地埋电缆故障测试与分析论文_马晓斌

地埋电缆故障测试与分析论文_马晓斌

(中国石油乌鲁木齐石化公司供排水厂 新疆乌鲁木齐 830019)

摘要:文章主要介绍了地埋电缆故障产生的原因,以及故障检测方法,并根据实际工作介绍了如何判断故障范围、故障类型,使用DGS-AV系列电缆测试仪测试方法、定位方法和路径探测。

关键词:地埋电缆,故障点,电缆测试仪

引言

使用地埋电力电缆在一定意义上是城市现代化的标志,因为地埋电缆不影响城市市容市貌、绿化、各种建筑设施的布局,供电安全可靠。但由于施工原因,或是长期使用,地埋电缆故障逐渐增多。地埋电缆一旦发生故障,排查故障难度大,尤其是高阻接地故障,恢复工作量大,供电中断时间长,因此如何快速、准确的找出电缆故障点,为减少挖埋电缆工作量及时排除故障恢复供电,就成了我们供电部门重要工作之一。为了能在以后电缆故障排查中提高工作效率,本文通过使用电缆故障测试仪对乌石化18区广场地埋电缆故障测试,对测试方法及经验做了一些总结,共同行借鉴,不当之处请指正。

1 地埋电缆故障原因分析

了解地埋电缆故障产生的原因,可以有效地防止故障的产生,减少故障发生几率,并有助于及时排除故障。一般来说,地埋电缆产生故障,是由于以下几方面原因造成:

1.1外力破坏

是故障产生的主要原因。例如在地埋电缆上方施工、铺路、植树等等,往往极易容易损伤地埋电缆绝缘层,造成断线或接地故障。

1.2接头故障

由于施工过程中接头工艺不规范,极易造成接头处机械损伤。或者存在接头处接触电阻较大、绝缘不良等问题。电缆带负荷运行一段时间后,接头处往往造成断线或接地故障。

1.3电缆敷设不规范

地埋电缆敷设时,要有严格的工艺要求。例如电缆拐弯弧度过大,地沟回填时不用细砂,开沟深度过浅,都容易导致电缆故障。

1.4 电缆本身质量

主要有电缆的制造工艺及电缆绝缘老化造成。

1.5电缆受潮

主要原因有以下几点:第一,金属护套腐蚀穿孔,或者被外物刺伤;第二,电缆制造不良,金属护套产生裂缝或者小孔;第三,由于安装不良、结构不严密,终端盒、接头盒进水。

1.6护层腐蚀

因为杂散电流、地下酸碱腐蚀等的影响,电缆铅外包受到腐蚀的情况出现穿孔、开裂、麻点等问题,进而导致故障的发生。

2 地埋电缆故障检测

2.1 测试基本方法

一般经过诊断、测距、定点三个步骤。

2.1.1 诊断

电缆故障诊断一般通过使用绝缘摇表、万用表来判断电缆属于接地、短路、断线还是他们的混合;故障电阻属于低阻、高阻还是闪络性故障。

2.1.2 测距

2.1.2.1低压脉冲法

主要用于电缆的断线及低阻故障,故障点电阻小于数百欧,不能用于高阻故障和闪络故障。可利用电缆好的一相进行电缆全长的测试。

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2.1.2.2 高压冲闪法

主要用于电缆的高阻故障,故障点电阻大于数百欧,且数值确定,可使故障点击穿放电。

2.1.2.3 高压直闪法

主要用于电缆的闪络故障,故障点电阻大于数百欧,且数值变化大,每次测量不确定。

2.1.3 定点

使用探测耳机,应用其声频装置及电磁波探测放大装置,当两个电磁波信号一致,且声频信号最大处就是故障点。

2.2 电缆故障查找

2.2.1针对乌石化18区广场出现的地埋电缆接地故障,通过绝缘测试,确定故障电缆段为17区电缆分接箱至18区月亮楼配电室,电缆电压等级为6kV,交联聚乙烯绝缘介质。然后我们将电缆两端解除,分接箱处电缆头做绝缘处理,用万用表分别测量三相对地直流电阻及相间电阻,A相对地直阻1.6千欧,其它相直阻均为无穷大。用5000伏兆欧表验证A相对地绝缘为0欧兆,其它相对地数据均为无穷大。根据以上情况,初步确定A相电缆为高阻接地。

2.2.2确定电缆敷设路径

由于没有找到图纸资料,无法确定电缆具体走向,我们使用电缆路径仪,对电缆路径进行测试。通过在故障电缆头部放置信号产生器,再使用接收器调节输出幅度,使输出幅度保持在合适的位置,同时保持仪器不过载;调节频率微调电位器,使耳机能差拍输出悦耳的断续声。探针垂直地面所听到的最大声响范围内最小点连成的线,就是电缆的埋设路径。

确定了电缆敷设路径,接下来使用四方科技DGL电缆测试仪,应用低压脉冲法对电缆好的一相进行电缆全长的测试,根据公式S=1/2vt测量出电缆全长。式中:S-测试端到电缆另一端的距离。v-电信号在电缆中的传输速度。t-电信号从测试端出发到故障点再返回到测试端的距离。

2.2.3故障点粗测

确定了电缆故障的性质,接下来我们就使用DGS-AV电缆故障闪测仪对电缆进行粗测,为了方便测试工作,我们选择月亮楼配电室为测试端,应用直流高压闪络测量法(直闪法)进行测量。这一方法的应用原理是:由高压脉冲产生器产生一高压脉冲加到被测电缆故障相,故障点在高电压的作用下发生瞬间闪络放电,电火花使得故障点变为短路故障,并维持几微秒时间,在故障点和测量端间会产生来回反射波形。通过测量相邻两次反射波形的时间,并通过公式S=1/2vT计算出故障点到测量端的距离。现在我们将所需实验设备闪测仪、工频高压实验装置、放点球隙、脉冲储能电容、整流硅堆、放电棒如图a接好。开始升压,在直流电压达到4kV时,放点球隙开始放电,按被检测电缆类型和仪器检测要求,将电压升至25kV,闪测仪观察放电波形如图b,t1时刻为故障点闪络放电后形成的一次反射波;t2时刻为第二次反射波;t10时刻为故障点第十次反射波形。整个波形为衰减的正玄波。为了减少误差,计算距离时可采用多取几个反射波,然后取它们的平均值。我们计算出t1时刻到t10时刻的距离,然后除以t1时刻到t10时刻上升沿和下降沿个数之和9,之后就是测试端到故障点的距离S=(S10-S1)/9=13.1m,S10为t10点故障距离,S1为t1点故障距离。

3 结论

检测前对故障电缆做全面了解、初步测试和诊断,确定地埋电缆的路径,然后合理的使用电缆故障测试仪勘测故障点的大概位置,最后用定点仪就能找到故障点的位置。现场条件允许的话,还可以用故障测试仪在电缆两端分别测试,来确定故障点。此种测试方法有效、准确率高,已经作为我们的常规检测方法。

参考文献:

[1]电力电缆种类与电缆故障分析……………西电科技

[2]电气设备预防性试验规程..............国家电网

[3]电力电缆故障测试技术及应用的概述……电力设备

[4]电缆测试技术……………………………………何平

论文作者:马晓斌

论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期

论文发表时间:2019/10/24

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