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電力電纜故障點(diǎn)測(cè)試方法有哪些

時(shí)間:2016/10/28閱讀:1297
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 在電力系統(tǒng)中常用的電纜有電力電纜和控制電纜兩大類,其中電力電纜是用來輸送和分配大功率電能的。按絕緣材料的不同,可以分為油浸紙絕緣電力電纜、橡皮絕緣電力電纜和聚氯乙烯絕緣電纜,在工程上應(yīng)用廣泛的是油浸紙絕緣電力電纜,由于電纜在制作中,以及鋪設(shè)線路、環(huán)境溫度、施工原則等,國(guó)家都有明文規(guī)定,在此不再贅述,下面主要對(duì)電力電纜易發(fā)生故障的可能點(diǎn)及如何進(jìn)行測(cè)試的幾種方法,介紹給大家。

電纜故障的類型及測(cè)試方法

電纜發(fā)生故障后一般先用1500V以上搖表或高阻計(jì)判別故障類型,再用不同儀器和方法初測(cè)故障,后用定點(diǎn)法確定故障點(diǎn),故障點(diǎn)的精測(cè)方法有感應(yīng)法和聲測(cè)法兩種。

感應(yīng)法,其原理是當(dāng)音頻電流經(jīng)過電纜線芯時(shí),在電纜的周圍有電磁波存在,因些攜帶電磁感應(yīng)接收器,沿線路行走時(shí),可收聽到電磁波的音響,音頻電流流到故障點(diǎn)時(shí),電流突變,電磁波的音頻發(fā)生突變,這種方法對(duì)尋找斷線相間低電阻短路故障很方便,但不宜于尋找高電阻短路及單相接地故障。

聲測(cè)法,其原理是用高壓脈沖促使故障點(diǎn)放電,產(chǎn)生放電聲,用傳感器在地面上接收這種放電聲,以測(cè)出故障點(diǎn)的位置。

具體故障類型按以下方法進(jìn)行測(cè)試。

一、低電阻接地故障

1.單相低電阻接地故障

(1)故障點(diǎn)的測(cè)試。

電纜的單相低電阻接地故障是指電纜的一根芯線對(duì)地的絕緣由阻低于100kΩ,而芯線連續(xù)性良好。此類故障隱蔽性強(qiáng),我們可以采用回路定點(diǎn)法原理進(jìn)行測(cè)試。接線圖如圖1a所示,將故障芯線與另一完好芯線組成測(cè)量回路,用電橋測(cè)量,一端用跨接線跨接,另一端接電源、電橋或檢流計(jì),調(diào)節(jié)電橋電阻使電橋平衡,當(dāng)電纜芯線材質(zhì)和截面相同時(shí),可按下列公式計(jì)算,若損壞的線芯和良好的芯線在電橋上位置相互調(diào)換時(shí),則有式中Z——測(cè)量端至故障點(diǎn)的距離m; L——電纜總長(zhǎng)度,m; R1、R2——電橋的電阻臂。

在正常情況下,這兩種接線測(cè)量結(jié)果應(yīng)相同,誤差一般為0.1%~0.2%,如果超出此范圍或者X>L/2,可將測(cè)量?jī)x表移到線路的另一端測(cè)量。

另外,我們還可以采用連續(xù)掃描脈沖示波器法(MST—1A型或LGS—1型數(shù)字式測(cè)試儀)進(jìn)行測(cè)試。短路或接地故障點(diǎn)處反射波將為負(fù)反射。此時(shí)故障點(diǎn)距離可按下列公式計(jì)算式中X——反射時(shí)間μs; V——波速,m/μs。

(2)測(cè)量時(shí)注意的事項(xiàng)。

a.跨接線的截面應(yīng)與電纜芯線截面接近,跨接線應(yīng)盡量短,并保持良好。

b.測(cè)量回路應(yīng)盡可能繞開分支箱或變、配電所,越短越好。

c.直流電源電壓應(yīng)不低于1500V。

d.直流電源負(fù)極應(yīng)經(jīng)電橋接到電纜導(dǎo)體,正極接電纜內(nèi)護(hù)層并接地。

e.操作人員應(yīng)站在絕緣墊上,并將橋臂電阻、檢流計(jì)、分流器等放在絕緣墊上。

2.兩相短路故障點(diǎn)的測(cè)試

當(dāng)出現(xiàn)兩相短路故障點(diǎn),測(cè)量接線方法如圖2所示。測(cè)量時(shí)可將任一故障芯線作接地線,另一故障芯線接電橋,計(jì)算公式和測(cè)量方法與單相低電阻接地故障點(diǎn)相同。

3.三相短路故障點(diǎn)的測(cè)試

當(dāng)發(fā)生三相短路故障時(shí),測(cè)量時(shí)必須借用其他并行的線路或裝設(shè)臨時(shí)線路作回路,裝設(shè)臨時(shí)線路,必須測(cè)量該線路的電阻。可按下式計(jì)算,即式中R為臨時(shí)線的單線電阻值,其余符號(hào)的含義與式(2)相同。

二、高電阻接地故障點(diǎn)

電纜的高電阻接地故障是指導(dǎo)體與鋁護(hù)層或?qū)w與導(dǎo)體之間的絕緣電阻值遠(yuǎn)低于正常值,但大于100kΩ,而芯線連續(xù)性良好。

1.用高壓電橋法尋找高阻接地故障

由于故障點(diǎn)電阻大,必需使用高壓直流電源,以保證通過故障點(diǎn)的電流不致太小。橋臂電阻為100等分的3.5Ω左右的滑線電阻,電橋所加電壓10~200kV,微安表指示為100~20μA,故障點(diǎn)至測(cè)量端的距離可按下式測(cè)算,即當(dāng)調(diào)換故障芯線與完好芯線的位置時(shí)則有式中X——故障點(diǎn)至測(cè)量的距離,m; L——電纜線路長(zhǎng)度,m;C——滑線電橋讀數(shù)。

2.一次掃描示波器(711型)法

所謂的一次掃描示波器法是采用高壓一次掃描示波器,記錄故障點(diǎn)放電振蕩波形,確定故障點(diǎn),示波器熒光屏如圖3b所示,故障點(diǎn)的距離可按以下公式計(jì)算式中V——波速,m/μs;T——振蕩周期,μs。

3.測(cè)量時(shí)應(yīng)意事項(xiàng)

(1)由于測(cè)量是在高壓下進(jìn)行,必須與地可*絕緣,操作人員應(yīng)戴絕緣手套,用絕緣桿操作,并與高壓引線保持一距離。

(2)同一電纜中不測(cè)量芯線也必須可*接地,以防感應(yīng)產(chǎn)生危險(xiǎn)高壓。

(3)測(cè)量時(shí)應(yīng)逐漸加壓,若發(fā)現(xiàn)電流表指針晃動(dòng)或閃絡(luò)性故障,要立即停止測(cè)量,以免燒毀儀表。

(4)當(dāng)用正接法測(cè)量完畢而需要更換接線時(shí),必須降低電壓,切斷電源,只有將回路中殘余電荷放盡,才能調(diào)換接線進(jìn)行反接法測(cè)量。

三、*斷線故障點(diǎn)

所謂*斷線故障是指各相絕緣良好,一相或者多相導(dǎo)線不連續(xù)。此時(shí),同樣可采用二種方法進(jìn)行測(cè)試。

1.電橋法(電容電橋,QF1—A型電橋)

在線路二端測(cè)量故障的電容與標(biāo)準(zhǔn)電容器之比,確定故障點(diǎn)的距離,可按下列公式計(jì)算式中CE、CF分別為故障相在E、F端時(shí)所測(cè)的電容。

2.連續(xù)掃描示波器法(MST—1A或LGS—1型)

采用示波器法,發(fā)射脈沖,在斷線故障點(diǎn)處,反射波為正反射。故障點(diǎn)的距離按下列公式計(jì)算式中V——波速,m/μs;T——反射時(shí)間,μs。

四、不*斷線故障點(diǎn)

不*斷線點(diǎn)分高電阻斷線(導(dǎo)體電阻大于1kΩ)和低電阻斷線(導(dǎo)體電阻小于1kΩ)兩種情況。它表現(xiàn)出各相絕緣良好,一相或多相導(dǎo)線不*連續(xù)。此時(shí)我們對(duì)高電阻斷線可采用交流電橋法測(cè)量。在線路兩端測(cè)量故障相的電容與標(biāo)準(zhǔn)電容器之比,其距離按下列公式計(jì)算式中CE、CF分別為故障相在E、F端所測(cè)量的電容。而對(duì)低電阻斷線,先用低壓電流使其燒斷,然后再按*線故障測(cè)試。

五、其他

除以上幾種情況外,還會(huì)發(fā)生一些故障,如:

(1)*斷線并接地故障,此故障表現(xiàn)為一端各相絕緣良好,另一端接地,我們可以采用*斷線故障點(diǎn)測(cè)試法。

(2)不*斷線并接地故障,此類故障表現(xiàn)為各相絕緣良好,一相或多相導(dǎo)線不*連續(xù),經(jīng)電阻接地,可采用交流電橋法按高阻斷線故障測(cè)試。

(3)閃絡(luò)性故障,所謂閃絡(luò)性故障表現(xiàn)各相絕緣電阻良好,而且導(dǎo)線連續(xù)性亦好,故障點(diǎn)已經(jīng)封閉。此時(shí)可采用高電阻接地故障中的一次掃描示波器(711型)法,或者燒穿后用其他方法進(jìn)行測(cè)試。

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