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10KV電纜故障查找及定位技術(shù)研究
點擊次數(shù):1309 更新時間:2018-06-15

1電力電纜故障的原因

1.1電纜的機械損傷。電纜在安裝的過程中很有可能因為施工疏忽造成機械損傷,在電力敷設(shè)的過程中由于拉動電纜的力度過大,或是電纜拖地摩擦等,都有可能使電纜的保護層受到破壞,或者是在安裝完成后,當靠近電纜進行作業(yè)時,直接外力對電纜造成破壞。其次,惡劣的自然環(huán)境也可能會對電纜線造成損傷,導(dǎo)致電纜的內(nèi)絕緣膠膨脹和電纜護套脹裂等問題。

1.2絕緣受潮及老化變質(zhì)。當電纜密封效果不良,很有出現(xiàn)電纜絕緣受潮的情況。受潮后,會降低電纜的絕緣電阻,露電流將會不斷增大,介質(zhì)的損耗也逐漸增大,熱效應(yīng)越來越嚴重,在熱和電的影響下,電纜的絕緣性能會因此改變,大大降低了電纜的絕緣強度,進而致使電纜絕緣老化崩潰。當電纜絕緣介質(zhì)電離時,絕緣發(fā)生碳化,氣隙中會產(chǎn)生部分臭氧來腐蝕絕緣,進而導(dǎo)致電纜失去絕緣能力。

1.3超負荷運行。電纜線是不允許超負荷運行的,過電流與過電壓均可能導(dǎo)致電纜的損壞。電流具有熱效應(yīng),當電流流過,介質(zhì)的損耗造成大量熱量加上電纜運行發(fā)出的熱量,電纜長時間的運行和負載的增加,會使電纜的溫度逐漸升高,如果是夏季,再加上外界環(huán)境的溫度,往往會造成電纜出現(xiàn)一定的損壞。另外當電纜內(nèi)部出現(xiàn)過電壓問題時,很容易引起電纜線的絕緣擊穿。

1.4電纜接頭故障。電纜接頭是電纜線路中薄弱的環(huán)節(jié),由人員直接過失(施工不良)引發(fā)的電纜接頭故障時常發(fā)生。如接頭壓接不實、加熱不充分等原因等。

210KV電纜故障的查找及定位

2.1等電位測量法。等電位測量法又被稱為零電位測量法。具體測量步驟如下:①選取與故障電纜規(guī)格相同、長度相等的電纜,保證測量準確。②將這條電纜與故障電纜并聯(lián)連接。③將伏安特性表的負極接地,正極從并聯(lián)電纜的一端開始移動,直至伏安特性表的讀數(shù)為零時停止移動。此時,與正常電纜相對應(yīng)的那條故障電纜的位置就是故障點的位置。等電位測量法測量、簡便,不需要精密的儀器和復(fù)雜的計算,不過這種方法也存在局限性,即它不適用于遠距離的電纜故障查找和定位。

2.2聲測定點法。聲測法,顧名思義是按照故障電力電纜的釋放電聲查找故障,聲測定點法適合電纜主絕緣故障的定點。利用故障點在高壓沖擊時的擊穿放電聲音進行的定位。其工作原理首先需要一個能使故障點產(chǎn)生規(guī)則放電的裝置,利用該裝置使故障點放電,然后才可以在初測的距離附近,沿電纜線路,用拾音器來接收故障點的放電聲波,如果已經(jīng)聽到有規(guī)律的啪啪聲,故障點就在此附件,此時沿電纜走向,前后移動定點儀,后集中于響點,以此來確定故障點位置。明敷電纜可根據(jù)聽覺直接查找,而暗敷電纜則首先需求表明電力電纜的走向,在電聲小時借助助聽器或聽診器放大電聲的辦法進行查找。在查找過程中,拾音器可貼近地面,沿著電力電纜的走向緩慢移動,如聽到電聲達到大則判定該位置為故障點。應(yīng)用本方法僅需注意安全問題,試驗設(shè)備端和電力電纜末端需由專人監(jiān)視試驗過程。

2.3沖閃法。“沖閃法”在一定內(nèi)被廣泛的應(yīng)用到電纜的故障排除中,并得到了*。后來相關(guān)人士發(fā)明了以“沖閃法”為原理的電纜故障測試儀,這種測試儀極大方便了為電纜的故障查找和排除。這種儀器在測試故障時,首先要先根據(jù)情況判斷出故障可能出現(xiàn)的部位,再選用合適的方法,若出現(xiàn)的故障是接地故障,就直接選用測距儀;如果出現(xiàn)的故障是高阻故障,就可以采用高壓沖擊放電的方法,同時,還會用到很多其它的設(shè)備如:放電球、高壓脈沖電容、限流電阻以及高壓電阻等等,實際操作起來對操作者的要求比較高,還會有大量的安全隱患。當判斷出故障可能出現(xiàn)的部位后,在電纜的路找到電纜的信號并接受此信號,繼而這個信號路徑找一遍,這樣就基本確定了電纜的路徑。但是,通常電纜的路徑會有一定的誤差。后要根據(jù)聲音來測定距離,從一個固的點打火放電產(chǎn)生聲音,通過耳聽聲音大的地方,從而定故障點。

2.4電橋法。電橋法較為傳統(tǒng),先測得電纜的總長度,獲取橋壁平衡所需調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上,對測點到故障出現(xiàn)處的距離進行計算。該方法比較適宜在發(fā)生相間短路的情況中使用,不僅方便快捷,而且誤差較小。其缺點在于要提前獲得電纜的準確長度等信息資料,且電纜還需有一個絕緣良好相。而實際中,高阻故障或閃絡(luò)故障居多,如果采用此方法,則需要花費過多的時間。

2.5低壓脈沖發(fā)射法。該方法主要是將低壓脈沖通過一定方式傳遞到電力電纜中,并不斷傳播,所傳遞脈沖的頻率通常都比較高。這些低壓脈沖在電纜中傳播時具有自動辨識功能,一旦遇到故障點,電磁波就會發(fā)生反射,終由測量儀器接受。

2.6直流閃絡(luò)法。在閃絡(luò)故障中多用此種方法,借助直電壓在極其短暫的時間內(nèi)將纜故障點擊穿,引起故障點的閃絡(luò),然后量其波形,目的是準掌握測量點到故障點的距離。波形比較容易理解,而且具有很高的度,在電壓較高而引起的閃絡(luò)故障中較常用,但如果故障點的電阻太低,則不適合選用這種方法,否則容易泄漏電流,流經(jīng)電纜的電壓減小,故障點難以形成閃絡(luò),此時比較適合選用高壓閃絡(luò)法。高壓閃絡(luò)法的關(guān)鍵在于故障點是否擊穿放電。需注意的是,間隙放電和故障點被擊穿是沒有必然的。

3電力電纜故障點定位及查找新技術(shù)

3.1高頻感應(yīng)定位法。通過利用高頻信號波發(fā)生裝置向電力電纜輸入高頻電流,由此產(chǎn)生高頻電磁波,并由地上探頭沿著電力電纜的路徑接收電力電纜周邊的高頻電磁場,電磁場的變化經(jīng)接收和處理直接顯示于液晶屏幕上,按照顯示數(shù)值的大小判定故障點位置。高頻感應(yīng)定位法和傳統(tǒng)音頻感應(yīng)定位法更具優(yōu)勢,高頻信號源比音頻信號源更易實現(xiàn)且制造簡單,也可減少定點探測設(shè)備的體積和重量,為小型化、便攜式設(shè)備創(chuàng)造更為有利的條件。另外,高頻信號的頻譜抗干擾能力更強,直接顯示于液晶屏幕的方式要比依靠人耳辨別更為可靠和直接,采用高頻感應(yīng)定位法也可在不停的情況下以耦合式接線方式來完成在線故障探測。

3.2紅外熱象技術(shù)。電力電纜過載,芯線的溫度急劇攀升,由此可以對電力電纜的芯線溫度變化作為判定故障位置的依據(jù)。采用紅外熱象儀掃描電力電纜表面,拍攝表面溫度場的分布圖像,進一步處理得到溫度場的數(shù)值分布,然后可根據(jù)已建立的傳熱數(shù)學(xué)模型、電纜結(jié)構(gòu)參數(shù)、物性參數(shù)、環(huán)境溫度和表面溫度對電力電纜芯線的溫度進行反演計算,從而可以實現(xiàn)電力電纜芯線溫度的非接觸故障探測。正是紅外技術(shù)不需接觸設(shè)備,不要求設(shè)備停運,且具有操作簡便、檢測速度快、工作效率高等優(yōu)點,在未來的電纜故障檢測中,紅外熱像技術(shù)必將發(fā)揮更大的作用。

總之,電纜的安全、可靠工作為供配電系統(tǒng)的正常工作提供了保障。我們要在充分了解和掌握電纜絕緣老化和絕緣擊穿原理,各種測試儀器的工作原理和性能,基本測量方法、測量步驟和測量原理以及測量方法的利弊的同時,敏銳地抓住各種測量方法的原理、優(yōu)缺點和適用環(huán)境,挖掘其更深層次的含義,從而及時、準確地查找和定位出故障點,為進一步采取相應(yīng)處理措施提供條件,為正常供電提供保障。

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