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HDDL电力电缆故障测试仪对电力线路中故障检查方法

来源: 武汉华顶电力设备有限公司

2022/6/8 11:40:15 411



以下从几个方面进行阐述,重点为如何减少线路故障查找时间,为电力系统迅速恢复做出最快的解决方法。最大限度减少由于线路故障而导致的生产损失。

1、测声法

所谓测声法就是根据故障电缆放电的声音进行查找,适合与电缆隧道及电缆沟内的电缆故障诊断方法。该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。此方法所用设备为直流耐压试验机。电路接线如图1所示,其中SYB为高压试验变压器,C为高压电容器,ZL为高压整流硅堆,R为限流电阻,Q为放电球间隙,L为电缆芯线。

编辑

当电容器C充电到一定电压值时,球间隙对电缆故障芯线放电,在故障处电缆芯线对绝缘层放电产生"滋、滋"的火花放电声,再在杂噪声音最小的时候,借助耳聋助听器或医用听诊器等音频放大设备进行查找。查找时,将拾音器贴近地面,沿电缆走向慢慢移动,当听到"滋、滋"放电声最大时,该处即为故障点。使用该方法一定要注意安全,在试验设备端和电缆末端应设专人监视。该方法在新钢钒炼钢厂外部线路工程中多次用到,并取得了非常好的效果。

2、电桥法

电桥法就是双臂电桥测出电缆芯线的直流电阻值,再准确测量电缆实际长度,按照电缆长度与电阻的正比例关系,计算故障点。适用于无法直接观测的直埋或配管电缆。该方法对于电缆芯线间直接短路或短路点接触电阻小于1Ω的故障,判断误差一般不大于3m,对于故障点接触电阻大于1Ω的故障,可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至1Ω以下,再按此方法测量。 测量电路如图2所示,首先测出芯线a与b之间的电阻R1,则R1=2RX+R,其中R为a相或b相至故障点的一相电阻值,R为短接点的接触电阻。再就电缆的另一端测出a'和b'芯线间的直流电阻值R2,则R2=2R(L-X)+R,式中R(L-X)为a'相和b'相芯线至故障点的一相电阻值。测完R1与R2后,再按图3所示电路将b'与C'短接,测出b、c两相芯线间的直流电阻值,则该阻值的1/2为每相芯线的电阻值,用RL表示。RL=RX+R(L-X),由此可得出故障点的接触电阻值:R=R1+R2-2RL。因此,故障点两侧芯线的电阻值可用下式表示:RX=(R1-R)/2,R(L-X)=(R2-R)/2。RX、R(L-X)、RL三个数值确定后,按比例公式即可求出故障点距电缆端头的距离X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X)=(R(L-X)/RL)L,式中L为电缆的总长度。

采用电桥法时应保证测量精度,电桥连接线要尽量短,经径要足够大,与电缆芯线连接要采用压接或焊搂,计算过程中小数位要全部保留。 3、电容电流测定法电缆在运行中,芯线之间、芯线对地都存在电容,该电容是均匀分布的,电容量与电缆长度呈线性比例关系,电容电流测定法就是根据这一原理进行测定的,对于电缆芯线断线故障的测定非常准确。测量电路如图4所示,使用设备为1~2kVA单相调压器一台,0~30V、0.5级交流电压表一只,0~100mA、0.5级交流毫安表一只。

故障点两侧芯线的电阻值可用下式表示:RX=(R1-R)/2,R(L-X)=(R2-R)/2。RX、R(L-X)、RL三个数值确定后,按比例公式即可求出故障点距电缆端头的距离X或(L-X):X=(RX/RL)L,(L-X)=(R(L-X)/RL)L,式中L为电缆的总长度。

采用电桥法时应保证测量精度,电桥连接线要尽量短,经径要足够大,与电缆芯线连接要采用压接或焊搂,计算过程中小数位要全部保留。 3、电容电流测定法电缆在运行中,芯线之间、芯线对地都存在电容,该电容是均匀分布的,电容量与电缆长度呈线性比例关系,电容电流测定法就是根据这一原理进行测定的,对于电缆芯线断线故障的测定非常准确。测量电路如图4所示,使用设备为1~2kVA单相调压器一台,0~30V、0.5级交流电压表一只,0~100mA、0.5级交流毫安表一只。

测量步骤:

(1)首先在电缆首端分别测出每芯线的电容电流(应保持施加电压相等)Ia、Ib、Ic的数值。

(2)在电缆的末端再测量每相芯线的电容电流Ia'、Ib'、Ic'的数值,以核对完好芯线与断线芯线的比容之比,初步可判断出断线距离近似点。

(3)根据电容量计算公式C=1/2πfU可知,在电压U、频率f不变时C与I成正比;因为工频电压的f(频率)不变,测量时只要保证施加电压不变,电容电流之比即为电容量之比。设电缆全长L,芯线断线点距离为x,则Ia/Ic=L/x,x=(Ic/Ia)L。

1.多种测距方法:
      低压脉冲法:适用于低阻、短路、断线故障的精确测距,还可用于电缆全长及中间接头、T型接头、终端头的测量,以及波速度的校正。
      脉冲电流法:适用于高阻、闪络型故障的测距,使用电流耦合器从测试地线上采集信号,与高压部分*隔离,安全可靠。
      多次脉冲法:世界上先进的测距方法,是二次脉冲法的改进。波形明确易于识别,测距精度高。
2.200MHz实时采样:
      国内同类仪器最高采样频率,与国际高水平接轨。
      提供最高0.4m的测距分辨率,测量盲区小,对近端故障和短电缆特别有效。
3.触摸操作和机械按键两种操作方式
      触摸按键,操作更加灵活,具有手势操作功能。
      可以对光标进行拖拽,双击操作,定位更加简单、方便。
      兼容机械按键操作,五向按键,操作更加人性化。
4.LED大屏幕彩色液晶显示,界面友好:
      波形清晰,尤其在多次脉冲测试中,多个波形以不同颜色同时显示,更易于识别。
      7寸大屏幕液晶,160°可视角度,亮度达到750cd/m2,达到阳光可视要求。
      功能菜单简单实用,功能强大。
5.画中画暂存显示功能
      界面显示采用画中画方式,由一个主窗口和三个暂存窗口组成,可同时查看三个暂存波形,使波形比较功能更加简单、直观、方便。
6.波形存储、计算机联机通讯:
      可在机内存储大量波形。
      使用U盘进行波形数据的导出。
      可以和计算机(台式机或笔记本机)连接,进行联机通讯。
      提供计算机后台管理软件,对U盘转储的数据或联机数据进行数据管理。
7.电源管理:
      仪器在2分钟内没有任何操作时,将减弱背光;10分种没有操作,将自动关机,以减少电量消耗;当电池欠压时,仪器也将自动关机,以保护电池。
      内置锂离子电池,配有专用锂电池充电器,提供可靠的充电方式。
      工作时间长:使用充满电的锂离子电池,仪器能连续工作7小时以上(电池老化后使用使用时间会缩短)。
8.坚固机壳,质轻便携。

三、技术指标
    1.工作模式:低压脉冲、脉冲电流、多次脉冲。
    2.信号增益调节范围:70dB。
    3.低压脉冲发射电压:32V。
    4.最高分辨率:0.4m。
    5.最大采样频率:200MHz实时采样。
    6.最大测距范围:100km。
    7.测距盲区:2m。
    8.通讯接口:USB,蓝牙(选配)。
    9.电源:锂离子电池组,标称电压7.4V。
    10.按键:采用丹麦进口按键,可靠性不小于1千万次。
    11.电池供电时间:使用充满电的聚合物锂离子电池,可以连续使用7小时以上(随着电池的老化,连续使用时间会相应缩短)。
    12.充电器:输入AC220V,50Hz,充电电流1A,充电时间6小时。

一、检查前了解一下故障电缆状况

1. 确定电缆故障类型-主绝缘故障/外护套故障防止带错设备,两种故障类型检测设备和检测方法均有所不同,95%以上为主绝缘故障。

2. 明确电压等级

定位电源输出电压不同,设备体积和重量不同 6KV 以下含6KV的电缆,可以采用输出电压15KV电缆故障定位电源,体积小重量轻,10KV以上含10KV,可以采用输出电压32KV电缆故障定位电源,能量大,体积偏重。

3. 确认绝缘电阻值(万用表和摇表)

出发前应对对所查故障类型有大致了解,确认是否有故障。

4. 电缆是否两头悬空

故障电缆两头悬空非常必要,或刀闸拉下。要保证任一端不能和电器相连。

5. 被测电缆大致长度

6. 能否提供220V电源

7. 电缆路径是否清楚

8. 电缆铺设情况-直埋/穿管/沟渠/架空

9. 电缆两头入户情况-变电所,环网柜

二、故障诊断

1. 借助兆欧表(摇表)或万用表测量故障电缆各相绝缘电阻大小,诊断故障类型,如断路故障,高阻故障,低阻故障。了解电缆故障是相间故障还是相对地故障。

2. 必要时可做耐压试验,确定加压参数。

3. 借助定位电源放电,确定是否为接头进水故障。

4. 借助低压脉冲反射仪,测量电缆尾端波形,搞清是故障波形还是电缆全长波形。

三、确定路径

采用电缆路径定位仪确定电缆位置和走向。路径的准确与否,对电缆故障精确定点影响非常大。

四、精确定点

1. 在首端用电缆故障定位电源对故障相放脉冲,输出电压要合理,确保在故障点击穿放电。

2. 采用精确定点仪,最好有声磁同步功能,在预定位范围内30米左右听音,比较数字大小,声音最大且数字最小为故障点,精确范围可以缩小到一米之内,开挖能见故障点。

安全方便的地下动力电缆应用日益广泛,但一旦电缆发生故障很难快速地寻测出故障点的确切位置。不能及时排除故障、回复供电,往往造成停电停产的重大损失。所以如何用最快的速度、的维修成本回复供电是各供电部门在遇到电缆故障的首要问题。





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涂建国