电力电缆故障探测技术分析.pdf
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1、2 0 0 8 年 第 4期 No 4 2 00 8 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e Ca b l e 2 0 0 8年 8月 Au g, 2 00 8 电力电缆故障探测技术分析 薛小光 , 朱庆兰 , 刘红利 ( 大庆油 田电力集团供 电公司 ,黑龙江 大庆 1 6 3 4 5 1 ) 摘要 : 通过对 2 0 0 5 2 0 0 7年电力 电缆故障 处理 的统计分 析 , 指 出电力 电缆故 障主要表现 为低 阻故 障、 高阻故 障和 闪络 性故障。并根据近年来采 用的故 障检 测方法和常用仪器的使 用情况 , 客 观地指 出了要提 高电力 电缆 故 障检 出
2、速度 , 必须 选择合理 的故障测试设 备、 掌握 先进探 测技术。 关键 词 : 电力电缆; 故障探测 ; 低 阻 ; 高阻; 闪络 ; 三次脉冲 中图分类号 : T M2 0 6 ; T M 2 4 7 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 6 9 0 1 ( 2 0 0 8 ) 0 4 0 3 5 0 3 Ana l y s i s o f t h e Te c h ni q ue f o r Po we r Ca bl e Fa ul t Lo c at i o n XUE Xi a o g u a n g,e t a l ( Da q i n g O i l F i
3、e l d P o we r G r o u p P o w e r S u p p l y C o , Da q i n g 1 6 3 4 5 1 , C h i n a ) Abs t r a c t:Th e s t a t i s t i c a l a n a l ys i s o f t he p o we r c a b l e f a u l t s be t we e n 2 00 5 a n d 2 00 7 i nd i c a t e d t ha t t he po we r c a b l e f a u l t s c o n s i s t , ma i n
4、l y, o f l o w r e s i s t a nc e f a u l t , h i g h r e s i s t a n c e a n d fla s ho v e r The a p p l i c a t i o n o f t h e c a b l e f a u l t l o c a t i o n t e c h ni q ue s a nd e qu i pme n t us e d i n r e c e n t y e a r s i n d i c a t e d t h a t i t i s n e e e s s a r y t o s e l
5、e c t p r o pe r f a u l t l oc a t i o n e qu i pme n t a n d u s e t h e a d v a n c e d l o c a t i o n t e c hn i q u e s t o qu i c ke n po we r c a bl e f a u l t l o c a t i o n Ke y wo r ds:p o we r c a bl e;f a u l t l o c a t i o n; l o w r e s i s t a n c e;h i g h r e s i s t a nc e;fla
6、s ho v e r;t hi r d p u l s e 0 引 言 随着城市建设 的迅速发展 , 电力电缆在供电系 统 中的应用越来越广泛 , 电缆数量逐步增多 , 电缆故 障对供 电可靠性 的影响增大 , 因而迅速准确地探测 故障的位置对及 时恢复供 电有着重要 的意义。但是 由于电缆线路的隐蔽性 、 个别 电缆资料的不完善 以 及测试设备 的局 限性 , 使 电缆 故障查找非 常 困难 。 那么 , 如何能够准确 、 快速地查 出电缆故障呢?本文 将对 这 问题 进行 论述 。 1 电缆故障 的性质及分 类 电力电缆故障按性质可分为断线故 障和短路故 障等两种。短路故 障按故障点 的绝
7、缘 电阻 R , 的大 小可分为低阻故 障、 高阻故 障和闪络故障。通 常当 R , 1 0 0 k Q 时为高 阻故 障( 包括 闪络性高 阻故 障) 。另一 种接地短路 故障 , 一0 , 这在 电力 电缆运行 中较少发生 , 而且检 测也极其简单, 不属本文讨论内容。本文讨论的主 要是由于电力电缆发生击 穿、 外力损伤或其他原 因 收 稿 日期 : 2 0 0 7 1 1 1 9 作者 简介 : 薛小 光 ( 1 9 7 3一) , 男 , 工 程师 作者地 址 : 黑龙江 大庆 市萨尔图区铁人二村供 电公 司特 种作业工 区 1 6 3 4 5 1 所造成的电缆绝缘电阻下 降, 并危及
8、线路安全运行 的故障缺陷及检测和定位。表 1为近三年来处理的 电缆故障情况统计。 2 电力电缆 故障的测试方法对 比分析 目前 , 国内外关于 电力电缆故障测试有多种不 同的方法, 其测试步骤基本一致, 即 : 首先进行故 障 诊断, 然后根据诊断结果进行故障预定位 , 最后进行 故障定点( 精确定位) , 相应的方法如表 2所示。 2 0世纪 7 0年代前 , 世界上广泛使用 电桥法及 低压脉冲反射法进行 电力 电缆故障测试 , 两者对低 阻故障很准确 , 但对高阻故障不适用 , 故常常结合燃 烧降阻( 烧穿) 法 , 即加大电流将故障处烧穿使其绝 缘电阻降低 , 以达到可以使用 电桥法或低
9、压脉冲法 测 量 的 目的 。烧穿 方 法 对 电缆 绝缘 有 不 良影 响 , 现 已很少使 用。之后 出现 了直流闪测法 和冲击 闪测 法 , 分别测试闪络故障及高阻故障, 两者均可分为电 流闪测法和 电压 闪测法 , 取样参数 不 同, 各有优缺 点。电压取样法可测率高 , 波形清晰易判 , 盲区比电 流法少一半 , 但接线复杂, 分压过大时对人及仪器有 危险。电流取样法正好相反 , 接线简单 , 但波形干扰 大 , 不易判别 , 盲区大。两种方法 目前是国产高阻故 障测试仪的主流方法。电流、 电压 闪测法基本上解 决了电缆高阻故障问题 , 在我 国电力部 门应用十分 广泛 , 且应用经
10、验十分丰富 , 但仪器有盲区 , 且波形 维普资讯 2 0 0 8年第 4期 No 4 20 08 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e Ca bl e 2 0 0 8年 8月 Au g , 2 0 08 表 1 2 0 0 5年 2 0 0 7年电力 电缆故 障发 生次数及 其分类统计 ( 单位 : 次 ) 低 阻故障 高阻故 障 闪络故 障 故障类型 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 3 5k V 1 1 5 1 6 ( 1 0 ) k V 2 4 3 4
11、2 4 2 5 1 2 1 3 8 OV 5 0 5 8 3 2 表 2电缆 故障测试方法 故障名称 预定位方法 精定位方法 ( 1 ) 低压脉 冲反射法 ; ( 1 ) 音频感应法 ; 低 阻故障 ( 2 ) 电桥法 ( 很少应用) ( 2 ) 声磁 同步法 ( 1 ) 三次脉冲法 ; ( 2 ) 二次脉 冲法 ; ( 1 ) 音频感应法 ; 高 阻故障 ( 3 ) 闪测法 ; ( 2 ) 声磁 同步法 ( 4 ) 高压 电桥法 ( 很少应用) ( 1 ) 三次脉 冲法 ; ( 2 ) 二次脉冲法 ; ( 1 ) 音频感应法 ; 闪络故 障 ( 3 ) 闪测法 ; ( 2 ) 声磁 同步法
12、( 4 ) 高压电桥法( 很少应用) 有时不够明显 , 靠人为判 断, 不是很准确 , 仪器 的精 度 及误 差相 对 也较 大 。 到了9 0年代, 发明了二次脉 冲法测试技术 : 因 为低压脉冲准确易用 , 结合直流高压源发射 冲击 闪 络电压 , 在故 障点起弧 的瞬 问通过 内部装置触发发 射一低压脉冲 , 此脉冲在故 障点闪络处 ( 电弧的 电 阻值很低 ) 发生短路反射, 并将波形记忆在仪器 中, 电弧熄灭后 , 复发一正常的低压测量脉冲到电缆中, 此低压脉冲在故障处( 高阻) 没有击穿产生通路 , 直 接到达电缆末端, 并在 电缆末端发生开路反射 , 将两 次低压脉冲波形进行对
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