试析高压电缆故障分析判断与故障点查找论文_郭志伟

(山东寿光巨能特钢有限公司 山东潍坊 262711)

摘要:随着经济水平和社会现代化水平不断提升,我国进一步加快了城市和农村的基础设施建设。高压电缆作为连接电气设备、传输电能的主要方式,具备较好的安全性、稳定性,得到了广泛普及应用。然而高压电缆在使用过程中受到较多原因影响,导致出现故障,对城市或农村供电造成了较大的困扰。提升高压电缆故障分析判断水准,准确定位故障点,是有效采取合理的措施解决故障的基本前提。

关键词:高压电缆;故障分析;故障点查找

1、电力电缆故障的查找方法

1.1、低压脉冲法测试

低压脉冲测试是应用在有低阻故障的情况,例如:短路、开路等。低压脉冲法的优点是比较直观,能够明显找到和判断出有低阻情况的故障。低压脉冲的测试方法是在电力电缆发生故障的相上施加低压脉冲,并且脉冲会沿着电缆传播到阻抗反常的位置,电波反射被追踪仪接收后,追踪仪上就能够显示变化,我们就可以根据测试的波形来判断故障类型。如果是短路和终端端头的开路的话,发射的脉冲就和反射的脉冲式一样的,但是当短路接地和低阻时,发射的脉冲就和反射的脉冲恰好相反。

1.2、脉冲电压法

脉冲电压法是应用在高阻和闪络故障时的,并且有90%以上的电力电缆故障都是高阻故障,高阻故障发生的主要原因是绝缘层抗电的强度减小,而故障点的阻值都很高,所以此处的电流就会比较小,但是,采用灵敏的仪表是不能够得到故障的位置。脉冲电压法的测量原理是:使用脉冲高压信号或者是直流信号将电力电缆故障击穿,之后,得到放点脉冲从故障点到测量点的一次往返时间,从而计算得到距离。脉冲电压法的优点有利用故障击穿时的瞬时信号就会简化测量过程,加快测试的速度。但是,这种方法也有其缺点就是:安全性比较差、故障点的击穿有一些难度、故障放电时的电压波形比较难分辨。

1.3、脉冲电流法

脉冲电流法最主要的优点是安全、波形较简单并且接线简单,所以,这种方法的使用时比较普遍的。其方法是施加高压将电力电缆故障点击穿,再使用相应的记录仪采集到故障被击穿的瞬时产生的行波信号,

1.4、烧穿故障点法

烧穿故障点法的应用范围比较窄,主要用于高祖故障的情况,尤其是使用油纸绝缘的电力电缆。该方法的测量方法是首先要在设备内输入直流负高压,然后处理高祖故障点使其出现电弧放点现象,并且需要碳化绝缘介质,使得原本的高阻故障能够转化成为低阻故障,最好采用低压脉冲法来进行测量。

1.5、电容放电击穿法

采用该法来查找电力电缆故障点的接线原理如图1所示。

在图1虚线框内的有控制箱、变压器等设备,调压器B1能够对电源电压进行调压、调压变压器B2能够进行升压。硅堆D整流后就可以给电容器C充电。当A点电位上升到充电电压最高值后,就会经过放电间隙使电缆故障点对地进行放电。由于电缆故障点绝缘最弱,经过多次放电后,故障点会发出声音或者发热,直到完全击穿这种现象才会消失。

1.6、音频感应法

采用该法来查找电力电缆故障点的原理如图2所示。

首先要断开故障电缆,然后,使用万用表测量电阻,采用1×10k电阻档,当发生短路时,电阻值就很小,当电缆正常或者开路时,电阻值就无穷大。然后就将原理测试仪的一端电缆短路,如果电阻还是无穷大,那么就说明开路故障,但是,假如电阻变的很小,那么久说明这个相没有故障发生。

2、电力电缆故障的定点方法

2.1、测声法

测声法是应用于高压电缆的芯线向绝缘介质进行闪络放电的情况。测声法的设备很简单就是一台直流耐压的实验机。当电容器充电到达需要的电压时,就会向故障的电力电缆的芯线进行放电,而此处的绝缘介质就会有火花放电的响声。当电力电缆是暴露在明处的时候,可以直接通过听觉查找,但是,当电力电缆被铺设在地面下,需要借助听诊器和助听器来进行查找。需要注意的是,在电缆周围时要慢慢走动,尤其是有“嗞、嗞”响声时,一定要有专门人员进行监控,保证安全。

2.2、红外热象法

当电缆负荷过大时,其温度就会上升,所以,通过对线芯温度的测量能够判断故障发生的位置。红外热像法的操作简单、排除故障的效率高并且相对安全。首先使用红外热像仪得到电力电缆表面的温度场,通过计算能够知道该场的数值分布,然后就能够建立模型,从而判断出电缆的温度过高的位置,即电缆故障点。

3、高压电缆故障分析判断

通过深入分析,当前高压电缆故障主要可以划分为以下四大类:(1)高阻或低阻故障;(2)闪络或封闭故障;(3)接地、断线以及短路等混合故障;(4)单相、两相以及三相故障。在高压电缆出现故障后,根据长久积累的经验与方法,简单分析判断故障类型,为进一步检测定位故障点提供基础方向。通过检测电缆故障电阻状态时,根据万用表可以分析判断是高阻故障还是低阻故障;通过直闪法测量,可以判断是否出现闪络故障;在故障点电阻为零时,可以采用低压脉冲法进行分析判断;在故障点电阻无穷大的情况下,可以采用低压脉冲法进行测量,判断断路故障原因。在分析判断高压电缆的过程中,需要先判断故障类型,然后采取相应科学的措施对故障原因和故障类型进行进一步检测确定,提高诊断效率,降低判断出现错误的概率。

总之,电力电缆的故种类繁多,有些很难解决,但故障的原理是相同的,弄清了电缆故障的性质,及时选择出合适的故障点查找方法,就可以快速准确的查找出电缆的故障点,保证供电的可靠性。

参考文献:

[1]罗德京.高压电缆故障原因分析及对策措施[J].住宅与房地产,2016,21:272.

[2]谢亚军.试析高压电缆故障分析判断与故障点查找[J].通讯世界,2016,13:155-156.

论文作者:郭志伟

论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/4

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