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电缆故障

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电缆故障范文第1篇

关键词:配电网;电缆故障;测距

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.194

0 引言

随着配电网改革的持续进行,配电线路的架空线路逐步被电缆替代,通过电缆为人们输送源源不断的电能,确保正常的经济活动。电缆运行过程中若发生故障,不仅会给电力公司带来经济损失,还可能威胁到人们生命和财产的安全。在电缆发生故障时,及时、准确的查找出故障点并进行维修是确保正常供电的关键问题,然而,由于电缆都埋于沟内或地下,一旦发生故障,可能要大量人力和经济投入查找故障点,若能通过技术快速查找到故障点,就能极大的缩短故障停电时间,提升供电可靠性。本文对配网电缆故障测距研究。

1 配网电缆故障测距研究的重要意义

由于社会用电负荷的持续增加,电缆运行时间和数量急剧增加,发生故障的状况也日益频繁。电缆通常敷设在电缆沟内或埋在地下,所以一旦发生故障,要及时、快速的判断发生故障点的位置存在较大困难,不仅严重影响了工作效率,也对电力系统的经济效益造成巨大影响,因此,研究配电网电缆故障测距方法就存在重要的理论和现实意义。近些年来,国内外学者对配电网电缆故障测距进行了大量的研究,并取得了一定的研究成果。

2 电缆故障常见类型及发生原因

2.1 电缆故障的常见类型

电缆故障的种类很多,根据不同的分类特性,可分成不同类型:根据故障性质的不同,电缆故障可分为接地、短路、开路和闪络故障;根据故障产生原因的不同,电缆故障可分为瞬时、永久、绝缘击穿和隐性故障;根据测试结果的不同,电缆故障可分为低阻接地、高租接地、短线、断线及闪络性故障等。

2.2 电缆故障发生的原因

电缆故障发生的原因有很多种,具体来说总结如下:

(1)机械损伤。电缆在施工时,由于施工不认真安装时使电缆外部出现机械损伤,或者电缆安装完成后,其周围施工而对其造成了机械损伤。(2)外皮的电腐蚀。电缆通常敷设在强电场的下方,如电车轨道附近,这种情况下,经常会导致电缆外皮铅包腐蚀,造成腐蚀致穿,最终使电缆的绝缘遭到损坏。(3)化学的腐蚀。若电缆所埋的区域属于酸性、碱性或煤气站旁边,极易造成电缆的铠装和铅包发生腐蚀。(4)地面的下沉。当电缆所埋的区域穿过高大的建筑物地面,建筑物在电缆的上方,由于重力的作用可能会造成地面下沉,在这种情况下,电缆由于受到垂直力的作用很容易造成电缆发生变形,最终造成电缆铠装破裂或断裂。(5)电缆外绝缘物流失。电缆敷设的环境可能并非十分整齐,而是地沟凹凸不平,这就造成敷设的电缆发生起伏,高点的电缆油逐步流向低处,最终导致高处的电缆绝缘降低,引发电缆故障。(6)长期过负荷运行。若电缆长期处于超负荷工作状态,就可能造成电缆温度升高,薄弱或接头处很容易被击穿,进而造成电缆故障。(7)震动破裂。若电缆埋设的位置正好是铁路的下方,火车通过时轨道的震动就可能造成电缆外皮破裂。(8)其它原因。购买的电缆质量不好,如工艺不精、接头不好,或施工人员在进行敷设时没有严格按照技术要求进行也会导致电缆发生故障。

3 电缆故障测距的方法

3.1 传统常用的电缆故障测距方法

(1)粗测距方法。传统的粗测距方法主要包括下述几种类型:第一,经典电桥法。这种测距方法的原理是将电桥两臂分别连接到故障相和非故障相,通过调节桥壁上的电阻器,确保整个电桥处于平衡状态,根据理论计算就能得出故障距离。第二,故障点烧穿法。这种测距方法经常应用于高阻故障,将直流负高压电输入电力设备,使高阻故障点能够产生电弧放电并使绝缘介质发生碳化,由于碳化与低电阻是紧密相连的,这就使原有的高阻故障转变为现在的低阻故障,最后通过低压脉冲法测出就可以确定故障点的位置,该法经常被用在油纸绝缘电缆。第三,二次脉冲法。这种测距方法是一种新型的测距方法,测距原理为:对故障电缆释放一个低压脉冲,若存在,就表明相对于低压脉冲,故障电缆是开路,此时在低压脉冲的释放端就可以收到芯线绝缘良好的电缆波形,这个过程完成后,再对故障电缆分别释放一个高压脉冲和低压脉冲,若电缆故障点的电弧没有熄灭,此时故障点相对于低压脉冲是完全短路,释放端就会接收到线芯对地短路的波形;将两次接收到的发射波进行叠加,就会发现叠加结果存在明显的发散点,这个发散点就是故障点的发射波形点。

(2)精确测距。在粗测距的前提下在进行精确的测距,以便能准确确定故障点的位置,常用的精测距方法包括下述几种:第一,音频法。当配网电缆发生以下几种故障时:相-相、相-地及三相-地故障时,故障点的阻值为零,放电间隙被短路,难以精准确定故障点的位置,而音频法能根据电缆两芯线电流磁通相位差确定故障位置的。第二,声磁传播时间测量法。这种测量方法的原理是在冲击脉冲放电时,在故障电缆的线路上取某个测量点,根据声波传播的速度和传播的时间确定故障点的位置。在实际测距过程中,声波时间不易直接测量,因此经常使用声波和电磁波的传播实际差代替传播时间,然后根据速度和时间计算出该点距离故障点的距离。

3.2 当前发展的在线监测测距方法

当前发展的在线监测有下述几种类型:小波变换、神经网络和专家系统。

(1)基于小波变换的电缆故障测距。由于小波变换在时域和频域具有典型的局部化特性,对传播过程中发生异常的信号点相当敏感,十分适合时变的非平稳信号分析,对电缆故障测距而言,使用小波变换进行故障测距的关键是暂态故障特征的提取。目前在小波变化进行电缆故障测距研究主要集中与两方面研究:p端同步检测和单端检测。双端同步检测是一种改进的电缆测距方法,在具体测距过程中,按照四步骤进行:同步采样、小波分析、故障行波到达时间检测和故障距离计算。对同步采样获得数据信息进行小波分析,并确定故障行波到达的时间,最后计算出故障位置。采用这种测距方法的优势是故障距离越远,测定越准确;距离越近,误差越大。单端测距是一种仅需要故障检测时记录的信号,这种测距方法的时间都是基于故障被发现的瞬间。然而使用这种方法进行测距时,测量端的反射波极可能来源于故障点,也可能来源于远端的反射波,要采取合理的方法对这种反射波进行区分。单端测距的研究方法通常是基于接地性故障和非接地性故障进行研究的,对接地性故障的测距由于存在诸多影响因素,在距离电缆两端很近的单相接地故障进行测距时,还存在较大的测量误差;对非接地性电缆故障的测距在具体使用时比较复杂,但其具有十分广泛的使用范围和准确度。

(2)基于神经网络的电缆故障测距。基于人工神经网络的电缆故障测距是一种模拟生物神经网络的测距方法,神经网络的每个结点都类似于人类的神经元,这个神经元能够对数据信息进行存储、处理等,并能和其他结点并行工作,要确定电缆故障位置,可向神经网络输入需要的信息,经过各个不同结点进行处理后输出最后结果。在电缆处于正常工作状态时,现将不同地点的测量电压电流输入作为样本输入到神经网络中,以此为基础通过神经网络确定电缆故障的具置。

(3)实时专家系统电缆故障测距。实时专家系统是一种智能化的程序,智能化是指在某种特定情况下能够模仿行业专家的思维来解决问题,基于此,这种系统要进行工作,必须要储备相当量的行业知识,只有这样才能具有人类专家的逻辑推理和思维能力,进而解决具体问题。目前采用这种测距法主要有两个研究方向:其一,将专家知识库作为基本数据库,通过采用某种特定规则来持续更新和维护数据库,并在实际使用过程中不断进行修正;其二,基于继电保护的专家系统,这种方法在具体测距过程中不需要对电缆进行停电处理,通过自带的C语言集成诊断电缆故障发生的类型,然后采用电流脉冲法对电缆故障进行精确的定位。

4 结束语

总之,由于受到各种因素的影响,国内电力系统的发电、输电、配电网几个环节中,配电网环节总是不能得到应有的重视,最终导致电缆故障日益严重。本文对现有和当前正在发展的电缆故障测距方法进行研究,希望能为未来电缆测距的具体使用提供借鉴。

参考文献:

[1]张庆生.基于小波分析的电力电缆故障测距[J],合肥工业大学,2013(06).

[2]于泽,费明.基于小波变换和行波法的电缆故障测距方法研究[J],科学技术与工程,2014,11(34):344-347.

电缆故障范文第2篇

摘要:电缆终端是电缆线路中的关键部位,也是整条线路中的绝缘薄弱环节,是电缆运行故障的多发点。本文分析了电缆终端故障的原因,通过故障设备的解剖与现场分析,就如何预防电缆终端故障提出了对策。

关键词:户外电缆头 故障 原因分析

交联聚乙烯电缆以其施工工艺简单,制造便捷,运行稳定得到了越来越广泛的应用。随着时间的推移,交联聚乙烯电缆在运行中也出现了许多问题,而户外电缆终端在电缆故障中占有相当大的比例。电缆终端是安装在电缆线路末端,具有一定绝缘和密封性能,用以将电缆和其他电气设备相连接的电缆附件。早期的户外电缆终端多以瓷套型为主。运行中的户外电缆终端常见故障主要有:机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化、过电压、过热等。

1、故障例证分析

2012年1月,我市平中大街分接箱10kV线路交联电缆分支电缆终端头在运行中分接箱质量问题。该电缆是由环网柜分支电缆头至分接箱电缆头,长度越160m,电缆型号YJLV22-3×120mm2 10kV交联聚乙烯铅护套电缆,2007年投入运行,事故前无异常情况。事故时附近人员听到一声巨响,周围可见烧黑的碳质,故障相(B相)电缆终端头仅剩上下金属固定部分,其他两相电缆终端无异常。

1.1交联电缆接头故障原因分析

由于电缆附件种类、形式、规格较多;质量参差不齐;施工人员技术水平高低不等;电缆接头运行方式和条件各异,致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同,接头发生故障的原因有很大的差异,油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响,而交联电缆接头发生故障主要是导体连接。交联电缆允许运行温度高,对电缆接头就提出了更高的要求,使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚,又使接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,使接头的绝缘层破坏,形成相间短路,引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。

1.1.1工艺不佳。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。连接金具接触面处理不佳。无论是接线端子或连接管,由于生产或保管的条件影响,管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在,这是不为人们重视的缺陷,但对导体连接质量的影响,颇为严重。特别是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜,使铝导体的连接要比铜导体的连接增加不少麻烦,工艺技术的严格性也要高得多。运行证明当压接金具与导线的接触表面愈清洁,在接头温度升高时,所产生的氧化膜就愈薄,接触电阻就愈小。

1.1.2导体损伤。交联绝缘层强度较大剥切困难,环切时施工人员用电工刀左划右切,有时干脆用钢锯环切深痕,往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然不很严重,但在线芯弯曲和压接蠕动时,会造成受伤处导体损伤加剧或断裂,压接完毕不易发现,因截面减小而引起发热严重。

1.1.3导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm,但因产品孔深不标准,易造成剥切长度不够,或因压接时串位使导线端部形成空隙,仅靠金具壁厚导通,致使接触电阻增大,发热量增加。

1.1.4压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量,而没有详述压接面积和压接深度。造成导体连接压力不够有的主要原因压接机具压力不足、连接金具空隙大、假冒伪劣产品质量差。

1.1.5截面不足:将交联电缆连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。

1.1.6散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头,不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚,而且外壳内还注有混合物,就是最小型式的热缩接头,其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多。当电缆满负荷时,电缆芯线温度达到90℃,接头温度会达140℃左右,当温度再升高时,接头处的氧化膜加厚,接触电阻随之加大,在一定通电时间的作用下,接头的绝缘材料碳化为非绝缘物,导致故障发生。综上所述增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。

1.2 提高交联电缆接头质量的对策

由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同,所连接的电气设备及位置不同,电缆附件在材质,结构及安装工艺方面有很大的选择余地,但各类附件所具备的基本性能是一致的,所以应加强以下几点措施来提高接头质量。(1)必须选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。(2)采用材质优良、规格、截面符合要求,能安全可靠运行的连接金具。(3)选用压接吨位大、模具吻合好,压坑面积足,压接效果能满足技术要求的压接机具。(4)培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责,能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。交联电缆各种接头发生故障的原因也就各不相同,除发热问题外,对于密封问题、应力问题、联接问题、接地问题等引起的接头故障也应予以重视。

1.3 预防措施

电缆终端与中间接头是线路中关键部位,也是整条线路中的绝缘薄弱环节,是电缆运行故障的多发点。因此对电缆终端要加强监视和巡查,及时发现异常情况,避免事故的发生。

1.3.1施工工艺方面:对电缆头的制作、绝缘密封与设备的连接等工艺技术性要求很强的工作,要求施工人员必须严格按规定的工艺要求进行施工,并须由经过电缆专业技术培训和熟悉工艺的人员进行施工。其次在进行电缆头制作或与电缆设备连接过程中,必须严格按施工工艺要求加强检查监督,根据不同安置环境、作业条件进行检查,保证密封良好,防止外界水分和有害物质侵入到绝缘内部中,保持密封性。严禁在雨雾中进行施工。

电缆故障范文第3篇

(一)电缆故障原因

第一,外力破坏。电缆出现外力破坏的原因主要是机械施工如挖掘机等直接损坏电缆,从而造成故障发生短路跳闸或伤及绝缘而留下事故的隐患。在实际运行中显示,外力破坏型电缆故障占整个电缆故障中的一半以上。

第二,电缆的施工质量。电缆施工过程中出现的质量问题主要分为两个方面:外部环境因素和制作技术水平。外部环境因素主要包括电缆埋设过浅,导致电缆外露没有保护;弯曲半径过小;电缆沟内杂物积水过多;电缆敷设过程中外皮划损留下的隐患等。制作技术水平主要包括电缆头附件安装不符合工艺要求;电缆头热缩材料烘烤不匀或烘烤过度,造成绝缘材料热缩不紧密或热熔过度,从而降低本身绝缘程度;或冷缩制作时没有按照技术作业书指示制作,没有达到规定制作工艺。

第三,电缆运行问题。用户的过负荷用电会造成电缆绝缘枯干、脆化,使电缆绝缘强度降低、表面温度过高,会造成电缆故障,严重情况下可能引起火灾。

第四,电缆本身质量。

第五,电缆老化。

(二)电缆故障类型

电缆故障的主要类型主要分为低电阻故障、高电阻故障、三相短路故障、断线故障和闪络性故障这几种类型。通常在故障测寻前500V-2500V摇表进行确定。

二、电缆故障测寻方法

第一,电桥法。在电缆线路测试端,将良好相和故障相导体分别作为电桥的两个桥臂接在测试仪器上,将另一端两相导体跨接以构成回路。调节电桥,当电桥平衡时,对应桥臂电阻乘积相等,而作为电桥两个桥臂的电缆导体的电阻值与其长度成正比,于是可把电缆导体电阻之比转换为电缆长度之比,根据电桥上可调电阻和标准电阻数值,即可出电缆故障点初测距离。主要用于电阻值在100kΩ以下的单相、两相、三相以及相间短路(接地)故障。一般不宜用于测试高阻和闪络故障。由于电桥法主要根据现场电压表和电阻比人工计算电缆故障距离,其准确度不高,不在港区范围内使用。

第二,脉冲法。脉冲法是应用脉冲波技术进行电缆故障测距的方法。其中又分为低压脉冲反射法、直流高压闪络测试法、冲击高压闪络测试法三种。

低压脉冲法工作原理为在测试端注入一低压脉冲波,脉冲波沿电缆传播到故障点产生反射再回送到测试仪器,一起记录了发射波脉冲波与反射脉冲波的时间间隔Δt,已知脉冲波在电缆中传播速度V,即可计算出故障点距离。

直闪法工作原理为,在测试端对电缆线路故障相施加直流电压,当电压升到一定值时,故障点发生闪络放电,利用闪络放电产生的脉冲波及其反射波在一起上的记录的时间间隔Δt,从而计算出故障点距离。

在实际工作过程中我们发现,电缆故障总体来说主要为高电阻故障和低电阻故障。脉冲法中的低压脉冲法和冲闪法在解决低阻、高阻电缆故障中,精确度高,不受人工因素的影响,所以成为电缆故障测寻的主要应用方法。

三、XF25-1563V.4电缆故障仪的应用

第一,脉冲反射。脉冲反射仪发出的低压脉冲沿着电缆传输。当脉冲信号到达电缆阻抗发生变化的位置时,就会对这种阻抗发生变化反射。通过观察显示仪上的这些反射,就可以确定到反射点的距离。电缆脉冲反射仪主要由脉冲发生器和阴极示波器组成。这种示波器通常要求提供特殊的电路,以确定距离,并针对不同的距离范围改变脉冲宽度。脉冲产生后,被施加在有均匀分布电容的电缆上,当阻抗发生变化时脉冲反射就发生了。上升的反射信号代表高阻抗变化;下降的反射信号代表低阻抗变化。当反射处的阻抗高于电缆特征阻抗时,信号是上升的。当反射处的阻抗低于电缆特征阻抗时,信号是下降的。

第二,弧反射。由于脉冲反射仪发出的低脉冲信号在高阻故障点不发生反射,而直接到达电缆末端形成开路反射,因而在抵压情况下只能测一个“完好”电缆的轨迹波形。因此对于高阻故障,利用弧反射方式通过高压冲击器,对故障点进行冲击放电,使故障点产生电弧,形成瞬间的短路状态(小于50欧姆)。此时,脉冲反射仪通过耦合器与故障电缆连接,并在产生电弧的时候,触发装置触发脉冲信号,在电弧点(瞬时短路点)形成短路反射,并将故障波形以下降的信号显示在脉冲反射仪上。在弧反射法下测得的短路反射波形与在低压脉冲法下测得的开路反射波形将自动同时显示在脉冲反射仪上,两条轨迹波形在故障点会有明显的分离,分离点即为故障点,故障点的距离也自动显示在脉冲反射仪上。

四、遇到的问题及解决方法

电缆故障范文第4篇

【P键词】:电力电缆;电力系统;电缆故障;故障探测技术

引言

我国的经济增长正处于中高速的阶段,现代化生产中大量使用机电设备,因此,生产生活中对电力的需求量与日俱增。国家电网的运行标准和安全要求不断升级,需要对电力传输设备、电力设施、电力缆线进行改造升级。新型的电力缆线比起传统缆线安全性更高,维护更方便,运行过程更加稳定。同时新型电力缆线具有传输电力质量更好,不占用城市路面的特点,已经成为电力输送的首选。

1、电力电缆常见故障原因

1.1违规操作损伤电力电缆

在铺设电力电缆的工程作业中违规操作,或者没有按照图纸施工,在靠近电力电缆管线附近作业,极易造成电力电缆破损。这种机械损伤是电力电缆出现故障的原因之一。轻微的电力电缆损伤并不会立刻引起故障,可能经过长时间,受到侵蚀物侵蚀后电缆出现故障。电力电缆的损伤导致电力崩溃,对生产生活造成不利影响。

1.2电力电缆绝缘体失效

电缆绝缘体长期在高温和强电压的环境下使用,本身的电阻率和阻燃性都发生变化。从而导致其绝缘强度降低或介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃者为绝缘老化,绝缘老化故障率约占20%左右。电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降,当绝缘介质电离时,气隙中产生臭氧、腐蚀绝缘,过热会引起绝缘老化变质,电缆内部气隙产生电游离造成局部过热使绝缘碳化。电缆过负荷是电缆过热很重要的因素,安装于电缆密集地区的电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等都会因本身过热而使绝缘加速损坏。

1.3电力电缆保护层受到侵蚀

电力电缆的保护层容易受到侵蚀,电力电缆铺设路径附近的强力地下电场对铅保护层的腐蚀极其严重,线缆断裂的原因往往是因为铅保护层被潮气穿透,引发短路问题。电力电缆的铠装保护层和铅保护层也容易受到酸碱度大的腐蚀物破坏,苯蒸汽也能与电力电缆的保护层发生化学反应,使电力电缆出现断路、破。

1.4电压超过电缆承受值

电压超过电力电缆承受值的情况主要发生在电压过大烧毁电缆的情形下。大气过电压和电缆内部过电压是导致电缆发生故障的两种经常发生的情况。在电缆维修工作中发现,许多户外终端头的故障是由大气过电压引起的,电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。

2、电力电缆的故障检测方法

电力电缆故障的排除首先要对故障原因进行诊断;其次要测量故障发生长度;最后确定故障发生结点。

2.1电力电缆故障原因的判断

电力电缆发生故障时首先应该判明故障原因,分析故障的类型和故障的轻重。维修人员应该针对故障采取不同的处理措施,选择合适的电力电缆故障距离测量和故障结点确定方法。

2.2电力电缆故障距离的测量

电力电缆故障距离的测算通过粗测法来完成。在电力电缆终端用仪器确定故障距离。现场对电力电缆的故障距离测算通过传统桥测法和现代比较常用的行波测距来完成。

2.3电力电缆故障断路点和短路点的确定

电缆故障定点,又叫精测,即按照故障测距结果,根据电缆的路径走向,找出故障点的大体方位来,在一个很小的范围内,利用放电声测法或其它方法确定故障点的准确位置。

3、电力电缆故障节点探测方法

3.1低压脉冲法

此法依据微波传输理论(雷达原理),在电缆故障相上加一脉冲信号,当电波传输到故障点时必然有部分反射回来,通过分析入射波与反射波的时间差,计算出故障点的距离。由于输出的信号电压低(通常为150v)很安全,因此,被称作低压脉冲法,此方法可用来测量电缆的低阻故障、开路故障以及电缆长度测试。

3.2高压脉冲法

采用高压脉冲检测电力电缆故障的手法又叫高压闪络法。它通过对电缆施加高强度的电压,使电缆故障部位被击穿并放电,由于故障点的电阻很高,高压的瞬间击穿能够造成故障点短路。通过对短路点的寻找就能够发现电缆故障点。高压脉冲对电缆进行3s或5s为周期的释放电压,通过球间隙释放到电缆故障部位叫做高压冲闪法。通过将电压直接释放到故障部位击穿短路的方法是高压直闪法,可以测量泄露性电缆电阻率高的故障等。

3.3二次脉冲法

某些电缆电阻较高并且进行了接地处理,传统电压检测法不能进行很好的检测,二次脉冲测量法应运而生,脉冲经过对电缆发射低压脉冲,脉冲经过电阻率高的故障结点时没有反应,这时再发射高压脉冲。脉冲在另一终端被反射回来后,仪器将这个完好的波形存储起来,然后对故障点电缆发射一个高压脉冲,故障点被击穿,击穿瞬间变成低阻故障,此时仪器触发一个低压脉冲,低压脉冲在被击穿的故障点处被反射回来。

4、电力电缆故障的排除方法

若发生故障的电力电缆故障点电阻无穷大,使用低压脉冲探测法能够准确迅速的找到断路位置。单纯的断路在电缆故障中比较少见。通常断路故障为相对地或相间高阻故障或者相对地或相间低阻故障并存。低压脉冲测量电缆故障点的电阻为零的情况,能够准确找到短路故障。测量出的故障点电阻在0-100Ω为低电阻引发的电缆导电性能下降故障。对于电缆结合部位应该采用高压冲闪测量,故障点电阻较大。一般当测试电流大于15MA时测试波形具有重复性以及可以相重叠,同时一个波形有一个发射、三个反射、且脉冲幅度逐渐减弱时,所测的距离为故障点到电缆测试端的距离,否则为故障点到电缆测试对端的距离。

结论

电力电缆完成电能的输送和传递,并起到连接机电设备的作用。因此,电缆故障往往不是出于一个原因,而是多种因素作用的结果。电力系统的工作人员还应对电缆的铺设环境有充分的了解,熟悉线缆路径中的影响因素,并掌握电缆故障判断的方法,对电力电缆运行过程中出现的故障按照技术规范进行排查和处理,为电力系统的正常运行打下坚实基础。

电缆故障范文第5篇

关键词:电力电缆 故障检测 预防措施

随着社会经济的快速发展,极大程度上促进我国工农业发展,对电力需求也日益激增,从而对电网的运行也提出了更高的标准要求。电力电缆作为当前我国电能传输和分配的重要载体,它的正常运行与否直接关系到当地经济甚至整个国民经济的建设。近年来,随着电力电缆网络化的快速发展,电缆线路的运行环境变得更为复杂,因此,加强对电力电缆故障的监测和预防显得尤为重要,这样才能够保障正常的生产活动。本文就对电力电缆故障的检测以及预防进行了研究。

一、电力电缆故障的种类

一般而言,电力电缆故障的种类主要有以下几种:

(一)三芯电缆一芯或者两芯接地

通常情况下,接地电阻小于1000兆欧称为低阻接地故障,接地电阻大于1000兆欧称为高阻接地故障。

(二)三相芯线完全短路

一般而言,我们将短路电阻大于100兆欧称为高阻短路故障,短路电阻小于100兆欧称为低阻短路故障。

(三)闪络故障

闪络故障通常是指,电缆绝缘出现了故障,但是出现故障的地方有较高阻值,因此,在电压高的环境下,很容易出现瞬时击穿的障碍。

二、电力电缆故障产生的原因

电力电缆由于所处的环境不一样,从而出现的故障也不尽相同。为了更有效地预防故障的发生,减少电缆的损坏,了解电缆故障产生的原因是很有重要的。一般而言,电力电缆故障产生的原因主要有以下几点:

(一)机械损伤

在电缆故障中,电缆的机械损伤占据着较大的比例,形成机械损伤的原因主要有在安装的过程中损伤、因行使车辆辗压损伤、因受到外力而损伤、因土地下沉而造成的电缆接头和导体损伤。倘若电缆出现损伤故障及时引起故障是很容易被我们察觉的,通常情况下也不会出现较严重的事故。然而事实情况并非如此,若电缆的损害较小,在日常运行过程中不会产生较大影响,但是长久过后,轻微的损伤就会日益严重,会严重威胁到电缆的正常运行,很容易造成电力电缆故障,从而也会带来巨大的经济损失。

(二)化学腐蚀

通常情况下,很多电缆都在埋藏在地面下方,从而地面下方的土壤会直接影响到电缆的使用。倘若地质土壤呈现出酸碱性,这样就很容易埋藏在地下的电缆产生腐蚀,久而久之,电缆的外层保护皮就会出现开裂、穿孔等现象,若电缆没有外层的保护,会极大程度上降低绝缘性,很容易造成故障。

(三)绝缘受潮

电缆的绝缘受潮多是指电缆的接头部分,引起电缆接头受潮的主要原因就是在安装的过程中未严格封闭,从而致使水分进入。与此同时,在安装的过程中,如果天气阴暗潮湿,也很容易导致水分侵蚀接头,这样在电场的作用下,电缆的绝缘性大大降低,极大程度上损坏电缆,从而引起电缆故障。

(四)绝缘层老化

在电流的热效应作用下,负载电流在流经电缆的同时,很容易导致导体发热,与此同时,电荷的集肤效应、绝缘介质的损耗也容易造成附加热量,会增加电缆温度,长期在这样的环境下运行,再加上夏季天气的炎热,很容易导致绝缘层老化,从而引起绝缘损坏。

(五)材料材质问题

一般而言,在制造电缆绝缘的过程中,会产生很多杂志,电缆头在制作的过程中会出现包缠绝缘层不均匀的现象,再加上节电常数的不同,电缆受电厂作用影响,很容易出现老化。除此以外,若电缆头外皮的材料防污能力不达标的话,也很容易导致电缆老化。

三、基本的电力电缆故障检测方法

(一)电桥法

电桥法是指将被测电缆终端的故障相和非故障相连接,将电桥的两端分别接上故障相以及非故障相,通过调节电阻来达到电桥的平衡,然后运用公式计算出故障点的位置。当前,电桥法在现场中的应用不断减少,但是电桥法也具有自身的优势,可以有效地解决那些没有明显的低压脉冲反射,而且不易出现高压击穿的特殊故障。简而言之,电桥法具有便捷性强、准确性高的特点,同时也应该认识到它所存在的不足,就是不能够解决高阻抗与闪络性故障。

(二)脉冲电流法

一般而言,脉冲电流法是指把电缆故障点使用高压击穿,通过仪器将故障点产生的电流行波信号进行记录,从而根据分析出的电流行波信号在测量端和故障点运行所花费的时间计算出故障距离。通常情况下,脉冲电流法是利用现性电流耦合器来对电缆中的电流行波信号进行采集。

(三)低压脉冲反射法

低压脉冲反射法是指在测试的过程中在电力电缆的故障相中注入低压脉冲。低压脉冲通过电缆传播到阻抗不匹配点(也就是我们所指的故障点),当脉冲产生反射又回溯到测试点的时候,会通过仪器将其记录,然后根据发射脉冲和发射脉冲往返的时间差度以及脉冲在电缆过程中的传播速度,这样就可以将其故障点与测试点之间的距离准确测试出来。采用低压脉冲反射法最大的有点就是使用简单,在实际过程中,对电缆的实际长度以及其他详细资料不必明确知道。然而它也具有一些不足,即若不明确电缆的走向,就不能够处理高阻抗与闪络性之间的故障。

(四)实时专家系统

简而言之,专家系统属于一个涵盖智能特点的计算机程序,之所以具有智能特点主要是因为这种系统在一定的领域范围内可以模仿人类专家的思维从而有效地解决存在的复杂问题。所以,专家系统具备丰富的知识是很必要的,与此同时,还应该具备人类正常的思维模式,从而有效地解决出现的问题。

除此以外,在进行电力电缆故障检测时还应该注意以下几个问题:一、低电阻和高电阻并没有明确区别,这样在实际操作过程中就可以灵活使用多种方法,进行综合判断。例如,通常35kV的电缆较为复杂,中间头以及H接头都较多,从而街头故障的波形很不容易辨别,如果我们断定是街头出现的故障,未来路得到准确的测距效果就需要采用在故障点充分放电的方法;二、若电缆的一端测试放电不充分,或者无法采集到电缆的测试波形,就需要我们从另一端进行升压测试。总之,不管采用什么测试波形,若故障点与测试端的距离较近,自然就会产生盲区,无法科学判断并识别波形,为了有效解决这一问题,就需要从电缆的另一端进行测试;三、定点仪能够探测到的距离与放电声音高低、泥土的湿度有着密切关系。具体来讲,放电声音越高,泥土就会越干燥,从而就能够检测到更远的距离。与此同时,在施工的过程中若完整地保存原始资料,熟悉电缆路径,这样在接头处就会出现标志桩,可以减少查找电缆故障的时间。此外,在进行试验之前,准备汽油或者柴油发电机作为试验仪器的电源也是很有必要的。

四、电力电缆故障预防措施

如何有效地于预防电力电缆故障,我们可以从以下几方面做起:

(一)科学合理地选择电缆类型

长久以来,油纸绝缘电缆是众多电力企业所偏爱电缆,这主要是因为油质绝缘电缆生产制造技术较先进,不仅成本低,而且使用寿命较长。但是在设计使用的过程中也存在很多不便,尤其是绝缘油非常容易流淌,从而严重影响到电缆绝缘的性能。

如今,交联聚乙烯电缆是制造技术最为先进的电缆,这种电缆在运行过程中具有较强的便捷性,不仅不受温度高的影响,而且也不会因高差而出现问题。除此以外,与以往使用的油纸绝缘电缆相比较,交联聚乙烯电缆具有更多的优势,从而交联聚乙烯电缆深受众多电力企业的青睐,同时在这种电缆的基础上不断以往所使用的电缆进行升级改造,不仅有效地解决了由于落差所产生的故障,还大大提升了电缆的传输能力。

(二)不断改进电缆终端制作工艺

通过研究电力电缆产生的故障,从中我们可以看出造成电缆漏油的一个重要原因就是电缆终端的制作工艺不合格,因此,改进电缆终端制作工艺显得尤为重要。具体来讲,使用那些性能稳定、强度较高、密封性较好地环氧树脂电缆终端,从而就可以有效地解决电缆漏油的问题,极大程度上提高了电缆的绝缘性能。

(三)加强日常运行维护工作

电力工作建设对经济发展发挥着关键作用,有力地促进了国民经济的发展。在工作中要坚持端正的工作态度、培养科学的工作方法、高超的技术能力。同时要做好电力电缆的日常防护工作,这样就可以有效地避免故障的发生。而且在日常的运行过程中也应该做好基本的监管工作,这主要是因为做好日常的监督和管理工作可以从根本上避免故障的发生,能够及时发现问题并尽快解决存在的问题。

一般而言,做好日常的监管工作多是指在一定时期要对电缆、土壤、环境温度进行检测,防止因电缆过渡而出现状况;用配电盘式电流表或者记录电流表专门测定电缆线路的负荷,测量电缆铅包对地电阻;技术人员要在定期地对埋藏在土壤下的电缆进行检查。通常按照3个月重点检查一次,6个月开展全面检查的原则。同时要对检测的结果及时进行记录,根据出现的问题提出解决方案。

(四)强化管理,加大投入力度

众所周知,仅仅依靠先进的科学技术和良好的方法对于促进企业的发展是不够的,还需要健全的管理制度做保障。关于电力电缆的运行和维护也是如此,不仅需要科学的方法,还需要完善的管理制度。在电力电缆线路的日常运行维护中要坚持责任到位、操作到位、监督到位。除此以外,加大科技力量的投入也是很有必要的,制定出合理规范措施,完善基本资料,切实做好电缆防护、电缆故障的侧寻、电缆事故抢修等工作,为电力的正常运营提供条件。

(五)重视电缆通道的选择

由于电缆通道的环境会直接影响到电缆的运行。通常,若电缆环境的周围的土壤中含有与氯化物、酸碱溶液等,很容易腐蚀电缆,而且地下水的污染也会对电缆造成一定的腐蚀。因此,在安装电缆的时候,要重视电缆通道的选择,要认真检测周围的环境和土壤,尤其是在化工区,更要重视电缆通道的选择,积极才有有效措施避免因腐蚀而造成的电缆故障。

除此以外,为了更加有效地防止电缆故障的发生,通常就需要我们做好电缆电压的日常检测以及测量工作,保障电缆线路能够规范的负荷中运行。若在测量过程中出现超负荷现象,要及时通知相关部门进行处理。

总而言之,电力电缆是电网运行的重点,它的正常运行会直接关系到人们正常的生产和生活。要想做好电力电缆故障的检查及预防工作就需要我们了解电力电缆故障产生的原因,加强电缆的管理,做好电缆故障防护等工作。当前,我国在电力电缆故障的检测技术还有待进一步提高,与国外先进的电力电缆故障检测技术相比还存在较大差距。因此,我们要不断加大科技投入,研发出新的技术,从而为提高配电系统的供电可靠性,为了社会经济的发展提供有力保障。

参考文献:

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[2]贺晓军.电力电缆故障定位分析及预防[J].机电信息.2012(15)

[3]李凤梅.电力电缆故障的预防措施[J].供用电.2006年06期

[4]马成才,张学昌等.电力电缆故障检测方法的探讨[J].工业计量.2000年12月

[5]许睿.电缆故障原因分析及检测方法[J].中国新技术新产品.2010(22)

电缆故障范文第6篇

【关键词】电力电缆;故障测距;波形;定点

引言

电力电缆供电以其安全、稳定、可靠、有利于美化城市等优点,获得了广泛的应用。但电缆的故障检修费时费力,给人民生活带来不便,对供电企业的供电可靠性造成很大的影响。寻求一种快捷、准确的电力电缆故障测距方法,以缩短检修时间、减少停电损失,已成为国内外科研技术人员的共同目标。

1、造成电力电缆故障的原因

为了减少电缆的损坏,快速判定出故障点,我们首先要了解电力电缆故障的原因。可以归纳为以下几点:

(1)机械损伤:如挖掘等外力造成的损伤。

(2)绝缘层老化变质:电缆绝缘层长期在电作用下工作,并伴随着化学、热和机械作用,从而使介质发生物理化学变化,绝缘性能下降。

(3)过热:电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热,使绝缘炭化。

(4)护层的腐蚀:因受土壤内酸碱和杂散电流的影响,埋地电缆的铅或铝包遭受到腐蚀而损坏。

(5)绝缘受潮:中间接头或终端头在结构上不密封或安装质量不好而造成绝缘受潮。

(6)过电压:许多户外终端接头的故障是由大气过电压引起的,电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。

另外还有材料缺陷、设计和制作等问题。

2、电力电缆故障性质的分类

根据故障电阻与击穿间隙情况,电力电缆故障的类型大体上分为四大类:低电阻故障、高电阻故障、开路故障以及闪络性故障。

(1)低阻故障

电缆相间或相对地绝缘受损,其绝缘电阻小到能用低压脉冲法测量的一类故障。发生低阻故障时,故障电阻一般小于10Z0(Z0为电缆的波阻抗,一般不超过40?)。短路故障是低阻故障的特例。

(2)高阻故障

相对于低阻故障而言,高阻故障电力电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多,但高于10Z0,而芯线连接良好。

(3)开路故障

电缆的各芯绝缘良好,但有一芯或数芯导体断开或虽未断开但工作电压不能传输到终端,或虽然终端有电压但负载能力较差。开路故障的典型例子就是断线故障。

(4)闪络性故障

电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯与芯之间绝缘电阻比较高,但当对电缆进行直流或交流耐压到某一值时,出现突然击穿现象。这类故障大多在预防性耐压试验时发生,故障现象不稳定。

3、电力电缆故障测距的步骤

电力电缆故障测距一般要经过诊断、粗测、定点这三个步骤。

3.1电力电缆故障性质的诊断

电力电缆故障性质的诊断,就是先要确定电缆故障的类型与严重程度,以便测试人员选择适当的故障测距与定点方法。

首先测试故障电缆的绝缘电阻,测量每相对地电阻确定是否是接地故障,相间电阻判断是否为短路故障,阻值判断是高阻或低阻故障。对于阻值较低的低阻型故障还应该用万用表测量电阻值,如果有就说明是闪络故障。

3.2电力电缆故障粗测

在故障性质诊断准确后,可进行电缆故障粗测,又叫预定位,即在电缆的一端使用仪器确定故障距离。下面介绍一些目前经常使用的故障预定位方法。

3.2.1电桥法

基于电缆长度与缆芯电阻成正比的特点和惠斯登电桥的原理,可将电缆短路接地、故障点两侧的环线电阻引入直流电桥,测量其比值。由测得的比值和电缆全长,可算出测量端到故障点的距离。

电桥法的优点是比较简单,精确度较高,但只适用于低阻故障,一般的高阻和闪络性故障不易探测。必须已知电缆准确长度,当一条电缆由导体材料或截面不同的电缆组成时,还要进行换算。且不能用于测量三相短路故障。

3.2.2脉冲电压法

利用直流高压或脉冲高压信号把故障点击穿,然后通过电压脉冲在观察点与故障间往返一次的时间来测距,它适用于高阻和闪络性故障。优点是不必将高阻与闪络性故障击穿,测试快;适用于各种故障,对电缆原始资料的依赖性少。缺点是安全性差,易发生高压信号窜入,损坏仪器;测试可靠性差,增强了复杂性且降低了电容放电时的电压,使故障点不易击穿;在故障放电特别是冲闪时,波形难以分辨。

3.2.3脉冲电流法

脉冲电流法是通过一线性电流耦合器测量电缆故障击穿外产生的电流脉冲信号的方法。它实现了仪器与高压回路的电耦合,省去了电容与电缆之间的串联电阻与电感,简化了接线,传感器耦合出的脉冲电流波形较容易分辨。所以相对于脉冲电压法而言,此法得到了更广泛的应用。

3.2.4低压脉冲法

低压脉冲法是测试时向电缆注入一低压脉冲,该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点,如断路点、短路点、中间接头等,通过故障点反射脉冲与发射脉冲的时间差原理来测距。根据波形极性还可判断故障性质,如短路故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反,断路故障反射脉冲与发射脉冲极性向同,因此低压脉冲法适用于测试交联电缆低阻、短路、断路故障。

3.2.5二次脉冲法

二次脉冲法是目前运用较多、方便准确的故障测距方法。其工作原理是:低压脉冲结合高压发生器发射冲击闪络,在故障点起弧的瞬间通过内部装置触发一低压脉冲,此脉冲在故障点闪络处发生短路反射,并将波形储存记忆在仪器中。电弧熄灭后,复发一低压脉冲到电缆中,此脉冲在故障点不能被反射,直达电缆末端并发生开路反射,将两次脉冲波形进行叠加对比,会有一个清楚的发散点,即故障点。

二次脉冲法优点是:接线简单,切换容易,安全可靠;自动化程度高,实现自动匹配、判断和计算;测量精度高,结果准确。其缺点是:所用仪器较多;由于故障点电阻要降到很小的数值,如果故障点受潮严重,故障点击穿过程较长,测试时间将相应增加;故障点维持低阻状态的时间不确定,施加二次脉冲的控制有难度。

3.2.6其他方法

除上述几种方法之外,还有利用分布式光纤温度传感器监测电缆沿线的温度变化情况和利用局放试验来确定故障点位置的方法。

目前大部分电缆故障测距方法为离线进行,在线故障测距方法也已出现,但在实际应用中并未得到推广,原因在于电缆线路在检修与维护方面的特殊性,且在线方法并无明显优势。两种测距方法将会长期并存,但从长远来看,在线测距才是未来的发展方向。

3.3故障精确定点

在故障电缆粗测之后,就可根据故障距离与路径找到故障点的大概位置。但由于地下电缆敷设情况复杂等原因,使得粗测点距离实际故障点可能有一定的偏差。为了精确地找到这个位置,就需要进行故障精确定点,有以下几种常用的方式:

(1)冲击放电声测法(简称声测法):是利用直流高压设备向电容器充电、储能,当电压达到某一数值时,球间隙击穿,设备和电容器上的能量经球间隙向电缆故障点放电,产生机械振动声波,用人耳或设备的听觉来区别。能量大的放电,在地表上就可以辨别,能量小的就需要用灵敏度较高的拾音器设备,来找出放电声音最大的位置。该方法主要用于电力电缆高阻故障的定点。

(2)音频信号法:如果发生了低阻故障,就很难或听不到声测法所检测到的放电声音。这时可以使用音频信号法通过检测地面上磁场的变化,并根据耳机中响声的变化可探测故障点的位置。音频信号在故障点正上方接收到的信号会突然增强,过了故障点后信号会明显减弱或消失,则音频信号最强处即为故障点。

(3)声磁同步法:其基本原理是向电缆施加冲击直流高压使故障点放电,在放电的瞬间电缆金属护层与大地构成的回路中形成感应环流,从而在电缆周围产生脉冲磁场。仪器接收脉冲磁场信号和从故障点发出的放电声音信号,根据检测到的声磁两种信号时间间隔最小的点即为故障点。此法优点在于定点精度较高,抗环境干扰性强,信号易于理解和辨别。

(4)跨步电压法:跨步电压法,通过向故障相和大地之间加入一个直流高压脉冲信号,在故障点附近用电压表监测放电时两点间跨步电压突变的大小和方向来找到故障点。此法优点是可以指示故障点的方向;缺点是只能查找直埋电缆外皮破损的开放性故障,不适用于查找封闭性或非直埋电缆的故障。

电缆故障范文第7篇

关键词:电力电缆;绝缘;过电压;故障定位;故障检测

作者简介:孙玉明(1974-),男,河南虞城人,河南省电力公司周口供电公司,工程师。(河南 郑州 466001)

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0212-02

电力电缆的出现,可以说具有划时代的意义,它为我国现代化建设作出了重大的贡献。电力电缆供给电量,具有安全性和可靠性,不仅有利于城市的美化,而且对城市的整体规划与经济发展都带来了极大的好处,因此电力电缆被广泛地应用于世界各地。电力电缆具有可靠的安全性,主要是因为它一般埋在地下,从地底传输电力,避免了许多人为破坏的因素。但是,正因为电力电缆埋在人看不到的地下,却也导致了电缆故障难以查找,这也是电力电缆最大的一个弊端。那么该如何快速、准确地查找出埋在地下的电缆故障呢?又该使用什么样的设备与方法呢?下面对此进行了探讨。

一、故障原因及性质分类

1.造成电缆故障的一般原因

(1)机械外力破坏。机械外力破坏往往具有不可确定性,大部分都是因为偶然因素引起的,但却是非常常见的电缆故障。造成机械外力破坏的主要原因一般有安装时无意将电缆致损、车辆行驶频繁造成电缆碾压受损等。

(2)电缆绝缘体受潮。电缆保护的一项重要措施就是对绝缘体的保护,如果绝缘体遭到破坏,将对整个电缆造成影响。比如电缆的防潮措施十分重要,电缆绝缘体在受潮之后会引起短路现象。而造成电缆绝缘体受潮的主要原因是电缆制造不规范、质量低下,导致金属保护套受到外力或腐蚀破损,进而受潮,造成电缆故障。

(3)电缆绝缘体老化。任何科技设备都有一个特性,那就是使用期的限制,电缆也不例外。只要电缆经过长久的使用,都会受运行中的电、热、化学、环境等因素的影响,从而造成电缆的绝缘体老化,导致电缆故障的发生。

(4)电缆材料的质量不高。在所有造成电缆故障的因素中,电缆材料质量低下是最主要的因素。许多电力公司为了追求经济效益,对电缆制造的质量要求不高,导致电缆本身存在很大的缺陷,并且对绝缘材料的维护管理不完善,极易导致电缆故障。

2.故障的性质分类

寻测电缆故障点,首先要判明故障的性质,以采取相应的探测方法。电缆故障性质分类见表1:

二、如何检测电缆故障

由于电缆大部分埋在地下,因此对电缆故障的查找显得非常困难,但也并非没办法。在常用的检测电缆故障方法中,一般采用仪器追踪的方法,这也是当前比较认可的方法之一。采用仪器追踪方法查找电缆故障一般要经过以下步骤:

1.分析故障的性质

对于查找电缆故障,首先必须要了解故障电缆的类型,确定其性质,因为不同性质的电缆故障要用不同的方法进行检测,只有确定了电缆的故障性质,才能采用合理有效的方法,也能加快找出电缆故障的具体方位和故障情况。

2.确定电缆路径

想要查找出电缆故障,只是确定其性质是远远不够的。在确定了电缆故障性质之后,就必须确定电缆的路径,从而进行定点。当今确定电缆路径的方法一般是采用路径仪,通过仪器的检测,详细地了解电缆的路径走向。

3.对电缆故障进行定点

在确定电缆故障的性质以及电缆路径之后,接下来就是对电缆故障进行准确的定位。在定位电缆故障方面,一般使用定点仪来进行定位。这种先进的仪器,能够快速有效地将故障方位确定下来。

4.结果分析

找到电缆故障之后,必须做一份测试完的记录备份,并对结果进行分析,根据提供的数据计算出误差。这一步工作是十分有必要的,不仅能够对此次查找电缆故障进行总结,留下来的相关经验也能够对以后的电缆维护及管理提供相关的参考资料。

三、常用的电缆故障测距检测方法

使用低压脉冲法进行测距检测。当今对电缆故障进行查找检测一般所采用的方法是低压脉冲法,它的测试范围大部分为电缆的开路、相对的或相间低阻故障,也可以测量整个电缆全长及显示电缆中间接头的位置。低压脉冲检测方法的测试原理是:将一段电缆看作一条均匀的传输线,电力在里面进行传输,而电力传输所产生的电磁波会在电缆中遇到波阻抗的变化点,这种变化点一般是由电缆分支、电缆接头、故障点或者终端产生的,电磁波遇到这些变化点会发出一种反射波。通过对反射波进行检测,很快就可以确定电缆故障的具体方位和地点。可以根据电磁波在电缆中的传播速度,测出故障点到测试端的距离,将这段距离看作S,那么可以得出公式:

S=vt

式中:S代表故障点到测试端的距离,用单位M表示;ν表示电波在电力电缆中传输速度,单位m/μs;t指的是电波在电力电缆中传输时间,用μs表示。

聚氯乙烯塑料电力电缆ν=184 m/μs,交联电力电缆ν=172m/μs。传播速度ν也可用仪器直接测量。

1.低压脉冲测量法的应用范围

在所有的电缆故障中,其中低阻故障、短路故障和断路故障占所有电路故障的15%左右,对于这几类故障,可以用低压脉冲法检测出来。使用低压脉冲法不仅可以检测出整个电缆的长度及电磁波在电缆中的传播速度,还可以用来区分电缆的中间接头、T型接头与终端接头。对于一些结构比较复杂的线路,使用低压脉冲法检测出来的结果,一般更具有说服力以及参考价值。

2.高压闪络测量法

在电路故障当中,除了使用常用的低压脉冲测量法用来检测故障之外,还有一种比较常用的方法,那就是直流高压闪络法。这种方法分为直闪法和冲闪法,是一种不需要烧穿故障点的方法,这样可大大缩短测量时间,从而得到了广泛使用。

四、故障定点的方法

1.使用声测来定点

在电力电缆故障中,对于故障的检测主要是通过声测法来定点。这种方法一般用于测量高阻与闪络性导致的故障,测量时使用高压设备对故障点击穿放电,故障间隙放电时会产生一种强烈的振动,传到地面之后,会听到特别的声音,从而对此可以准确地推断出电缆故障的具置。但这种方法也有缺点,就是受到外界干扰、影响较大。

2.通过声磁法来定点

声磁法是一种查找电缆故障地点比较有效的检测方法,当电缆遇到故障时,可以向电缆施放冲击的高压信号,促使故障点放电,之后会在电缆的外皮与大地形成的回路中感应出环流来,这一环流会在故障电缆的周围产生脉冲磁场,在监听到声音信号的同时,接受到脉冲磁场信号。通过这种手段,就可判断出这声音是由故障点放电产生的,说明电缆故障的具体地点就在附近。

3.通过音频感应的方法

音频感应法也是在电缆故障查找中比较常用的方法之一,一般在探测故障电阻小于10兆欧的低阻故障时能够用到。具体探测时,先用一千赫兹的音频信号发生器向待测电缆发送音频电流,然后在地面上用探头沿被测电缆路径接收电磁场信号,并将信号送到放大器中进行放大,再对放大后的信号用仪表进行分析,从而可以根据仪表中指示值的大小确定出故障点的具置。

五、案例分析

2010年5月,周口供电公司发生三板断路器限时速断动作,电缆是10千瓦交联聚乙烯的电缆,长度大概在1.6千米,整条电缆线有3个中间接头。故障发生之后,公司迅速采取了行动。

详细的行动步骤为:先行采用后备方案,紧急召开会议,确定相应的方案;对整条电缆进线停电措施,以防发生触电等意外情况,接着使用兆欧表对故障电缆进行测试,结果为A点相接地电阻的数据是3兆欧,B点的相接电阻大概是500兆欧左右,C点的相接电阻是500兆欧,由此可以推断出电缆故障为A点高阻抗故障。

确定故障性质之后,公司派人手在电缆一端将电缆的三相线芯短路,又在另一端作导通的试验。如果确定三芯相间是导通的,说明导线未断。再通过低压脉冲法对A点和B点进行测试,如果没有情况,说明电缆连续性比较好,也没有发生低阻抗的故障。

再接着在该电力电缆约380m处使用RSD-6电缆故障定点仪,最终准确地确定故障位置就在此处,然后挖开地面,确定了电缆故障点为10kV孟3板接头处,接头的外壳已经损坏,找到问题的关键之处后,接下来就容易了,至此故障排除。

六、检测时应注意的问题

第一,在检测电缆故障时,有些电缆情况比较复杂,比如35千瓦的电缆,它的H接头、中间接头比较多,如果出现故障之后,会导致接头故障波形难以分辨出来,所以想要找出电缆故障的具置,需要考虑各方面的原因。

第二,对电缆进行检测时,如果在电缆的一端测试出现放电不够充分,或者采集不到波形等情况,那么可以换位思考,从电缆的另一端进行升压测试。因为无论使用哪一种方法进行测试波形,如果电缆故障的真正地点与测试端相距太近的话,都会产生一种盲区,使得波形难以判断识别,在这种情况下,可以尝试到故障电缆的另一端进行测试。

第三,对电缆故障进行排除之后,必须对故障排查情况的资料保存好,以供参考。同时,必须对整条电缆的路径进行明确,标注出来,这样可以方便以后缩短查找电缆故障的时间。

七、结束语

总之,在当今依赖于电力的时代中,电缆的重要性不言而喻,在遇到电缆故障时,应该准确地将故障找出,并及时解决。在对电缆故障进行检测时,更应该认真、冷静地分析出电缆故障的性质与类型,从而能够正确地选择相应的方法和仪器,做到心中有底,只有这样,才能不断地完善对电缆故障的诊断技术。

参考文献:

[1]张栋国.电缆故障分析与测试[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]赵荣昌.查找电力电缆故障的方法和体会[J].广东输电与变电技术,2005,(2):30-32.

电缆故障范文第8篇

【关键词】小电流;检测;动力电缆;接地故障点

1. 三相电力电缆接地故障(单相、两相或三相接地)是电力系统运行中的常见故障。

快速检测电缆的接地故障点是一项比较困难的工作,尤其是直埋电缆接地故障点的检测。如何快速检测处理电缆的接地故障点,确保电力电缆在电力系统中的正常运行,成为目前值得探讨的一个理论课题。

2. 电力电缆接地故障是指因缆芯对外皮或钢铠间的绝缘破坏形成的单相、两相或三相接地故障。

其中短路接地又有高阻和低阻之分,一般来说将接地电阻小于50ω的接地故障称为低阻接地,接地电阻大于50ω的接地故障称为高阻接地。

3. 目前,测量电缆接地故障点常用的方式主要有直流电桥法和脉冲法。

3.1 直流电桥法是基于电缆沿线均匀、电缆长度与缆芯电阻成正比的特点并根据惠斯通电桥的原理,将电缆短路接地故障点两侧的环线电阻引入直流电桥,测量其比值,由测得的比值和电缆的长度,可计算出测量端到故障点的距离。其接线如图1所示:

图1

3.2 脉冲法主要是通过向故障电缆发射脉冲的测距方法,可分为低压脉冲反射法和高压脉冲反射法。

3.3 以上两种方法在新丰电厂2×300mw机组工程的实践过程中,利用小电流检测动力电缆的接地故障点,特别是低阻接地的电缆故障,效果比较好。它是基于电缆故障点接地的特点,通过一个合适的负载给故障电缆施加一个合理的接地电流,然后根据电缆的长度选择一定数量的检测点,利用钳型电流表对故障电缆进行检测,在有电流和无电流的连续两点之间,即为电缆的故障区域,再使用相同的方式缩小故障区域,最后查找出电缆故障点。其接线如图2所示:

图2

如图2示,在故障电缆的一端通过电流发生器对有故障的缆芯施加一定的电流(电流的大小根据其接地阻值确定),然后将电缆分为a、b、c、d四个测试点,利用钳型电流表对故障电缆进行检测,可以检测出在b点有电流流过而在c点则没有电流,由此可以断定故障点就在b、c两点之间。将b、c两点再分为若干点进行测试,则可以迅速把故障点缩小到一定的范围之内,以便尽快消除故障。这种方式对于低阻接地的电缆故障,效果很好。尤其是对于直埋电缆,由于其敷设路径的不确定性,采用直流电桥法和脉冲法不方便时,此种方法更显示出简单方便、快速有效的特点。

对于低阻接地的电缆故障,尤其是直埋电缆的低阻接地故障,在没有电流发生器等试验仪器的情况下,也可以在故障电缆的一端连接一个与接地电阻值相同的负载,然后加上220v交流电源,检测电缆的故障点。这种情况特别适用于电力建设施工单位在没有试验仪器的情况下,对低阻接地的故障电缆进行检测。