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【摘要】电力电缆在电力系统中作为传输和分配电能,以及连接各种电气设备的工具,起着不可估量的作用,因此,维护电缆的安全运行,是一项至关重要的工作。通过多年的工作实践,本文作者总结出当地下电缆发生故障时,可以使用简易的测寻方法——声测法来寻找电缆故障点,缩短修复时间。这种方法,在现实工作中,已经得到了广泛的应用。
【关键词】高压 电力电缆;故障;应用情况
引言:电缆供电的传输性能在城乡内比架空线既稳定,可靠性高,且占地小,不会造成对市容的影响,也不受自然环境的制约,从而提高了供电的安全性。但是由于受制造上工艺的影响且经过一段时间的使用,会出现电缆绝缘水平下降的情况,易引起超高压电缆发生接地故障。
1、电力电缆故障的测寻方法
应首先明确电缆的类型、电压等级和规格参数等。充分了解电缆信息,才有助于确保电力电缆检测的有效性和高效性。
1.1电力电缆线路故障基本上可以分为三大类:
(1)接地故障――电缆线芯单相接地故障或多相接地故障一般接地电阻在100KΩ以下为低阻接地故障,100Ω以上为高阻接地故;
(2)短路故障――电缆线芯两相短路故障或三相短路故障 一般电阻在100KΩ以下为低阻短路故障,100千伏以上为高阻短路故障;
(3)断线故障――电缆线芯一相断开或多相断开。
1.2按故障点电缆绝缘损坏的程度对电缆故障进行分析
(1)低阻故障:当故障点绝缘阻值下降至该电缆的特性阻抗,或者遇到支路电阻值等于零的情况下,就会出现电缆呈低阻故障;
(2)开路故障:电缆的绝缘电阻值无受限制范围或其电阻值与正常电缆的绝缘电阻值相同,但电压却不能正常运行,影响到用电设备工作的,电缆就呈现开路故障;
(3)高阻故障:电力电缆的正常运行受到限制,故障点的直流电阻等于该断路的特征阻抗,电缆就会呈现高阻故障;
(4)高阻泄漏:进行断路(开路)高压试验时,试验电压的增高会影响泄露电流也随之而增大,当试验电压达到额定值时,泄漏电流电压会超过其规定值的允许范围,出现高阻泄漏;
(5)闪络性故障:在进行断路(开路)试验时,当出现试验电压升到某一数值,泄漏电流的测试仪表指示突然升高,表针呈闪络性摆动;而电压指示仪表指示值稍呈下降时,此现象消失,但电缆绝缘仍有极高的阻值。这种异常现象,表明电缆存在故障,电缆的绝缘某点有问题,而故障点没有造成电阻通路,只有放电间隙或闪络表面的故障。
1.3故障电缆路径的确定方法
用信号发生器连接被测电缆,利用磁性天线接受地面上的磁性信号,在线圈中产生感应电动势。然后通过专业工具进行监测,来完成检测工作。根据检测时音响曲线的变化,可以判断出电缆路径。
1.4测量电缆故障点的距离
电缆故障性质确定后,根据不同的故障,选择适当的方法测定从电缆一端到故障点的距离,这就是故障测距。又称为“粗测”。为了找到确切的故障点,往往还要配合其它手段进行“细测”,即定点。常用的两种测距方法:
(1)直流电桥法
直流电桥法是试验班查找电缆故障的常用方法,它是根据电缆沿线均匀,电缆长度与缆芯电阻成正比的特点,并根据惠斯登电桥原理,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。工作原理:被测电缆末端无故障相与故障相短接,电桥两输出臂无故障相与故障相短接。
(2)脉冲法
脉冲法能够较好的解决高阻和闪络性故障的探测,而且不必过多的依赖电缆长度的准确性,截面一致等原始资料,是目前电缆故障测寻的发展方向。电缆故障闪测仪的基本探测原理是将电缆认为均匀长线,应用波理论进行分析研究,并通过观测脉冲在电缆中往返所需的时间来计算故障点距离。测试时,在故障相上注入低压发送脉冲,该脉冲沿电缆传播直到阻抗配的地方,如象中间接头、T型接头、短路点、断路点和终端头等,在这些点上都会引起波的反射,反射脉冲回到电缆测试端时被试验设备接收。故障点将以回波的形式出现在扫瞄基线上。故障点回波与发送的测量脉冲之间的时间间隔与故障点在实际电缆上距测试端的距离成正比。
2、如何面对情况复杂的电缆故障
2005年,某地曾发生一起10kV电缆故障,带负载运行的交联电缆YJV22-3×150,是采用埋地穿管的敷设方式。故障发生时,支线开关跳闸,使该地段数百用户停电。检修人员到达现场,观察发现沿线路方向几十米处地面有下陷现象,周围留有打桩机辗压的痕迹,但当时不能准确判断电缆的故障位置,在做好停电的手续、验电接地、挂警示牌后,马上将电缆拆下,选用2500伏兆欧表对电缆进行绝缘摇测,发现电缆的绝缘电阻低于100千欧,且导体连续性良好,这就判断电缆是属于接地故障。为了尽快查找到故障点,我们选用了测寻方法中的声测法。
声测法即声测定点试验法,它是利用电容充电后经过球间隙向故障线芯放电,并在故障地点附近用压电晶体拾音器确定故障准确位置的方法。选用升压变压器T,其电压值范围为200V~220V/30000V~35000V,额定容量1kVA,高压硅堆D,球间隙G选用一对小铜球,直径为10mm~20mm,球隙放电的间隙时间一般取2~3秒一次,电容器C取值为2~9μF,将电缆通电升压,用压电晶体拾音器沿着线路的方向移动,最后通过拾音器的声响,发现了故障点的准确位置,立刻开挖该处,发现电缆的外护套、铠装层、铜屏蔽层、线芯都有压伤现象。我们只用了半小时就寻出了故障点,在进行一个多小时的抢修后,再对电缆进行绝缘摇测,符合安全标准,正常恢复供电,投入运行。实践表明,测寻电缆故障采用声测法,具有科学性、实用性和简易性。电缆线路的检修工作是电缆安全运行管理工作的重要环节,当电缆发生故障时,只有通过有计划、有步骤、利用最实效的简易方法测寻,将电缆故障定位及快速抢修,才能确保用户的用电及线路的正常安全运行。
3、对于电力电缆安全运行及时排除电力电缆故障的几点建议
通过电缆多年运行, 预防性试验及电缆故障的测寻实践中, 提出以下几方面建议:
(1)应特别注意加强对电缆运行基础资料的管理, 特别是直埋电缆的走向, 类别规格, 尺度等原始数据, 桥架电缆也是如此。
(2)加强相关工作人员专业技术培训, 提高技术工人素质,加强工作技能,特别是电缆材质制作的技术水平,最大限度的减少高压电缆发生故障的概率。
(3)加强电缆施工技术管理, 施工技术的好坏直接决定着工程质量。桥架上电缆一定拴好标识牌, 施工操作要按电缆施工技术规范执行,并采取相关措施。
(4)加强对施工地区环境的管理, 根据电缆原始资料对动土段加强监视, 尽量减少、预防外力破坏, 电缆保护。
(5)不断深化改革,进一步加强对相关电气工作人员的职业技能技术培训, 提高工作水平, 引进先进技术积极学习有关试验方面的高科技知识, 来适应当今世界的高科技的发展。
4、总结
维护电缆的安全运行,是一项至关重要的工作。当地下电缆发生故障时,可以使用简易的测寻方法来寻找电缆故障点,缩短修复时间。在以后的工作实践中,我们需要不断提高技术能力,更加熟练地运用这种方法,不断提高高压电力电缆系统运行的稳定性。
参考文献:
[1]肖成刚;高压电力电缆—架空混联线路接地保护方案探讨[D];上海交通大学;2007年
[2]岑建明;输电线路故障测距的研究[D];浙江大学;2007年
【关键词】高压 电力电缆;故障;应用情况
引言:电缆供电的传输性能在城乡内比架空线既稳定,可靠性高,且占地小,不会造成对市容的影响,也不受自然环境的制约,从而提高了供电的安全性。但是由于受制造上工艺的影响且经过一段时间的使用,会出现电缆绝缘水平下降的情况,易引起超高压电缆发生接地故障。
1、电力电缆故障的测寻方法
应首先明确电缆的类型、电压等级和规格参数等。充分了解电缆信息,才有助于确保电力电缆检测的有效性和高效性。
1.1电力电缆线路故障基本上可以分为三大类:
(1)接地故障――电缆线芯单相接地故障或多相接地故障一般接地电阻在100KΩ以下为低阻接地故障,100Ω以上为高阻接地故;
(2)短路故障――电缆线芯两相短路故障或三相短路故障 一般电阻在100KΩ以下为低阻短路故障,100千伏以上为高阻短路故障;
(3)断线故障――电缆线芯一相断开或多相断开。
1.2按故障点电缆绝缘损坏的程度对电缆故障进行分析
(1)低阻故障:当故障点绝缘阻值下降至该电缆的特性阻抗,或者遇到支路电阻值等于零的情况下,就会出现电缆呈低阻故障;
(2)开路故障:电缆的绝缘电阻值无受限制范围或其电阻值与正常电缆的绝缘电阻值相同,但电压却不能正常运行,影响到用电设备工作的,电缆就呈现开路故障;
(3)高阻故障:电力电缆的正常运行受到限制,故障点的直流电阻等于该断路的特征阻抗,电缆就会呈现高阻故障;
(4)高阻泄漏:进行断路(开路)高压试验时,试验电压的增高会影响泄露电流也随之而增大,当试验电压达到额定值时,泄漏电流电压会超过其规定值的允许范围,出现高阻泄漏;
(5)闪络性故障:在进行断路(开路)试验时,当出现试验电压升到某一数值,泄漏电流的测试仪表指示突然升高,表针呈闪络性摆动;而电压指示仪表指示值稍呈下降时,此现象消失,但电缆绝缘仍有极高的阻值。这种异常现象,表明电缆存在故障,电缆的绝缘某点有问题,而故障点没有造成电阻通路,只有放电间隙或闪络表面的故障。
1.3故障电缆路径的确定方法
用信号发生器连接被测电缆,利用磁性天线接受地面上的磁性信号,在线圈中产生感应电动势。然后通过专业工具进行监测,来完成检测工作。根据检测时音响曲线的变化,可以判断出电缆路径。
1.4测量电缆故障点的距离
电缆故障性质确定后,根据不同的故障,选择适当的方法测定从电缆一端到故障点的距离,这就是故障测距。又称为“粗测”。为了找到确切的故障点,往往还要配合其它手段进行“细测”,即定点。常用的两种测距方法:
(1)直流电桥法
直流电桥法是试验班查找电缆故障的常用方法,它是根据电缆沿线均匀,电缆长度与缆芯电阻成正比的特点,并根据惠斯登电桥原理,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。工作原理:被测电缆末端无故障相与故障相短接,电桥两输出臂无故障相与故障相短接。
(2)脉冲法
脉冲法能够较好的解决高阻和闪络性故障的探测,而且不必过多的依赖电缆长度的准确性,截面一致等原始资料,是目前电缆故障测寻的发展方向。电缆故障闪测仪的基本探测原理是将电缆认为均匀长线,应用波理论进行分析研究,并通过观测脉冲在电缆中往返所需的时间来计算故障点距离。测试时,在故障相上注入低压发送脉冲,该脉冲沿电缆传播直到阻抗配的地方,如象中间接头、T型接头、短路点、断路点和终端头等,在这些点上都会引起波的反射,反射脉冲回到电缆测试端时被试验设备接收。故障点将以回波的形式出现在扫瞄基线上。故障点回波与发送的测量脉冲之间的时间间隔与故障点在实际电缆上距测试端的距离成正比。
2、如何面对情况复杂的电缆故障
2005年,某地曾发生一起10kV电缆故障,带负载运行的交联电缆YJV22-3×150,是采用埋地穿管的敷设方式。故障发生时,支线开关跳闸,使该地段数百用户停电。检修人员到达现场,观察发现沿线路方向几十米处地面有下陷现象,周围留有打桩机辗压的痕迹,但当时不能准确判断电缆的故障位置,在做好停电的手续、验电接地、挂警示牌后,马上将电缆拆下,选用2500伏兆欧表对电缆进行绝缘摇测,发现电缆的绝缘电阻低于100千欧,且导体连续性良好,这就判断电缆是属于接地故障。为了尽快查找到故障点,我们选用了测寻方法中的声测法。
声测法即声测定点试验法,它是利用电容充电后经过球间隙向故障线芯放电,并在故障地点附近用压电晶体拾音器确定故障准确位置的方法。选用升压变压器T,其电压值范围为200V~220V/30000V~35000V,额定容量1kVA,高压硅堆D,球间隙G选用一对小铜球,直径为10mm~20mm,球隙放电的间隙时间一般取2~3秒一次,电容器C取值为2~9μF,将电缆通电升压,用压电晶体拾音器沿着线路的方向移动,最后通过拾音器的声响,发现了故障点的准确位置,立刻开挖该处,发现电缆的外护套、铠装层、铜屏蔽层、线芯都有压伤现象。我们只用了半小时就寻出了故障点,在进行一个多小时的抢修后,再对电缆进行绝缘摇测,符合安全标准,正常恢复供电,投入运行。实践表明,测寻电缆故障采用声测法,具有科学性、实用性和简易性。电缆线路的检修工作是电缆安全运行管理工作的重要环节,当电缆发生故障时,只有通过有计划、有步骤、利用最实效的简易方法测寻,将电缆故障定位及快速抢修,才能确保用户的用电及线路的正常安全运行。
3、对于电力电缆安全运行及时排除电力电缆故障的几点建议
通过电缆多年运行, 预防性试验及电缆故障的测寻实践中, 提出以下几方面建议:
(1)应特别注意加强对电缆运行基础资料的管理, 特别是直埋电缆的走向, 类别规格, 尺度等原始数据, 桥架电缆也是如此。
(2)加强相关工作人员专业技术培训, 提高技术工人素质,加强工作技能,特别是电缆材质制作的技术水平,最大限度的减少高压电缆发生故障的概率。
(3)加强电缆施工技术管理, 施工技术的好坏直接决定着工程质量。桥架上电缆一定拴好标识牌, 施工操作要按电缆施工技术规范执行,并采取相关措施。
(4)加强对施工地区环境的管理, 根据电缆原始资料对动土段加强监视, 尽量减少、预防外力破坏, 电缆保护。
(5)不断深化改革,进一步加强对相关电气工作人员的职业技能技术培训, 提高工作水平, 引进先进技术积极学习有关试验方面的高科技知识, 来适应当今世界的高科技的发展。
4、总结
维护电缆的安全运行,是一项至关重要的工作。当地下电缆发生故障时,可以使用简易的测寻方法来寻找电缆故障点,缩短修复时间。在以后的工作实践中,我们需要不断提高技术能力,更加熟练地运用这种方法,不断提高高压电力电缆系统运行的稳定性。
参考文献:
[1]肖成刚;高压电力电缆—架空混联线路接地保护方案探讨[D];上海交通大学;2007年
[2]岑建明;输电线路故障测距的研究[D];浙江大学;2007年