电力电缆故障定位研究论文_苏梓华

电力电缆故障定位研究论文_苏梓华

(广州市电力工程有限公司 510260)

摘要:在电力电缆的使用过程中,因受很多因素的影响,电力电缆会经常出现故障,人民生活受到影响,所以,就要对出现故障的电缆进行及时检测、定位,让电能能够顺利的输送到千家万户。本文在介绍店里电缆故障分类和原因的基础上,分析了电力电缆定位的方法。

关键词:电力电缆;故障;定位

引言

目前,电力电缆以其安全、可靠、隐蔽性好等优点在城市电网中得到了越来越广泛的应用。但是,由于电缆多埋于地下,一旦发生故障,寻找起来十分困难。如何准确、迅速、经济地查寻电缆故障,并加以排除,迅速恢复供电,减少停电时间,降低因停电造成的损失便成了供电部门日益关注的问题。长期以来,人们在实践中总结了许多查寻方法,特别是随着新的技术的应用,一些新的测试方法也不断被提出。

1电力电缆故障分类

1.1开路故障

当电缆的绝缘电路出现无穷大的时候,但是电压确不能传输到终端,这样的故障就叫做开路故障。

1.2低阻故障

这是种故障比较常见,有单相接地、两相或三相短路或接地。具体表现为电缆芯线连接良好,但是电缆的相对地的绝缘电阻低于 10Zc,能用低压脉冲法测量。

1.3高阻故障

与低阻故障相反,故障变现为电缆相对地或相间绝缘受损,但是绝缘电阻大于 10Zc,不能用低压脉冲发测量。

2 电力电缆故障原因

2.1生产质量问题

电缆材料本事和电缆制造设计终端在制作过程中不可避免存在的缺陷,并且受到环境、化学、运输过程中的电热等因素影响,从而造成电缆使用之间就存在问题。

2.2施工质量问题

电力电缆没有按照施工设计进行施工,从而造成线路出现问题。如:相关安装设备在作业时不小心砸到电缆,或者是由于密封措施不当,导致潮气渗入,都会影响电缆的质量。

2.3管理维护的问题

当施工结束后,相关部门必须定期的对电缆进行检查维护,对长期过载运转没有做到及时调整;以及长期在有腐蚀性的环境工作;以及在跟热力管道相交接的地方,由于温度过高,没有采取相应的放热措施,这些情况都会造成电缆损坏,影响电力的正常传输。

2.4电缆中间接头不良

大部分的电缆故障都是因为电缆接头不良引起的,在潮气或者湿度比较大的环境里没有采取防护措施;由于电缆接触不良,接头规格不合理;或者是接头密封不良的时候,电缆会受到潮气水分的侵蚀,从而导致电缆使用寿命下降,从而出现安全隐患。

3电缆故障点预定位方法

3.1电桥法

电桥法以前被广泛使用,它是利用电缆直流电阻与其长度成正比的关系,适用于低阻接地、外护套及短路故障。但是,当三相低阻故障时,由于没有完好的相做比较,无法进行测试。如果是高阻故障,也可以采用负高压烧穿故障点,使得高阻故障降低为低阻故障再测量,但是并不是所有故障都可以烧穿为低阻故障

3.2低压脉冲反射法

低压脉冲反射法适用于低阻、接地及开路故障,并可以测试电缆的全长和电波在电缆中的传播速度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当电缆发生低阻或接地故障时,故障点处的等效阻抗应为故障电阻与电缆特性阻抗的并联,故障电阻越小,反射波形越明显,当故障电阻为零时为全反射。由于测试端等效阻抗(测试仪器的输入阻抗)大于电缆特性阻抗,所以在测试端产生同极性反射脉冲,而在低阻或接地故障处,由于故障电阻小于电缆特性阻抗,所以入射脉冲进行故障点后产生反极性脉冲,并传输到测试端,接收到的反极性脉冲的下降沿就对应故障点的反射波形。当电缆发生开路故障时,故障等效阻抗为故障电阻与电缆特性阻抗的串联,开路即相当于故障电阻为无穷大,这种情况入射脉冲将形成全反射,在测试端产生同极性反射脉冲,接收到同极性的脉冲的上升沿与故障点的反射波形对应。低压脉冲反射法测试接线简单,电缆接头处的特性阻抗通常会变大,在此处反射波和入射波同极性。而“T接”处的等效阻抗较电缆特性阻抗小,所以在此处反射波和入射波极性相反。

3.3直流高压闪络法

直流高压闪络法简称直闪法,用于测试高阻闪络故障,高压试验设备把电压升到一定值时一般会产生闪络击穿。根据取样脉冲的不同,分为电压取样直闪法和电流取样直闪法.直闪法获得的波形简单、容易理解。但是有些故障点在几次闪络放电之后,因故障点电阻下降,以致不能再用直闪法测试,所以在实际工作中注意保存能够进行直闪测试所得的波形。由于不是每次都能得到故障波形,所以在试验时除了观察仪器波形外,还要注意电压是否突然下降、直流泄露电流是否突然增大等现象。

3.4冲击高压闪络法

冲击高压闪络法适用于直闪法不易测试的泄漏性高阻故障,也可对闪络性高阻故障进行测试。对泄漏性高阻故障,如果采用直流高压闪络法,因直流泄漏电流比较大,电压有很大一部分加到了高压试验设备的内阻上,而电缆上施加的电压很小,因此故障点不易形成闪络,也就得不到故障波形。冲击高压闪络法与直流高压闪络法的接线方法基本相同,也有脉冲电压和脉冲电流! 种取样方法,不同的是在储能电容与电缆之间串入一球形间隙。当电容上电压足够高时,球形间隙被击穿,电容就会对电缆放电,得到故障波形,这一过程相当于把直流电源电压突然加到电缆上。但是由于直闪法波形相对简单,容易获得较准确的结果,应尽量使用直流高压闪络法测试。

3.5二次脉冲法

二次脉冲法适用于高阻故障和闪络故障。低压脉冲电压范围一般为20-160KV,当故障点接地电阻不大于5倍电缆的波阻抗时,可以认为此时故障电缆相对于低压脉冲是开路。二次脉冲法对故障电缆先释放一个足以使线芯绝缘故障点发生闪络的高压脉冲,同时触发释放第2 个低压脉冲,在故障点的电弧未熄灭时,故障点相对于低压脉冲是完全短路。所以接收到的低压脉冲反射波形相当于一个线芯对地完全短路的波形。将释放高压脉冲时与未释放高压脉冲时所得到的低压脉冲波形进行叠加,2个波形会有一个发散点,这发散点就是故障点的反射波形点。这种方法把低压脉冲法和高压闪络技术结合在一起,使测试人员更容易判断出故障点的位置。当电缆有“T接“时,虽然在此处电缆的波阻抗发生了改变,采用二次脉冲法可以克服高压闪络法的不足,准确地判断此处是否为故障点。

3.6 三次脉冲法

三次脉冲法是二次脉冲法的升级,其方法是首先在不击穿被测电缆故障点的情况下,测得低压脉冲的反射波形,紧接着用高压脉冲击穿电缆的故障点产生电弧,在电弧电压降到一定值时触发中压脉冲来稳定和延长电弧时间,之后再发出低压脉冲,从而得到故障点的反射波形,两条波形叠加后同样可以发现发散点就是故障点对应的位置。由于采用了中压脉冲来稳定和延长电弧时间,它比二次脉冲法更容易得到故障点波形。

结语

综上所述,电力电缆故障时在生活中比较常见的现象,由于其种类多样化,必须要采用相对应的方法和专业测量设备才能及时对故障进行定位,从而为排除故障做好基础工作。

参考文献:

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[2]刘凡,曾宏,朱轲,罗锦,冯运.电力电缆故障定位技术的应用研究[J].电气应用,2010,29(09):62-68.

[3]杨忠,周鑫,牛海清.电力电缆故障定位技术综述[J].电气应用,2008(21):86-90.

[4]杨孝志,陆巍,吴少雷,俞飞.电力电缆故障定位技术与方法[J].电力设备,2007(11):22-24.

论文作者:苏梓华

论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期

论文发表时间:2018/8/17

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