一起GIS电缆终端气室局放异常缺陷分析

曾昭衍

（茂名供电局，广东 茂名 525000）

0 引 言

2017年6月28日，为实时掌握缺陷点局放情况，在缺陷点气室及周围加装了GIS重症监测系统。经过近半年的监测发现，该缺陷点局放信号长期稳定存在，放电幅值约25～30 dB[1]，经分析讨论决定更换B相电缆GIS侧终端。但经现场勘察发现，B相电缆余长不足，所以决定将B相电缆以及两侧终端一并更换。

1 停电更换

2018年5月15日-2018年5月25日进行停电更换B相电缆。更换过程中，首先对原三相电缆分别进行耐压试验，同时监测局放数据，发现除B相电缆终端局放信号异常外，C相电缆也同样出现了异常的局放信号，A相通过耐压试验，无异常局放信号。为一次性消除隐患，经研究决定三相电缆GIS侧电缆终端全部更换[2]。5月25日，恢复110 kV地双线送电，局放信号消失。其中，B相电缆及两侧终端使用吉熙安厂产品更换，A相、C相电缆GIS终端采用长园厂产品更换。

2 缺陷查找

2.1 B相电缆终端缺陷

放电证据1：电缆缆芯断面到绝缘层端面距离128 mm，符合安装要求；缆芯直径34 mm，符合电缆技术要求；但测量电缆绝缘层断面低于应力锥内断面约15 mm，按要求电缆绝缘层断面应高于应力锥内断面约10 mm。

图1为110 kV地双线电缆B相卡在外套筒中的表带触头和固定夹底部图，卡在GIS气室电缆终端外套筒中的表带触头和固定夹底部有铜绿和黑色物质层，金属表面粗糙不光滑，推断运行中有存积的水分导致金属银镀层及铜件发生腐蚀。

放电证据2：拆开B电缆触头4颗紧固螺丝后电缆因重力自行从外套内脱出，表带触头与固定夹与缆芯脱离，卡在外套内；电缆缆芯表面有放电变黑痕迹；在均压环与缆芯空隙有一处干涸黄白色粉末，粉末周围有明显的放电变黑痕迹，如图1所示；正对粉末的应力锥断面存在变形痕迹，推断为放电所致。

图1 B相电缆缆芯端部锈迹图

放电证据3：在检查110 kV地双线ABC三相电缆GIS侧终端表带触头及固定夹时发现，B相电缆表带触头和固定夹底部锈蚀痕迹明显，铜绿斑点痕迹和黑褐色痕迹明显，金属表面粗糙。通过对比发现，B相电缆表带触头和固定夹腐蚀最严重，C相次之，A相外观相对完好无锈蚀痕迹。ABC三相的电缆表带触头和固定夹异常部位均在底部。

放电证据4：110 kV地双线B相电缆GIS侧终端缆芯内锥绝缘子内壁放电痕迹，如图2所示，呈现树杈放电痕迹。

图2 B相电缆终端内锥绝缘子内壁放电痕迹

由于B相电缆缆芯下坠，导致B相电缆终端结构变化，形成三处放电条件，如图3所示。

图3 B相电缆放电示意图

2.2 C相电缆终端缺陷

放电证据1：110 kV地双线电缆触头C相缆芯顶部有铜绿痕迹，推断运行中此处有多余水分存积。

放电证据2：110 kV地双线电缆触头C相电缆表带触头和固定夹底部，如图4所示；卡在GIS气室电缆终端外套筒中的表带触头和固定夹底部有黑色物质层，同时在外套筒中静触头金属底部有点状放电痕迹，且放电痕迹较为集中的分布在90°的范围内。推断运行中有存积的水分导致金属银镀层发生腐蚀，同时发生过击穿放电。

3 缺陷原因综合分析

导致110 kV福地站110 kV地双线GIS间隔电缆终端头气室局放信号异常的主要原因是B相电缆放料不足，终端底部固定悬空导致电缆缆芯下坠产生的多处气隙[3]。内锥绝缘子内壁上的树杈放电痕迹表明，该局放缺陷对设备绝缘造成了一定损伤，如未及时处理将进一步导致绝缘故障，可能最终造成电力事件。但本次缺陷应为施工质量不良导致的个体案例。

图4 C相电缆表带触头和固定夹底部

同时，还发现电缆终端在安装过程中环境湿度控制不严，致使C相电缆终端金属部件出现锈蚀。

长园科技有限公司2010年产110 kV-800 A电缆GIS终端存在设计缺陷，均压环与固定夹间易发生局部放电缺陷，但其对于长期运行的影响暂无法定性定量评估。

4 暴露问题及改进

暴露问题具体如下，电缆终端验收不严，作业环境监管不到位，电缆终端安装作业过程及验收情况记录未妥善保存。

改进方案包括2点，具体如下。

（1）修编电缆终端验收作业指导书，切实保证安装工艺按要求实施，同时完善相关保存记录。

（2）明确电缆设计长度，要求每条电缆应留有足够余长，避免电缆终端更换被迫更换电缆的情况。

5 结 论

本次缺陷案例证明GIS带电局放可以发现设备的绝缘缺陷，所以计划增加GIS带电局放相关设备的配置以及相关测试的开展。