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電力電纜故障的檢測方法

鉅大LARGE  |  點擊量:37次  |  2020年08月28日  

摘要
1、電力電纜故障粗測 ?。?)電橋法  電橋法是電力電纜測距的經典方法,其歷史比較悠久。包括直流電阻電橋法、直流高壓電阻電橋法和電容電橋法等。電阻電橋法只能測試一些單相對地或兩相間絕緣電阻比較低的電纜

1、電力電纜故障粗測


(1)電橋法


電橋法是電力電纜測距的經典方法,其歷史比較悠久。包括直流電阻電橋法、直流高壓電阻電橋法和電容電橋法等。電阻電橋法只能測試一些單相對地或兩相間絕緣電阻比較低的電纜故障;高壓電橋法重要用于測試阻值大于10KΩ而小于兆歐的主絕緣單相接地故障或相間并對地故障;電容電橋法重要測試電纜的開路斷線故障。


電橋法操作相對簡單方便,但要事先了解電纜的準確長度等原始資料,同時不適用于檢測高阻故障。而實際電力電纜故障中的絕大多數為高阻故障。因為在故障電阻很高的情況下,電橋電流很小,一般靈敏度的儀表難以探測。


(2)行波法


1)低壓脈沖法


低壓脈沖法重要用于測量電纜的開路、短路和低阻故障的故障距離;同時還可用于測量電纜長度、波速度和識別定位電纜中間頭、T形接頭與終端頭等。


測試原理:從測試端向電纜中輸入一個低壓脈沖信號,該脈沖信號沿著電纜傳播,當遇到電纜中的阻抗不匹配點時,如開路點、短路點、低阻故障點等,會出現反射脈沖。根據反射脈沖和發射脈沖的往返時間差Dt及脈沖傳播速度V,計算故障點的位置。如圖3、圖4所示,分別為開路故障測試原理電路、泄漏性故障(低阻故障)測試原理電路圖。


泄漏性故障(低阻故障)測試原理電路


2)高壓脈沖法


高壓脈沖法是利用高壓信號使電纜故障瞬間變成短路或低阻故障,使故障點反射系數接近-1,故障點近乎出現全反射。通常有兩種基本的閃絡法,即直閃法和沖閃法。閃絡法測試電纜故障時,電纜故障點形成的反射波是高電壓脈沖波,不能直接通過儀器進行顯示,通常要取樣器,將故障點在高電壓用途下形成的高壓脈沖轉換成儀器所要的低壓脈沖信號。根據取樣方式的不同,又分為電壓法、電流法及電壓感應法,其取樣器原理圖如圖5所示。


三種取樣器原理圖


其中,R1為分壓電阻、R2為取樣電阻、Lp為電流取樣器、C為儲能電容、B為變壓器。


直流高壓閃絡法(直閃法):在故障電纜上施加直流電壓,使故障點擊穿房放電,發生閃絡。然后通過記錄測量故障點擊穿出現的電流行波信號在測試端和故障點之間往返一次所需的時間t,再根據行波在電纜中的傳輸速度V,就可以計算出故障距離。直閃法重要用于測試電力電纜閃絡性高阻故障,也可用于測試阻值特別高,但與完好相相比阻值較低的泄露性高阻故障。如圖6所示為直閃法測試原理線路。


沖擊高壓閃絡法(沖閃法):由于直閃法所采用的直流高壓電源的等效內阻比較大,電源輸出功率受到了一定限制,關于絕大多數泄露性高阻故障,直閃法不能進行測試。


沖閃法正是利用大容量的充電電容作為直流高壓電源,接到故障電纜使故障點閃絡放電形成瞬間短路。重要用于測試電力電纜的泄露性高阻故障,也可用于測試電力電纜的低阻、開路及閃絡性高阻故障。其測試原理線路與直閃法基本相同,不同的只是在儲能電容與電纜之間串入一球形間隙,如圖7所示為沖閃法測試原理線路。


直流高壓閃絡法接線原理圖


沖擊高壓閃絡法接線原理圖


其中,T1為調壓器、T2為高壓試驗變壓器、C為儲能電容器、L為線性電流耦合器、Js為放電間隙。


2、電力電纜故障點精測


(1)聲測法


利用故障點放電時所出現的聲波進行定點,聲音傳感器在電力電纜上方將聲音信號檢測出來,聲音最大的地方為故障點所在的位置,離故障點越遠,振動聲音越小。


(2)聲磁同步法


利用故障點在沖擊電壓用途下閃絡放電時,同時接收故障點放電所出現的電磁波和振動聲波,判斷出所測信號是否由故障點的放電出現來準確的判斷故障點位置。


(3)音頻感應法


在被測電路的一端給電纜的故障相加一定功率的低壓音頻信號,當被測信號傳輸到短路或斷線點后,卻不能繼續沿著電纜傳輸,從而電纜故障點兩邊將有明顯的信號大小變化,假如在電纜路徑的上方通過接收器來探測信號的變化情況,即可確定故障點位置。


同時電纜各項基礎資料的準確性與完整性對提高故障點查找效率也非常重要,如電纜敷設走向、電纜總長度、電纜中間接頭分布等。


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