电缆故障分类。
1.低电阻故障:电缆之间或相对故障电阻小于1kω的故障称为低电阻故障。
2.高电阻故障:相对于低电阻故障,当电缆之间或相对故障值大于1kω时,称为高电阻故障,也对应于高压电桥法。
3.断线和开路故障:电缆的一芯或多芯导体或金属屏蔽层完全断线或似断非断的情况,称为开路故障。
4.外护套故障:根据电力工业标准DL586-1996《电力设备预防性试验规程》,66k-500kV电缆PVC(PVC)和高密度聚乙烯(HDPE)外护套绝缘电阻小于500兆欧姆或5kVDC耐压试验无法通过的缺陷或故障。
怎样判断电缆故障的类型?
迅速理解故障的性质。
1.用兆欧表在线路的一端测量各相的绝缘电阻。
2.当电缆一芯或几芯对地绝缘电阻,或芯与芯之间的绝缘电阻小于100KΩ时,就会出现低电阻接地故障。
3.当电缆一芯或几芯对地绝缘电阻,或芯与芯之间的绝缘电阻远低于正常值,但高于100KΩ时,就会出现高电阻接地故障。
4.当电缆一芯或几芯对地绝缘电阻较高或正常时,应进行导体连续性试验,检查是否有断线,如有断线故障。
5.如果测量66k-500kV超高压电缆外护套,绝缘电阻小于500兆欧姆或5kVDC耐压试验失败,则为外护套故障。
电缆故障检测方法。
桥梁法和时域反射法
(1)电桥法。
它由高压发生器、桥体和高灵敏度检流计组成。利用故障点两侧的电缆芯电阻和比例电阻构成惠斯通/Murray桥,检流计指零时桥达到平衡,桥臂之间的对应电阻比值相等。根据电阻率公式,芯电阻比等于电缆长度比,得到电缆故障距离电缆全长*定位旋钮指示比。见下图:
桥法又分为低压桥法和高压桥法。
受测试电压低的影响,500伏低压电桥难以准确测量电力电缆的高电阻故障。高压桥突破了桥法不能用于高电阻故障定位的传统观念,在桥体上施加了高达5kV和10kV的DC高压,桥体位于绝缘良好的高压侧,操作旋钮安全接地,保证了操作人员的人身安全。适用于500兆欧姆及以下高低电阻电缆故障定位的四端子接线法消除接触电阻测量误差,可获得高精度定位比例。与时域反射法TDR桥法相比,TDR桥法具有测量范围无盲区,测量长度无限等优点。
高压电桥法可以覆盖高低阻电缆故障,是时域反射法的有力补充。特别是近年来,国内各地电力公司新增大量XLPE交联聚乙烯电缆,故障点难以形成导电区,破坏点耐压非常高,这种闪光性高电阻故障适合使用高压桥。以雷迪M型电桥为代表的高压电桥法具有低压电桥法的一切优点,以人为本,人性化设计,数据连接电缆正确传达电桥整体的工作状态,有效避免误操作时的人身和设备事故,是电缆故障定位技术中安全放心的电桥。
(2)二次脉冲反射。
在低压脉冲法的基础上,向故障点发射高压脉冲,瞬间破坏故障点,利用脉冲在故障点和近端反射的原理,测量反射时间,计算电缆故障距离。这种方法在国产仪器上使用很多,但实际波形非常复杂,需要训练有素、有经验的专业人员来掌握。
(3)弧反射法。
电弧反射法对故障电缆施加三个脉冲,其中高压脉冲瞬间突破故障点;低压脉冲发射测量脉冲,接收反射信号;中压脉冲延长电弧燃烧时间,为低压脉冲收集反射信号留出足够的时间。因此,电弧反射法不是利用储能电容器放电开始时产生的脉冲来检测反射时间,而是避免电容器放电过程。
起始部分混乱的波形。电容放电波形稳定后,故障点电弧仍保持不变,发射低压脉冲,使脉冲在故障点产生短路反射。故障点电弧熄灭后,电缆故障定位系统向电缆发射低压脉冲,比较两个脉冲波形,其分歧点为电缆故障点,因此电弧反射法波形清晰,无需反复训练和测试经验的人员能够迅速准确地测量电缆故障点,今后10-20年