溯,原料為液體硅橡膠,進(jìn)廠檢驗(yàn)物理性能、電性能均合格;生產(chǎn)工藝穩(wěn)定,符合要求;產(chǎn)品出廠試驗(yàn)滿(mǎn)足GB11017中出廠試驗(yàn)的要求。

  2.2供應(yīng)商所采用的硅橡膠材料具有優(yōu)越的絕緣性能,體積電阻率≥1015Ω.cm,1mm厚硅橡膠材料能耐受電壓≥23kV實(shí)測(cè)值26.86kV。同時(shí)其110kV中間接頭經(jīng)過(guò)了出廠試驗(yàn):局部放電試驗(yàn)96kV下未檢測(cè)出超出背景的放電,工頻電壓試驗(yàn)160kV/30min,未擊穿,未閃絡(luò)。

  2.3通過(guò)解剖情況來(lái)看,安裝工藝、電纜開(kāi)剝尺寸及處理以及接頭主體的搭接尺寸等都符合安裝工藝要求。

  2.4從接頭的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上分析,接頭在投入市場(chǎng)前通過(guò)了武高所的型式試驗(yàn),接頭的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),應(yīng)力控制曲線得到了論證,并進(jìn)行出廠試驗(yàn)“96kV局部放電試驗(yàn),160kV工頻電壓試驗(yàn)”,符合標(biāo)準(zhǔn)要求,并且該供應(yīng)商的110kV接頭使用至今,產(chǎn)品的原料及結(jié)構(gòu)曲線、絕緣厚度、生產(chǎn)設(shè)備沒(méi)有更改過(guò),已投運(yùn)的110kV接頭尚未發(fā)生一起運(yùn)行故障。

  2.52012年該供應(yīng)商110kV整體預(yù)制式中間接頭供貨給國(guó)家電網(wǎng)工程的數(shù)量有1095套,到2012年12月31為止已安裝的110kV接頭有924套,尚未出現(xiàn)一次運(yùn)行故障,供應(yīng)國(guó)網(wǎng)的貨物與供應(yīng)南網(wǎng)的貨物其原材料、生產(chǎn)工藝、人員設(shè)備和安裝施工技術(shù)均一致。

  3、故障原因

  后經(jīng)供應(yīng)商從設(shè)計(jì)源頭對(duì)接頭生產(chǎn)流程進(jìn)行梳理,結(jié)合益和科石、友好站故障點(diǎn)位置,注意到接頭發(fā)生故障的位置均在接頭內(nèi)置高壓半導(dǎo)體屏蔽電極端部的合模線附近。產(chǎn)品上合模線生產(chǎn)過(guò)程中需打磨處理,需要較好的技術(shù)要求,打磨不夠,會(huì)造成尖端放電;打磨過(guò)頭,又在應(yīng)力控制曲線的圓弧上形成新的尖端,造成局部放電。為了便于產(chǎn)品脫模取出,我們?cè)O(shè)計(jì)的合模線位置位于直線和圓弧的相切點(diǎn),給打磨工藝造成一定的難度,同時(shí)也留下一定的設(shè)計(jì)隱患。

  廣州局三起接頭故障,第一起和第三起是合模線打磨工藝造成的隱患,在出廠試驗(yàn)中未檢出局放,在竣工試驗(yàn)128kV時(shí)發(fā)生局部放電造成擊穿故障,而第二起產(chǎn)品由于采用冷縮工藝,該工藝存在擴(kuò)張缺陷及產(chǎn)品儲(chǔ)存期的問(wèn)題,最終形成隱患。

  4、改進(jìn)措施

  針對(duì)以上問(wèn)題,經(jīng)我局技術(shù)部門(mén)人員與供應(yīng)商溝通,要求供應(yīng)商進(jìn)行認(rèn)真檢查、完善生產(chǎn)、配套、技術(shù)交流、指導(dǎo)安裝各流程環(huán)節(jié),并進(jìn)行如下整改措施:

  4.1提高鋁屏蔽罩標(biāo)準(zhǔn)、提高精度,保證圓整度,無(wú)尖端毛刺。

  4.2改進(jìn)高壓半導(dǎo)體屏蔽的模具結(jié)構(gòu),消除人為因素帶來(lái)的隱患。

  4.3加強(qiáng)產(chǎn)品指導(dǎo)安裝人員技術(shù)力量支撐,安裝過(guò)程適當(dāng)增加電纜接頭一定的絕緣裕度。下圖為接頭改后的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算分析對(duì)比:

  同時(shí)供應(yīng)商也作出承諾提高出廠試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn):“首先按照標(biāo)準(zhǔn)96kV局部放電試驗(yàn),然后160kV工頻電壓試驗(yàn),最后增加項(xiàng):降至128kV檢查局部放電合格,方可出廠”,避免發(fā)生耐壓后損傷而未發(fā)現(xiàn)的情況。

  5、結(jié)束語(yǔ)

  2000年之前,110kV以上電纜附件幾乎是進(jìn)口產(chǎn)品一統(tǒng)天下,期間只有限的使用了個(gè)別終端及中間接頭的接地保護(hù)箱。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市建設(shè)的需要,在應(yīng)用的預(yù)制式、預(yù)制組裝式等電纜會(huì)采用進(jìn)口或合資企業(yè)產(chǎn)品、主要進(jìn)口部件配國(guó)內(nèi)配件等,目的是保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)制造企業(yè)要積極改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),努力提高產(chǎn)品質(zhì)量,國(guó)產(chǎn)電纜附件一定會(huì)在未來(lái)的電網(wǎng)建設(shè)中起著越來(lái)越大的作用。

  德標(biāo)機(jī)械專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)電力產(chǎn)品(冷縮電纜附件)新型液態(tài)硅膠注型機(jī),設(shè)備具有一拖三功能,可以同時(shí)給3臺(tái)平板硫化機(jī)供料,簡(jiǎn)單操作,按照需求設(shè)置相對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)即可實(shí)現(xiàn),工藝可遙控器控制,省時(shí)省力。電力行業(yè)客戶(hù)案例:國(guó)家電網(wǎng)丨永固集團(tuán)丨固力發(fā)集團(tuán)丨南瑞集團(tuán)丨寶雞高壓丨雙豐電力丨七星電力丨科德電氣︱等代表性企業(yè)。