電力電纜故障測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用概述.doc

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1、電力電纜故障測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用概述　　[摘要]對(duì)各種可能出現(xiàn)的電纜故障的測(cè)試方法以及國(guó)內(nèi)外一些先進(jìn)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行概述，并介紹本局電纜故障測(cè)試設(shè)備的應(yīng)用體會(huì)。[關(guān)鍵詞]電纜故障測(cè)試　隨著城市建設(shè)的發(fā)展，電力電纜在城網(wǎng)供電中所占的份量也越來(lái)越重，在一些城市的市區(qū)逐步取代架空輸電線路；同時(shí)隨著電纜數(shù)量的增多及運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，電纜的故障也越來(lái)越頻繁。由于電纜線路的隱蔽性、個(gè)別運(yùn)行單位的運(yùn)行資料不完善以及測(cè)試設(shè)備的局限性等原因，使電纜故障的查找非常困難；另一方面，隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合應(yīng)用，各種測(cè)量方法及儀器的精度也得到進(jìn)一步提高，國(guó)內(nèi)外

2、眾多的測(cè)試設(shè)備及技術(shù)并存。如何合理地選擇故障測(cè)試設(shè)備，準(zhǔn)確、快速地查找電纜故障，縮短故障停電時(shí)間，就成了電纜運(yùn)行人員非常關(guān)心且值得探討和交流的焦點(diǎn)。鑒于我局1997年“12.5”110kV珠蘭電纜故障的測(cè)尋教訓(xùn)（花了6天時(shí)間），1998年，我們購(gòu)買了全套進(jìn)口車載精密電纜故障測(cè)試儀，使得我們能有機(jī)會(huì)接觸到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的電纜故障測(cè)試設(shè)備，并先后參加了德國(guó)Seba及Hagenuk公司，奧地利Baur公司的以及國(guó)內(nèi)的山東科匯等公司的電纜故障測(cè)試技術(shù)培訓(xùn)班學(xué)習(xí)。本文主要概述目前國(guó)內(nèi)外新近的電纜故障測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用情況，并結(jié)合本局電纜故障測(cè)試設(shè)備的具體使用情況

3、進(jìn)行分析總結(jié)。1.電力電纜故障測(cè)試的方法及應(yīng)用1.1電力電纜故障分類電力電纜故障按性質(zhì)可分為串聯(lián)（斷線）故障及并聯(lián)（短路）故障兩種，后者按絕緣外是否有金屬護(hù)套或屏蔽可分為主絕緣故障（外有金屬屏蔽），外皮（外護(hù)套）故障（無(wú)金屬屏蔽）的故障。主絕緣故障根據(jù)測(cè)試方法不同，按故障點(diǎn)的絕緣電阻Rf大小可分為①金屬性短路（低阻）故障，其中Rf不同儀器及方法選擇各不同，一般Rf<10Z0（Z0為電纜波阻抗）,②高阻故障,③間歇（閃絡(luò)）故障三種。三者之間沒有絕對(duì)的界限，主要由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法區(qū)分，與設(shè)備的容量及內(nèi)阻有關(guān)。1.2電纜故障的測(cè)試方法比較根據(jù)上述電纜故障

4、的分類，目前國(guó)內(nèi)外有各種不同的測(cè)試方法，但測(cè)試步驟均相同，即：①進(jìn)行故障診斷②根據(jù)診斷結(jié)果進(jìn)行故障預(yù)定位③進(jìn)行故障定點(diǎn)（精定位）。對(duì)于各種故障及其相應(yīng)的方法如下表所示：　故障類型　預(yù)定位方法　精定位方法斷線故障●低壓脈沖反射法▲電橋法●聲磁同步法　主絕緣故障低阻故障●低壓脈沖反射法▲電橋法★音頻感應(yīng)法★聲磁同步法電流方向法高阻故障●二次脈沖法（SIM）▲沖閃法（電流法，電壓法）★高壓電橋法［燃燒降阻法+低壓反射法］聲響法聲磁同步法　間歇性故障（閃絡(luò)）●二次脈沖法（直流耐壓擊穿后用）▲衰減法▲直流閃測(cè)法（電流法、電壓法）聲磁同步法外護(hù)套故障　高壓

5、電橋法壓降法　　▲聲磁同步法●跨步電壓法　　　●推薦使用★有條件限制▲可用方法［　］不推薦使用1.3電力電纜測(cè)試方法的發(fā)展20世紀(jì)70年代前，世界上廣泛使用電橋法及低壓脈沖反射法進(jìn)行電力電纜故障測(cè)試，兩者對(duì)低阻故障很準(zhǔn)確，但對(duì)高阻故障不適用，故常常結(jié)合燃燒降阻（燒穿）法，即加大電流將故障處燒穿使其絕緣電阻降低以達(dá)到可以使用電橋法或低壓脈沖法測(cè)量的目的。燒穿方法對(duì)電纜主絕緣有不良影響，現(xiàn)已很少使用。之后出現(xiàn)了直流閃測(cè)法和沖擊閃測(cè)法，分別測(cè)試間歇故障及高阻故障，兩者都均可分為電流閃測(cè)法和電壓閃測(cè)法，取樣參數(shù)不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)。電壓取樣法可測(cè)率高，波形

6、清晰易判，盲區(qū)比電流法少一倍，但接線復(fù)雜，分壓過大時(shí)對(duì)人及儀器有危險(xiǎn)。電流取樣法正好相反，接線簡(jiǎn)單，但波形干擾大，不易判別盲區(qū)大。兩種方法目前是國(guó)產(chǎn)高阻故障測(cè)試儀的主流方法，主要有西安四方、山東科匯、武漢高壓所等產(chǎn)品。高壓電流、電壓閃測(cè)法基本上解決了電纜高阻故障問題，在我國(guó)電力部門應(yīng)用十分廣泛，且應(yīng)用十分豐富經(jīng)驗(yàn)，但儀器有盲區(qū)，且波形有時(shí)不夠明顯，靠人為判斷，有時(shí)未能成功，儀器的精度及誤差相對(duì)較大。到了90年代，發(fā)明了二次脈沖法測(cè)試技術(shù):因?yàn)榈蛪好}沖準(zhǔn)確易用，結(jié)合高壓發(fā)生器發(fā)射沖擊閃絡(luò)技術(shù)，在故障點(diǎn)起弧的瞬間通過內(nèi)部裝置觸發(fā)發(fā)射一低壓脈沖，此脈

7、沖在故障點(diǎn)閃絡(luò)處（電弧的電阻值很低）發(fā)生短路反射，并將波形記憶在儀器中，電弧熄滅后，復(fù)發(fā)一正常的低壓測(cè)量脈沖到電纜中，此低壓脈沖在故障處（高阻）沒有擊穿產(chǎn)生通路，直接到達(dá)電纜末端，并在電纜末端發(fā)生開路反射，將兩次低壓脈沖波形進(jìn)行對(duì)比，非常容易判斷故障點(diǎn)（擊穿點(diǎn)）位置，典型的波型如圖1所示。儀器可自動(dòng)匹配，自動(dòng)判斷計(jì)算圖1二次脈沖法波形圖出故障點(diǎn)距離。二次脈沖法的出現(xiàn)，使得電纜高阻故障測(cè)試變得十分簡(jiǎn)單，成為最先進(jìn)的測(cè)試方法，但國(guó)內(nèi)尚未見到新方法的設(shè)備。對(duì)于二次脈沖法，無(wú)論是奧地利的Baur公司，還是德國(guó)Seba公司的產(chǎn)品原理是一樣的，只是在實(shí)現(xiàn)上

8、有差異：前者強(qiáng)調(diào)起弧與觸發(fā)脈沖配合，由內(nèi)部通信裝置對(duì)沖擊電流進(jìn)行阻尼，同時(shí)也增加了沖擊電流的沖擊寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)；而后者則采用專門穩(wěn)弧儀，強(qiáng)調(diào)延長(zhǎng)電弧時(shí)間，