220 kV户外电缆终端爆炸事故分析

Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ２２０ｋＶＯｕｔｄｏｏｒＣａｂｌｅＴｅｒｍｉｎａｌＥｘｐｌｏｓｉｏｎＡｃｃｉｄｅｎｔ
ＳＵＮＹｏｕｑｕｎ１，ＷＡＮＧＳｈｕｏ１，ＷＡＮＧＺｈｉｇａｎｇ２，ＪＩＡＯＬｉｘｉｎ１，ＬＩＵＨｅ１， ＷＡＮＧＷｅｉ２，ＧＵＯＪｉａｎｋａｉ３，ＬＵＡＮＪｉｎｇｙａｏ１
（１．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＪｉｌｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＪｉｌｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ；
·４７·
第４７卷 ２０第１９５年期１（０总月第２６４期） Ｊｉｌｉ吉ｎ Ｅｌ林ｅｔ ｒｉ电ｃＰ ｏ力ｗｅｒ Ｖｏｌ．４７ ＮＯｏｃｔ．５．２（０Ｓ１ｅ９ｒ．Ｎｏ．２６４）
终端头跌落于地上，复合套管与底座、顶帽全部脱 入主绝缘内部，冷却后嵌留主绝缘体内。本体绝缘
离，内部硅油喷溅于各处，应力锥部件脱落。 与半导电剥切部位平整度不够，主绝缘剥切过多，产
３．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＣｈａｎｇｃｈｕｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｆｏｒｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｏｎａｃｃｉｄｅｎｔｏｆａ２２０ｋＶｃａｂｌｅｔｅｒｍｉｎａｌｉｎＪｉｌｉｎｐｏｗｅｒｇｒｉｄ，Ｘｒａｙｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙａｎｄｄｉｓａｓ ｓｅｍｂｌｙｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｔｅｒｍｉｎａｌａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓｃｏｎｅｂｏｄｙａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｃａｕｓｅｓｏｆｔｈｅｆａｉｌｕｒｅ ａｒｅｅｌｉｍｉｎａｔｅｄｂｙｒｅｆｅｒｒｉｎｇｔｏｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｆｉｅｌｄｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐａｔｈｏｆ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐａｔｈｏｆｄｉｓｃｈａｒｇｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｏｒｅｔ ｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｉｓｔｈｅｂａｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄｆｏｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：２２０ｋＶｃａｂｌｅ；ｔｅｒｍｉｎａｌ；Ｘｒａｙ；ｓｔｒｅｓｓｃｏｎｅ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
第４７卷 ２０第１９５年期１（０总月第２６４期） Ｊｉｌｉ吉ｎ Ｅｌ林ｅｃｔ ｒｉ电ｃＰ ｏ力ｗｅｒ Ｖｏｌ．４７ ＮＯｏｃｔ．５．２（０Ｓ１ｅ９ｒ．Ｎｏ．２６４）
·经验交流·
２２０ｋＶ户外电缆终端爆炸事故分析
孙友群１，王 朔１，王志钢２，矫立新１，刘 赫１，王 伟２，郭建凯３，栾靖尧１
附件的安全运行是整个电力系统安全的基本保障， 大能量引发爆炸，套管内硅油喷溅导致所在升空站
与电缆本体相比，电缆终端接头是最为薄弱环节。 内２２０ｋＶ电缆线路１发生三相短路接地故障，２２０
通常电缆终端发生的故障包括：终端应力锥存在本 ｋＶ电缆线路１、２均退出运行，引发相连热电厂与
体缺陷导致交界处磁场分布不均；终端套管绝缘油 中存在水分等杂质导致放电；终端应力锥安装工艺 不良导致交界处磁场分布不均；终端接头尾管封铅 过温导致电缆半导电屏蔽层烫伤等［２８］。为了避免 事故的发生，需要完善在线检测，严格把控电缆安
生０．９ｍｍ内凹空隙，安装说明书规定内凹最大不
１ 故障状况及解体分析
超过０．３ｍｍ。与此同时解体过程中发现电缆终端 电缆屏蔽层存在烫伤痕迹，是由尾管封铅过程中温
１．１ 故障现场状况 电缆本体击穿故障点情况见图１，现场检查发
现如下。
度及时间控制不当所致，虽不是造成此次事故的主 要原因，但属潜在缺陷。这两项施工缺陷暴露出施 工工艺不良问题，有可能为此次事故主要原因。
系统解列，造成区域内大面积停电、停暖。故障所在 升空站采用架空线路、电缆混合方式连接，电缆型号 为ＺＣＹＪＬＷ０３Ｚ１２７／２２０ｋＶ１×１６００ｍｍ２（外置 光纤），电缆亘长３．７９９ｋｍ，架空线路亘长４．３０５ ｋｍ。电缆终端头为复合套管充油式，事故现场电缆
收稿日期：２０１９０６０３ 作者简介：孙友群（１９６５），男，高级工程师，从事高电压技术管理及研究工作。
电缆具有线间距离小、占地面积小、运行维护 装、试验等规程，从安装、日常运维中及时消除安全
（以下简称运维）工作量小等优点［１２］，但是造价高， 隐患。
一旦发生故障，会造成巨大的经济损失和社会影响， ２０１９年１月２９日，某２２０ｋＶ电缆线路２的Ａ
因此对在运中的电缆都有较高的运维标准。电缆及 相户外终端发生单相短路接地故障，故障产生的巨
（１．国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 １３００２１；２．国网吉林省电力有限公司，长春 １３００２２； ３．国网长春供电公司，长春 １３００２１）
摘 要：针对吉林电网某２２０ｋＶ电缆终端爆炸事故，对电缆终端、应力锥本体进行Ｘ光拍照及解体检查，参考检测 结果进行故障原因排查。结合现场检查结果，利用有限元仿真分析验证放电发展路径，并对放电发展路径进行理 论分析，结果表明：主要原因是由施工过程中的工艺不良造成，并对该线路提出整改建议。 关键词：２２０ｋＶ电缆；终端；Ｘ光；应力锥；有限元仿真 中图分类号：ＴＭ２４７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９５３０６（２０１９）０５００４７０３
ａ．复合套管伞裙外观正常，未发现闪络痕迹，复 合套管顶部、底部所有法兰螺栓受巨大拉力断开，螺
１．３ 应力锥损伤及解体检查 电缆终端应力锥整体外观完整，顶部外表面与
栓端口有明显颈缩现象。
电缆本体主绝缘接触位置存在明显放电痕迹，可见
ｂ．终端底座受冲击力产生形变，向下凸出，并 相对电缆本体下移约１００ｍ，支撑绝缘子全部断裂。