電纜故障測試所采用的低壓脈沖法、脈沖電壓法與脈沖電流法由于其測試方法較為普及、可測率高的特性,以越來越廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中。本文主要通過實(shí)例闡述了幾種測試方法及特性。
隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展,電力電纜以其獨(dú)特的優(yōu)勢,在城網(wǎng)改造中得到廣泛的應(yīng)用。但是電力電纜一旦發(fā)生故障后,如何在較短的時(shí)間內(nèi)快速的探測出確切的位置,是一個(gè)一直令人棘手的問題。怎樣以最快的速度,精確的定點(diǎn)出故障點(diǎn),一直是電纜行業(yè)十分注重研究的課題。
哈局電纜工區(qū)多年來一直沿用傳統(tǒng)的“電壓采樣法”進(jìn)行對電纜高阻故障的粗測。由于電壓采樣法使用兩只電阻組成一個(gè)分壓電路,接到直流高壓電路上,當(dāng)電纜故障點(diǎn)被擊穿時(shí),故障點(diǎn)的反射波經(jīng)分壓電阻進(jìn)入儀器,因分壓電阻值固定,即使地線接觸良好,往往給測試人員及試驗(yàn)設(shè)備帶來不利安全的因素。且電壓采樣法波形比較復(fù)雜,有時(shí)測試經(jīng)驗(yàn)豐富的人員也會(huì)對較為特殊的波形束手無策。其測試原理見。
案例一、我工區(qū)在哈西變兵團(tuán)線10kv電纜故障測試中,因波形復(fù)雜粗測中分析出三個(gè)故障距離,給定點(diǎn)工作帶來很大困難。歷經(jīng)多次的測試,歷時(shí)數(shù)天。并在采集波形時(shí),出現(xiàn)脈沖反射儀電源開關(guān)冒火現(xiàn)象,疑為高壓竄進(jìn)反射儀所致,所幸沒有傷人。因此,我們嘗試使用電流采樣法進(jìn)行測試。儀器沿線簡單,操作快捷方便。其測試原理見。
哈西變兵團(tuán)線10kv故障電纜是ZLQ型,3 X 120mm2 ,全長487 m。考慮到此故障為兩相短路接地高阻(封閉型)故障。總結(jié)以往測試經(jīng)驗(yàn),直接選用電流采樣法脈沖電流測距儀進(jìn)行沖閃測試,設(shè)定波速為V=160M/μs結(jié)果在測試端直接出現(xiàn)一個(gè)近距故障波形,根據(jù)S=1/2Vt故障測距為0 m ,為了進(jìn)一步確定測距可靠性,在對端進(jìn)一步測定波形顯示為一接近電纜全長波形。分析后充分肯定故障點(diǎn)在初始測試端。在戶外采用“雷電法”進(jìn)行“聲磁 ”同步定點(diǎn)走進(jìn)戶內(nèi)直接聽到開關(guān)柜下有放電聲,距戶內(nèi)電纜終端頭5米處找到故障點(diǎn)。電纜外觀鋼鎧等并無損壞,只在鉛包處有直徑約5mm小孔。
案例二線路名稱10kV哈爾濱盟克聯(lián)通專用線XLPE絕緣電纜,電纜全長:1500 m,當(dāng)時(shí)電纜線路施工完畢,驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)有接地故障,經(jīng)測試:
用兆歐表測量三相對地電阻,診斷為單相低阻接地故障,選擇用低壓脈沖法測試故障距離。
1故障測試儀器
組合式高壓信號發(fā)生器、T-903電纜故障測距儀、Digiphone電纜故障定點(diǎn)儀、路徑儀、兆歐表、萬用表等。
2 故障測距與定位過程
在變電站,用T-903的低壓脈沖方式,通過A、B相間測得電纜全長為:1556m,見圖三,和資料基本相符。然后通過C相對金屬護(hù)層測試,得短路故障距離為96m,見低壓脈沖故障波形圖四。
在向電纜中施加脈沖高電壓后,攜帶定點(diǎn)儀到96m附近去定點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn), 100m左右是一條馬路,電纜在馬路下埋深6m,是通過PVC管敷設(shè)的,PVC管外是水泥管,水泥管外是土質(zhì)涵洞。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),像這種短路故障,放電聲音可能極小,又套幾層管子,埋深又那么深,用定點(diǎn)儀器定出故障點(diǎn)的可能性很小。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),像這種用低壓脈沖法測得故障距離只有96m的故障,由于距離較近,測距的絕對誤差很小,一般不會(huì)超過2m。于是先把近端預(yù)留挖出,測量電纜到馬路的確切距離,看看96m具體離馬路的那邊近些。通過測量后發(fā)現(xiàn),電纜96m的地方大概在距馬路近端一邊3米多深的地方。
從馬路近邊往里掏了2米多以后,用定點(diǎn)儀聽到了電纜放電的聲音,確認(rèn)故障點(diǎn)就在馬路下。從馬路兩端鋸斷,把電纜從管內(nèi)抽出后發(fā)現(xiàn),電纜被釘了一個(gè)鋼釘。重新敷設(shè)一段電纜,做兩個(gè)接頭,耐壓試驗(yàn)后通過。
通過對幾種上述方法的實(shí)例分析比較
脈沖電壓法(電壓取樣法)對高低阻故障均能進(jìn)行檢測,但用這種方法測試時(shí),測距儀器與高
壓部分有直接的電氣連接,可能會(huì)有安全隱患。
脈沖電流法與脈沖電壓法一樣,也是通過向故障電纜中施加直流高壓信號,是故障點(diǎn)擊穿放電,采集放電產(chǎn)生的脈沖電流行波信號,不同的是在直流高壓發(fā)生器地線上套上電流耦合器,采集信號,并且波形簡單,容易判讀理解,同時(shí)電流耦合器與高壓部分無直接的電氣連接,因此安全性更高。
用低壓脈沖法測試故障距離或電纜全長時(shí),在波速度沒有太大偏差的情況下,1000m的范圍內(nèi),測試所得距離的誤差很小。在無法進(jìn)行故障定點(diǎn)的時(shí),可以根據(jù)這個(gè)特點(diǎn),用丈量的方法,尋找故障點(diǎn)的位置。