配網(wǎng)電力電纜故障測距分析-(6206)

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1、浙江大學(xué)碩十學(xué)位論文第一章緒論1．1電力電纜故障測距的研究意義隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，電纜應(yīng)用成本的下降和城市電網(wǎng)改造工作的開展n1，電力電纜在城區(qū)配電網(wǎng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。一般城鎮(zhèn)人12的稠密區(qū)、大型企業(yè)的生產(chǎn)廠區(qū)、交通擁擠區(qū)、電網(wǎng)交叉區(qū)等地方要求供電占地面積較小，多采用電纜進行供電。城市供電網(wǎng)絡(luò)電壓等級主要是以1OkV、35kV為主(約占整個供電用戶數(shù)量的90％以上)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，配網(wǎng)線路的敷設(shè)方式逐步由裸線架空型過渡到電纜地下暗敷設(shè)。同架空線相比，電力電纜具有供電可靠性高，不受地面和空間建筑物的影響

2、，線間絕緣距離小、占地面積少，電纜電容比較大，有利于提高電網(wǎng)功率因素，具有安全、隱蔽、耐用等優(yōu)點。另外電纜還具有不受惡劣氣候和鳥類侵害，維護工作量小，相對更好地防潮，防腐和防損傷等優(yōu)點。隨著電纜應(yīng)用數(shù)量的增多及運行時間和負荷的不斷增長等原因，電力電纜的故障也越來越頻繁。由于電纜線路大多敷設(shè)在電纜溝內(nèi)或埋入地下，因此發(fā)生故障后一般不能直接發(fā)現(xiàn)故障點，尋找起來十分困難，往往要花費數(shù)小時，甚至幾天的時間。不僅浪費了大量的人力、物力，而且還會造成難以估量的停電損失。因此迅速、準確地確定電力電纜故障點，可以減少停電時間，提高供電

3、可靠性，減少故障修復(fù)費用及停電損失。在這一前提下，電力電纜故障測距的研究就有著重要的理論意義和實用價值。近二十年來，國內(nèi)外學(xué)者在輸電線路故障測距特別是架空輸電線路故障測距作了大量的研究工作，提出了許多實用的方法。比較架空線路和電纜線路，在故障測距方面，雖然兩者之間有相通之處，但也存在明顯的不同之處n1。例如，一般架空線的電感比電纜電感大，而架空線電容比電纜電容小，架空線路一般用于中高壓輸電，且線路較長，其故障可以觀察，測距結(jié)果相對而言也可以較為粗略，其結(jié)果甚至可以與實際故障距離誤差數(shù)百米甚至上千米，而電纜則多用于中低壓

4、輸電，且長度相對較短，其故障不可觀測，如果結(jié)果相差數(shù)百米，那么就己失去l浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論了測距的價值。因此，電纜線路要求有更為精確的測距方法。本文的任務(wù)就是在現(xiàn)有的電力電纜故障測距方法的基礎(chǔ)上，對其原理和方法進行更深入研究，提出在原理上更精確、工程上更實用的故障測距方法。1．2電力電纜的故障分類電纜故障從形式上可分為串聯(lián)與并聯(lián)故障。串聯(lián)故障是指電纜一個或多個導(dǎo)體(包括鉛、鋁外皮)斷開。通常在電纜至少一個導(dǎo)體斷路之前，串聯(lián)故障是不容易發(fā)現(xiàn)的。并聯(lián)故障是指導(dǎo)體對外皮或?qū)w之間的絕緣下降，不能承受正常運行電壓。

5、實際的故障組合形式是很多的，幾種可能性較大的故障形式是一相對地、兩相對地和一相斷線并接地。文獻[3】定義電纜故障為：無損壞故障(intactfault)、開路故障(faultopen)、短路故障(faultshort)。而文獻[4】等將電纜故障分為：開路故障、低阻故障和高阻故障三種類型，如表1-1所示。下面對這一分類法作以簡單介紹：圖l·l電纜故障不意圖(1)開路故障電纜相間或相對地絕緣電阻在要求的規(guī)范值范圍內(nèi)，但工作電壓不能傳輸?shù)浇K端；或者雖然終端有電壓，但是帶負載能力較差。如圖1-1所示，在A相串聯(lián)電阻凡，當(dāng)gt=

6、oo時即為斷線故障，斷線故障就是開路故障的特例。(2)低阻故障一般情況下電纜一芯或數(shù)芯對地絕緣電阻或芯與芯之間的絕緣電阻小于10Zo(厶為電纜的波阻抗，一般在10Q一40Q之間)時，而導(dǎo)體連續(xù)性良好則稱為低阻故障。常見的低阻故障有單相接地、二相短路或接地等。如圖1-1所示，當(dāng)B相對地電阻R產(chǎn)O時為短路故障，它是低阻故障的特例。(3)高阻故障2浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論相對于低阻故障，一般情況下電纜一芯或數(shù)芯對地絕緣電阻或芯與芯之間的絕緣電阻低于正常值很多，但大于1OZo，而導(dǎo)體連續(xù)性良好則稱為高阻故障。它包括泄露性

7、高阻故障和閃絡(luò)性高阻故障兩種類型。這兩類故障大多數(shù)是在進行預(yù)防性試驗時發(fā)生的，并且多出現(xiàn)于電纜中間接頭或終端頭內(nèi)，特別是泄露性故障多數(shù)發(fā)生在注油的電纜頭內(nèi)。如果在其一試驗電壓下絕緣被擊穿，然后又恢復(fù)，有時連續(xù)擊穿，有時隔數(shù)秒鐘或數(shù)分鐘后再擊穿，這種故障稱為閃絡(luò)性故障。如果擊穿發(fā)生后，待絕緣恢復(fù)，擊穿現(xiàn)象便完全停止這類故障則稱為泄露性故障。這兩種故障是電力電纜中的常見故障，據(jù)統(tǒng)計這兩類故障約占整個電纜故障的90％，也是測距難度較大的一類故障。表1．1為電力電纜故障性質(zhì)的分類故障性質(zhì)電阻間隙擊穿情況開路∞在直流或高壓脈沖下

8、擊穿低阻<10Z。電阻不是太低時可用高壓脈沖擊穿泄露性高阻>10Z。但仍較小沖擊高壓脈沖擊穿閃絡(luò)性高阻接近∞高壓脈沖擊穿以上分類的目的也是為了選擇測試方法的方便，根據(jù)目前流行的故障測距技術(shù)，開路與低阻故障可用低壓脈沖反射法，高阻故障要用沖擊閃絡(luò)法，而閃絡(luò)性故障可用直流閃絡(luò)法測試。據(jù)統(tǒng)計：電纜在運行中出現(xiàn)的故障，故障點過渡電阻都不高