電纜故障范文
時間:2023-03-15 09:05:42
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篇1
隨著我國經濟的逐漸發展和城市電網的逐漸完善,電力電纜在我國的工礦企業、事業單位等企業得到的重要的應用。在電力電纜的應用過程中,電纜的質量和狀態會在很大程度上影響電網系統安全可靠的運行。一些電網的設計不符合規范、電纜的質量存在缺陷或者電纜在工作的過程中過熱的原因以導致電纜出現故障,而在電纜出現故障時,及時準確的對故障進行探測和定位能夠減少電網故障而引起的重大經濟損失。
1.常見電力電纜故障
電力電纜從鋪設安裝到運行維護的整個過程,電力電纜故障具有不同的特點,所以,在進行電力電纜故障探測的過程中,應把握不同階段電纜故障的特點,從而能夠及時準確找到電力電纜的故障。
1.1電力電纜安裝環節易出現問題
在電纜鋪設的過程中,由于選址不當等問題,導致電纜旁邊的土壤影響電纜,從而使電纜產生位移,電纜附件的安全性得不到保障。在鋪設排管的過程中,由于橫向約束的影響,導致電纜易出現彎曲變形等問題,電纜的金屬保護套產生疲勞應變,產生安全隱患。在進行地溝敷設的過程中,一些鋪設工作不能夠牢固固定電纜,一出現斜面的滑落問題。此外,在斜井敷設電纜過程中,不能夠準確衡量井位的跨度,使電纜在使用的過程中受到自身重力或者熱機械力的影響,在很大程度上減少電纜的壽命。電纜故障或者壽命受到影響除了受到電纜敷設不當的影響之外,還受到外力因素的影響,其中最易受到機械損傷。機械損傷主要是由于在電纜鋪設完成之后,進行道路綠化、園林建設或者建筑施工等,導致電纜鋪設的標示樁被破壞或者丟失,從而使電纜受到外力的破壞造成故障。
1.2電纜運行維護過程中易出現問題
電力電纜系統在運行的過程中,由于自身性質特點和敷設過程中的敷設方式問題;在運行過程中外界環境的影響導致電纜運行出現故障問題。其中電纜運行過程中易出現的故障主要分為絕緣性問題和接頭問題。其中絕緣性問題產生主要是由于電纜的材料性質和鋪設問題引起的。我國目前電纜鋪設采用的主要的絕緣材料為橡皮絕緣材料、塑料絕緣材料、氣體絕緣材料以及油浸紙絕緣材料。在鋪設的過程中可能因為造型不當、制作不良或者使用的過程中長期過載、靠近熱源等多種原因,導致電纜易受到化學腐蝕和受潮,導致電纜在運行的過程中會時常出現絕緣、老化或者受潮等問題,造成電纜故障。關于接頭問題主要是因為電纜鋪設的密封失效、連接不良、封鉛漏水或者在運行過程中長期過負荷運行等原因造成的。電纜接頭的故障主要表現為電纜的終端頭或者中間接頭處發生爆炸。
2.電纜故障探測的傳統方法
2.1電纜故障測距的傳統方法
目前我國關于電纜故障測距的傳統方法主要有測量電阻電橋法、低壓脈沖反射法、脈沖電壓取樣法、脈沖電流取樣法和二次脈沖法五種。其中,測量電阻電橋法在被稱之為經典方法。這種方法能夠有效地測量短路和低阻故障。進行故障探測的主要原理是利用電橋平衡,對應的橋臂電阻的乘積相等,電阻與電纜長度成正比的。測量電阻電橋法具有操作簡單方便、測量精度高的優點。但是也具有測試局限性較高的缺點。在測量100千歐以下的短路或者接地電阻進行相間短路、單相接地、二相接地或者三相短路等故障的測量的測試誤差能夠保持在0.3%-0.5%之間。而當電阻的超過100千歐時,電橋的回路電流很小,導致一般電橋不能夠準確測量和判斷電橋的平衡。低壓脈沖法主要用于測量電纜的低阻和斷路故障。而電纜運行過程中低阻和斷路故障約占電纜運行故障的百分之十左右。除此之外,低壓脈沖法還用于測量電纜的長度,檢查電纜的斷路和短路點,以及測量電纜接頭和附件的位置和數量。低壓脈沖法故障探測的原理是將低壓脈沖在短時間內沿著電纜進行傳送,當脈沖遇到中間接頭、終端頭、斷點或者短路點時,脈沖將會發生反射,之后使用脈沖之間的時間差來進行測量差距。而這種探測方式的局限性在于不能用于測量高阻性和閃絡性故障。脈沖電壓取樣方法主要包括直流高壓閃絡法和沖擊高壓閃絡法。這種方法主要用來測量閃絡性故障和高祖泄露。主要的探測原理是用直流或者高壓脈沖信號將電纜的故障擊穿,只夠記錄下測量點與故障點之間高壓脈沖的往返時間。脈沖電流取樣法的故障探測原理是采用高壓將故障點擊穿,在這個過程中,陡度較大的高壓直流電流遇到故障點之后會瞬間放電,同時伴隨著放電聲音、放電火花與放電脈沖波。該方法就是利用放電脈沖波在測量點與故障點之間往返時間的測量,從而計算出故障點的位置。二次脈沖法是采用高壓發生器沖擊閃絡技術,對故障點進行測量的一種方式。這種方式測量故障點的始端或者近始端的波形較為復雜,而且存在一定的盲區,導致測量誤差較大。
2.2電纜故障定點的傳統方法
電纜故障定點的傳統方法主要包括聲測法、聲磁同步法和音頻感應法三種。其中聲測法主要是利用在故障被擊穿時產生的放電聲音進行測量。聲磁同步法是結合直流高壓沖擊故障產生的脈沖磁場和放電聲音。當聲測定點中接收到的脈沖磁場即可認為是故障點發出。音頻感應法主要用于測量電阻小于10歐的低阻故障。
3.新型電纜故障探測方法
3.1新型電纜故障測距方法
結合計算機技術產生的新型電纜故障探測方式主要有:實時專家系統、因果網電纜故障定位和小波變換電纜故障定位等方法。其中實時專家系統是將利用計算機技術在電纜故障探測領域能夠使用人的思維來解決復雜的問題。為了能夠實現人類專家的思維,要有包含大量專家知識的數據庫,并采用一系列新的規則來維護數據庫的正常運行。因果網主要包括四類節點:征兆、狀態、假設和起始原因。其中狀態節點表示電網中某個節點的狀態。征兆節點是狀態節點的征兆。假設節點是系統對故障進行的診斷假設,起始原因節點表示的是使故障產生的最終原因。因果網能夠詳細地描述繼電器、開關和故障元件之間的關系,但并不涉及到部件的內部細節,從而能夠更加直觀、簡潔地描述故障發生的原因。小波變換電纜故障探測方式是由數學知識分支來的故障探測方式,是電纜故障探測的先進算法,能夠有效應用于電纜故障的暫態信號分析中。
3.2新型電纜故障定點方法
新型的電纜故障定點方法主要包括:人工神經網絡法、全球定位系統的行波故障定位以及分布式光纖溫度傳感器。人工神經網絡是模擬生物神經網絡,通過將節點比作神經元,之后進行神經元之間輸入和輸出達到信號處理目的的一種方式。人工神經網絡主要用于故障模式的識別和故障的征兆的預測。全球定位系統的行波故障定位主要是為了彌補傳統阻抗算法對于阻抗接地、直流輸電線和多端電源線路故障探測不準確的問題。分布式光纖溫度傳感器是通過檢測電纜故障點的溫度變化來對電纜故障點進行定位的方法。該方法具有操作簡便,定位速度快以及不受電磁干擾等優點。
4.總結
隨著科學技術的進步和人們對電力電纜要求的逐步提升,電纜故障的探測應結合先進的科學技術,從而能夠滿足人們的需求。
篇2
關鍵詞:電纜 故障 措施
中圖分類號:TM7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)09(c)-0141-01
發展新能源是我國應對氣候變化和推動節能減排的重要舉措。在國家政策的支持和鼓勵下,風電近年來發展迅速。風電機組與火電機組相比,分布上顯得比較分散,因此集電線路較多。有的發電企業根據實際情況一部分野外配電線路采用電纜敷設。近一段時期個別風力發電企業站內、外電纜頻繁發生故障,不但造成電纜的損壞,而且少發了大量電量,嚴重影響了安全和效益。
1 現場實例
(1)某發電企業場內部分集電線路為地埋電纜。由于地埋電纜在施工期間管理不到位,缺乏明顯的地面標識、埋深標識和走徑圖,在工程交工時沒有地埋電纜走向圖,因不明確電纜走向導致無法添加電纜標識。由于地面上的標識嚴重缺失,地方有關部門在修路時將地埋電纜挖斷。由于地埋電纜埋的深度不夠,農民在春季耕種時,犁自家的地時把電纜耕壞的事件時有發生。(2)某發電企業地埋電纜在施工期間管理不到位,不明確電纜中間接頭的位置,由于電纜中間接頭較多,而且施工單位施工質量差,沒有按照電纜中間接頭施工工藝要求進行施工。遇大雨天氣,土壤中進水后導致電纜絕緣降低,使電纜對地放電并發生相間短路。(3)某發電企業生產期間通訊電纜管理不到位,電纜長期暴露在地表上面。由于周圍有毛草和樹叢,因各種因素野外發生火災時,將電纜燒斷。
2 現場電纜運行的主要問題
(1)電纜隧道、溝道內積水比較普遍,有許多電纜經常被水浸泡,不能及時有效地排出積水。(2)野外地埋電纜,防護措施不健全,如沒有警示標志,常常被工程施工人員挖斷。電纜走向和電纜中間接頭位置不清,沒有電纜清冊。(3)電氣配電柜、盤的電纜穿孔處封堵、主控室的進出電纜群孔洞的封堵沒有進行或封堵不嚴,有的耐火隔層太薄且不堅固,不少廠用易燃木板承托密封填料;有的單位在擴建階段,對運行設備的電纜孔洞長期不予封堵。再者,電纜貫穿通道中設置的阻火隔墻,普遍是用磚塊之類硬性材料構成,豎井孔洞多用鋼絲網與水泥、石棉泥之類牢固凝固,在增添新電纜時拆除后不易恢復,因此,這項措施有待改進。(4)在施工中,不夠重視電纜敷設質量,諸如敷放不整齊、任意交叉,動力電纜和控制電纜沒有分層或分開敷設。地埋電纜不符合要求。(5)制作電纜頭不符合工藝要求、不按規定設置電纜卡具或用線扎綁塑料電纜等等,不僅給運行管理帶來困難,往往還遺留故障隱患。特別是有許多電纜長期處在泥水環境中,如果中間接頭制作工藝不良,絕緣嚴重受潮后,會造成接地或擊穿短路。(6)目前各種型號的風機消防自出廠后,僅僅依靠塔筒底和機艙上邊的滅火器,沒有報警和自動滅火裝置。尤期風機塔筒內的電纜沒有封堵,各層間沒有刷防火涂料。
3 電纜故障原因
(1)屬于電纜本身的情況。如過負荷及短路電流長時間作用下,電纜絕緣老化著火、電纜接頭接觸不良局部發熱導致著火、中間接頭工藝質量不過關導致放電等。
(2)屬于外部因素的情況。如野外放荒或森林草原火災將暴露在地面上的部分電纜引燃;修路等工程作業將橫跨道路的地埋電纜挖斷等。
4 預防措施
4.1 做好電纜故障預防
4.1.1 要保持電纜有一個良好的運行環境
電纜隧道和電纜溝在排水時通風要好,要暢通。廢水和廢氣不能讓其流入電纜隧道和電纜溝內。那些將電纜溝蓋板的縫隙全部填充封閉起來;把電纜防火板封閉起來;把電纜防火門長期的處于封閉狀態等方面將會影響到電纜的散熱和通風方面,這樣就會使電纜的絕緣加快了損傷、老化。
4.1.2 要保證電纜預防性試驗的質量
電纜預防性試驗必須嚴格按《電力設備預防性試驗規程》的要求進行。這里所說的是,不要光看試驗數據合格是否,還要將數據進行分析比較。可以跟有著相同數據的電纜比較,還可以跟其自身以往的數據比較,來探求其數據變化的規律,來判定是否繼續運行。
4.1.3 要加強對電纜頭的監視和管理
電纜頭一般都是現場手工制作的,受到手工制作上的分散性和現場條件上的限制的影響,電纜絕緣最為薄弱的環節就是電纜頭,所以就要加強這方面的管理和監視,這是對電纜防火的重要一環,終端電纜頭不要放在電纜溝、電纜隧道等等方面的夾層。對于放在這些夾層內的動力電纜終端頭,中間的接頭部分要進行登記造冊,最好用遠紅外測溫儀進行定期監視測溫,發現有不正常升溫時,要及早退出運行,以免在運行中著火。另外,對于中間接頭和電纜終端頭都有防火隔離措施,以確保電纜頭萬一著火不牽連其他電纜。
4.1.4 防止外部環境著火引燃電纜
很多電纜分布在野外,如果管理不善,很容易遭受外力或火災的破壞。要設置線路深埋標識、走廊標識、走徑圖,在地面上明顯位置做好地埋電纜的醒目標志。加大宣傳力度,對周圍人群開展宣傳教育,使大家了解保護地下電力設施的重要性,提高周圍人群電纜防護的安全意識。
4.2 防止電纜火災延燃的措施
4.2.1 要有完整的防止電纜火災延燃的設計
對于已投運的電纜必須結合現場實際情況進行防火設計。設計的原則是:用封、堵、隔的辦法保證單根電纜著火不延燃到多根電纜(電纜進入電纜溝、電纜隧道、電纜槽盒、電纜夾層的管口要嚴密進行防火封堵,防止單根電纜或少量電纜著火竄延引燃大量電纜);電氣盤、柜著火不延燃到電纜溝;電纜溝著火不延燃到電纜隧道;電纜隧道著火不延燃到電氣控制室、電氣配電裝置的電纜夾層;一個電氣室著火不延燃到其它室;一臺機組的電纜著火不延燃到其它機組。電纜溝、電纜隧道內電纜要用防火墻分段,動力電纜與控制電纜之間應設層間耐火隔板等。切忌不作設計就讓施工隊伍隨心所欲地施工。
4.2.2 必須保證防火材料是合格產品
選用的防火材料必須是經國家技術鑒定合格,并由公安部門頒發生產許可證的生產廠家的產品。最好是找信譽好的廠家和產品。而且產品到現場后還應該抽樣做簡易的耐火試驗,以防不合格的產品混入防火工程中。
4.2.3 必須保證防火封堵的嚴密性
防火封堵不嚴密,就失去了封堵的作用。特別是電纜多的地方,最好用軟堵料以保證封堵嚴實。如果要更換電纜應在更換電纜后把破壞的封堵及時還原,時刻保證封堵的嚴密性。
4.2.4 必須保證防火材料封堵的厚度
封堵材料的厚度不夠,電纜著火后火會串延燒穿封堵的材料。通常封堵材料的厚度應和封堵面電纜的根數成比例,電纜的根數愈多封堵應該愈厚。例如對于電纜隧道里電纜阻火墻的厚度一般不應小于240mm,阻火墻要比電纜支架寬100mm以上,阻火墻兩側還要有不小于1000mm的阻火段(可用防火涂料、防火包等),才能有效地防止電纜火災的串延。
4.2.5 必須保證防火封堵有足夠的機械強度
篇3
(一)電纜故障原因
第一,外力破壞。電纜出現外力破壞的原因主要是機械施工如挖掘機等直接損壞電纜,從而造成故障發生短路跳閘或傷及絕緣而留下事故的隱患。在實際運行中顯示,外力破壞型電纜故障占整個電纜故障中的一半以上。
第二,電纜的施工質量。電纜施工過程中出現的質量問題主要分為兩個方面:外部環境因素和制作技術水平。外部環境因素主要包括電纜埋設過淺,導致電纜外露沒有保護;彎曲半徑過小;電纜溝內雜物積水過多;電纜敷設過程中外皮劃損留下的隱患等。制作技術水平主要包括電纜頭附件安裝不符合工藝要求;電纜頭熱縮材料烘烤不勻或烘烤過度,造成絕緣材料熱縮不緊密或熱熔過度,從而降低本身絕緣程度;或冷縮制作時沒有按照技術作業書指示制作,沒有達到規定制作工藝。
第三,電纜運行問題。用戶的過負荷用電會造成電纜絕緣枯干、脆化,使電纜絕緣強度降低、表面溫度過高,會造成電纜故障,嚴重情況下可能引起火災。
第四,電纜本身質量。
第五,電纜老化。
(二)電纜故障類型
電纜故障的主要類型主要分為低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障和閃絡性故障這幾種類型。通常在故障測尋前500V-2500V搖表進行確定。
二、電纜故障測尋方法
第一,電橋法。在電纜線路測試端,將良好相和故障相導體分別作為電橋的兩個橋臂接在測試儀器上,將另一端兩相導體跨接以構成回路。調節電橋,當電橋平衡時,對應橋臂電阻乘積相等,而作為電橋兩個橋臂的電纜導體的電阻值與其長度成正比,于是可把電纜導體電阻之比轉換為電纜長度之比,根據電橋上可調電阻和標準電阻數值,即可出電纜故障點初測距離。主要用于電阻值在100kΩ以下的單相、兩相、三相以及相間短路(接地)故障。一般不宜用于測試高阻和閃絡故障。由于電橋法主要根據現場電壓表和電阻比人工計算電纜故障距離,其準確度不高,不在港區范圍內使用。
第二,脈沖法。脈沖法是應用脈沖波技術進行電纜故障測距的方法。其中又分為低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡測試法、沖擊高壓閃絡測試法三種。
低壓脈沖法工作原理為在測試端注入一低壓脈沖波,脈沖波沿電纜傳播到故障點產生反射再回送到測試儀器,一起記錄了發射波脈沖波與反射脈沖波的時間間隔Δt,已知脈沖波在電纜中傳播速度V,即可計算出故障點距離。
直閃法工作原理為,在測試端對電纜線路故障相施加直流電壓,當電壓升到一定值時,故障點發生閃絡放電,利用閃絡放電產生的脈沖波及其反射波在一起上的記錄的時間間隔Δt,從而計算出故障點距離。
在實際工作過程中我們發現,電纜故障總體來說主要為高電阻故障和低電阻故障。脈沖法中的低壓脈沖法和沖閃法在解決低阻、高阻電纜故障中,精確度高,不受人工因素的影響,所以成為電纜故障測尋的主要應用方法。
三、XF25-1563V.4電纜故障儀的應用
第一,脈沖反射。脈沖反射儀發出的低壓脈沖沿著電纜傳輸。當脈沖信號到達電纜阻抗發生變化的位置時,就會對這種阻抗發生變化反射。通過觀察顯示儀上的這些反射,就可以確定到反射點的距離。電纜脈沖反射儀主要由脈沖發生器和陰極示波器組成。這種示波器通常要求提供特殊的電路,以確定距離,并針對不同的距離范圍改變脈沖寬度。脈沖產生后,被施加在有均勻分布電容的電纜上,當阻抗發生變化時脈沖反射就發生了。上升的反射信號代表高阻抗變化;下降的反射信號代表低阻抗變化。當反射處的阻抗高于電纜特征阻抗時,信號是上升的。當反射處的阻抗低于電纜特征阻抗時,信號是下降的。
第二,弧反射。由于脈沖反射儀發出的低脈沖信號在高阻故障點不發生反射,而直接到達電纜末端形成開路反射,因而在抵壓情況下只能測一個“完好”電纜的軌跡波形。因此對于高阻故障,利用弧反射方式通過高壓沖擊器,對故障點進行沖擊放電,使故障點產生電弧,形成瞬間的短路狀態(小于50歐姆)。此時,脈沖反射儀通過耦合器與故障電纜連接,并在產生電弧的時候,觸發裝置觸發脈沖信號,在電弧點(瞬時短路點)形成短路反射,并將故障波形以下降的信號顯示在脈沖反射儀上。在弧反射法下測得的短路反射波形與在低壓脈沖法下測得的開路反射波形將自動同時顯示在脈沖反射儀上,兩條軌跡波形在故障點會有明顯的分離,分離點即為故障點,故障點的距離也自動顯示在脈沖反射儀上。
四、遇到的問題及解決方法
篇4
【關鍵詞】電力電纜;敷設;故障點;檢測
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
社會經濟和電力系統發展十分迅速,電纜線路因為具有獨特的優勢,所以慢慢的取代了架空線路,并且成為輸電線路中非常重要的組成部分。尤其是交聯聚乙烯電力電纜,本身具有非常優越的電氣絕緣性能,并且構造非常簡單,要求現場安裝條件不高,而且施工很便捷,所以被大力的推廣和運用。一般很多電纜線路都埋在地下,如果有停電事故發生,想要查找故障就會顯得非常困難,而且需要花費很多的人力、物力和財力,同時會對用電可靠性帶來了影響。所以,筆者結合了交聯聚乙烯電力電纜的特點,對故障原因進行分析,并且提出一些相應的探測方法,其目的就是為了快速找到故障點,從而提高搶修效率。
二、電力電纜的敷設
根據電力電纜自身的特點和安裝要求的不同,電力電纜也有不同的敷設方式。一般來說有以下幾種方式:直埋敷設、電纜溝敷設、沿墻敷設、電纜隧道敷設和適用于公路、鐵路等狹窄情況的排管敷設等。電纜敷設時應注意如下事項:
1、電纜敷設應有波浪形。多根電纜敷設時,應先敷設規格最大的電纜,依次下溝。高壓電纜與低壓電纜交叉敷設時,高壓電纜要放在低壓電纜下面,其距離不應小于500 mm。
2、電纜接頭兩端應留有1.5 mm左右的余隙,以備檢驗,如果發現受潮可截去一段。電纜引入建筑物、引上電桿和中間接頭的兩端也應留有余量,以便有故障時修理備用。
3、電纜引入建筑物應穿在保護管中,管口要用麻帶填滿,并用瀝青或粘土封口,以防水分滲入。
4、沿斜坡或垂直敷設油浸紙絕緣電纜時,由于電纜中的浸漬劑會流動,因此電纜兩端的位差不能超過規定的數值。
5、電纜敷設完畢后,應沿線路進行整理,然后在電纜上面覆蓋100 mm厚的細砂土,蓋上電纜蓋板,并每隔20 m左右及終端、轉彎處豎立電纜標志牌。最后對電纜溝覆土,覆土要高出地面200 mm左右,以防松土沉陷。
三、電纜故障分類
電纜故障點的等效電路如圖1所示,G是擊穿間隙(擊穿電壓為Ug),Rf是故障點絕緣電阻,Cf是局部分布電容,這三個值之間不存在對應聯系,而且隨著電纜故障的不同是變化的。
圖1 電纜故障點等效電路
電纜故障的情況比較復雜因此故障分類方法也相應較多
1、按故障現象劃分:電纜絕緣擊穿而引起的故障;電纜外力拉斷或導體燒斷引起的故障。
2、按故障性質劃分:接地故障、短路故障、斷線故障、閃絡性故障和混合故障。
3、按故障部位劃分:電纜本體或附件故障。
4、實際的電纜故障形式是以上多種故障的組合形式出現,比較多見的是相對地、和斷線并接地故障。
四、電力電纜故障的檢測
1、電橋法
(一)低電阻故障
其工作原理見圖2。
Lx是故障點距電纜頭的長度,單位為m,
L是電纜總長度,單位為m,
Rx是電纜芯線的電阻,單位為Ω,
R1、R2是電橋兩臂的電阻值,單位為Ω。
圖2低電阻故障檢測原理圖
(二)高電阻接地故障
檢測方法與低電阻接地故障相同,一般用QF1-A型電橋來測量,其工作原理圖同圖2所示相同,但是要求電橋、檢流計均應處于高壓位置,且應很好地與地絕緣。
(三)完全斷線故障
其工作原理如圖3所示。
圖3完全斷線故障檢測原理圖
Lx是故障點距電纜頭的長度,單位為m;
L是電纜總長度,單位為m;
CE是故障相所在E端所測得的電容,單位為F;
CF是故障相所在F端所測得的電容,單位為F。
(四)不完全斷線故障
這種故障用兆歐表測量,表現為各相絕緣良好,一相或多相導線不完全連接。這種故障又可分為低電阻斷線和高電阻斷線,當故障類型為低電阻斷線時,可用低壓電流使其燒斷,然后再按完全斷線故障的方法進行檢測。若是高電阻斷線則可用交流電橋法來測量,測量原理見圖4所示。
圖4不完全斷線故障檢測原理圖
(五)完全斷線并接地故障
這種故障表現為一端各相絕緣良好,而另一端接地,可采用完全斷線故障的檢測方法。
(六)不完全斷線并接地故障
1、測聲法:
所謂測聲法就是根據故障電纜放電的聲音進行查找,該方法對于高壓電纜芯線對絕緣層閃絡放電較為有效。此方法所用設備為直流耐壓試驗機。當電容器C充電到一定電壓值時,球間隙對電纜故障芯線放電,在故障處電纜芯線對絕緣層放電產生“滋、滋”的火花放電聲,對于明敷設電纜憑聽覺可直接查找,若為地埋電纜,則首先要確定并標明電纜走向,再在雜噪聲音最小的時候,借助耳聾助聽器或醫用聽診器等音頻放大設備進行查找。查找時,將拾音器貼近地面,沿電纜走向慢慢移動,當聽到“滋、滋 ”放電聲最大時,該處即為故障點。使用該方法一定要注意安全,在試驗設備端和電纜末端應設專人監視。
2、電容電流測定法:
電纜在運行中,芯線之間、芯線對地都存在電容,該電容是均勻分布的,電容量與電纜長度呈線性比例關系,電容電流測定法就是根據這一原理進行測定的,對于電纜芯線斷線故障的測定非常準確。測量步驟:
(一)首先在電纜首端分別測出每相芯線的電容電流(應保持施加電壓相等)Ia、Ib、Ic的數值。
(二)在電纜的末端再測量每相芯線的電容電流Ia′、Ib′、Ic′的數值,以核對完好芯線與斷線芯線的電容之比,初步可判斷出斷線距離近似點。
(三)根據電容量計算公式C=1/2πfU可知,在電壓U、頻率f不變時C
與I成正比。因為工頻電壓的f(頻率)不變,測量時只要保證施加電壓不變,電容電流之比即為電容量之比。設電纜全長為L,芯線斷線點距離為X,則Ia/ Ic=L/X,X=( Ic/ Ia)L。
測量過程中,只要保證電壓不變,電流表讀數準確,電纜總長度測量精確,其測定誤差比較小。
3、零電位法:
零電位法也就是電位比較法,它適應于長度較短的電纜芯線對地故障,應用此方法測量簡便精確,不需要精密儀器和復雜計算,其接線如圖5所示,測量原理如下:將電纜故障芯線與等長的比較導線并聯,在兩端加電壓E時,相當于在兩個并聯的均勻電阻絲兩端接了電源,此時,一條電阻絲上的任何一點和另一條電阻絲上的對應點之間的電位差必然為零。反之,電位差為零的兩點必然是對應點。因為微伏表的負極接地,與電纜故障點等電位,所以,當微伏表的正極在比較導線上移動至指示值為零時的點與故障點等電位,即故障點的對應點。 圖中K為單相閘刀開關,E為6V蓄電池或4節1號干電池,G為直流微伏表,測量步驟如下:
(一)先在b和c相芯線上接上電池E,再在地面上敷設一根與故障電纜長度相等的比較導線S,該導線要用裸銅線或裸鋁線,其截面應相等,不能有中間接頭。
(二)將微伏表的負極接地,正極接一根較長的軟導線,導線另一端要求在敷設的比較導線上滑動時能充分接觸。
(三)合上閘刀開關K
將軟導線的端頭在比較導線上滑動,當微伏表指示為零時的位置即為電纜故障點的位置。
五、結束語
通過上述論述,不難看出電纜故障具有突發性、不確定性以及很難查找到故障點等特點。因此需要擁有豐富的查障經驗和先進的檢測設備,而且還有對各種故障探測原理、方法和故障探測設備進行充分的掌握和熟悉,同時使用正確的探測方法和流程,這些都能夠有效的提高故障探測的速度和質量。
參考文獻:
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[4] 方曉明,曹志強. 高壓電纜敷設于長距離大橋應對大橋伸縮縫問題的探討[J]. 華東電力. 2013(03)
篇5
一、電纜故障類型
(一)電纜故障原因
1.外力破壞。
2.電纜的施工質量。電纜施工過程中出現的質量問題主要分為兩個方面:外部環境因素和制作技術水平。外部環境因素主要包括電纜埋設過淺,導致電纜外露沒有保護;彎曲半徑過小;電纜溝內雜物積水過多;電纜敷設過程中外皮劃損留下的隱患等。制作技術水平主要包括電纜頭附件安裝不符合工藝要求;電纜頭熱縮材料烘烤不勻或烘烤過度,造成絕緣材料熱縮不緊密或熱熔過度,從而降低本身絕緣程度;或冷縮制作時沒有按照技術作業書指示制作,沒有達到規定制作工藝。
3.電纜運行問題。用戶的過負荷用電會造成電纜絕緣枯干、脆化,使電纜絕緣強度降低、表面溫度過高,會造成電纜故障,嚴重情況下可能引起火災。
4.電纜本身質量。
5.電纜老化。
(二)電纜故障類型
電纜故障的類型主要分為低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障和閃絡性故障這幾種類型,通常在故障測尋前500V-2500V搖表進行確定。
二、電纜故障測尋方法
1.電橋法。在電纜線路測試端,將良好相和故障相導體分別做為電橋的兩個橋臂接在測試儀器上,將另一端兩相導體跨接以構成回路。
2.脈沖法。脈沖法是應用脈沖波技術進行電纜故障測距的方法。其中又分為低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡測試法、沖擊高壓閃絡測試法三種。
低壓脈沖法工作原理為:在測試端注入一低壓脈沖波,脈沖波沿電纜傳播到故障點產生反射再回送到測試儀器,一起記錄了發射波脈沖波與反射脈沖波的時間間隔Δt,已知脈沖波在電纜中傳播速度V,即可計算出故障點距離。
直閃法工作原理為:在測試端對電纜線路故障相施加直流電壓,當電壓升到一定值時,故障點發生閃絡放電,利用閃絡放電產生的脈沖波及其反射波在一起上的記錄的時間間隔Δt,從而計算出故障點距離。
在實際工作過程中我們發現,電纜故障總體來說主要為高電阻故障和低電阻故障。脈沖法中的低壓脈沖法和沖閃法在解決低阻、高阻電纜故障中,精確度高,不受人工因素的影響,所以成為電纜故障測尋的主要應用方法。
三、XF25-1563V.4電纜故障儀的應用
1.脈沖反射。脈沖反射儀發出的低壓脈沖沿著電纜傳輸,當脈沖信號到達電纜阻抗發生變化的位置時,就會對這種阻抗發生變化反射。
2.弧反射。由于脈沖反射儀發出的低脈沖信號在高阻故障點不發生反射,而直接到達電纜末端形成開路反射,因而在低壓情況下只能測一個“完好”電纜的軌跡波形。
四、遇到的問題及解決方法
篇6
關鍵詞:電纜故障成因及環節 定位探究
中圖分類號:TM247文獻標識碼: A 文章編號:
5月9日“2013全球電線電纜年會”在中國宜興凱賓斯基飯店拉開帷幕。本次年會主題為“新周期下的戰略布局”。 本次年會不僅為把握全球線纜產業發展趨勢、探討全球新興線纜材料的應用、洞察商機等戰略問題提供了良好的交流平臺。隨著我國經濟的發展和全球經濟一體化的形成,工農業生產及人民生活的用電量日益增加,對電力的需求量越來越大,對電網的運行安全要求也越來越高。而作為連接各種電氣設備、傳輸和分配電能的電力電纜,以其安全、維護工作量少,穩定性高,有利于提高電能的質量并且美化城市等優點,已經得到越來越廣泛的應用。目前,電力電纜所產生的故障在所有供電故障中占了相當大的比重。那么如何快速、準確地確定故障點位置和判斷出故障類型已成為新時期電力電纜使用和運行的關鍵所在。
一、造成電纜故障的原因
1、電纜線的機械損傷。當前由于機械損傷引起的電纜故障占電纜事故很大的比例。雖然有些機械損傷很輕微,當時并沒有造成故障,但在幾個月甚至幾年后損傷部位就會發展成故障,影響電纜的使用。一是在安裝時不小心碰傷電纜,機械牽引力過大而拉傷電纜,或電纜過度彎曲而損傷電纜;二是在安裝后電纜路徑上或電纜附近進行城建施工,使電纜受到直接的外力損傷;三是行駛車輛的震動或沖擊性負荷會造成地下電纜的鉛(鋁)包裂損;四是因自然現象造成的損傷(中間接頭或終端頭內絕緣膠膨脹而脹裂外殼或電纜護套;因電纜自然行程使裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷;因土地沉降引起過大拉力,拉斷中間接頭或導體)
2、電纜線的絕緣受潮。一是因接頭盒或終端盒結構不密封或安裝不良而導致進水;二是電纜制造不良,金屬護套有小孔或裂縫;三是金屬護套因被外物刺傷或腐蝕穿孔。
3、電纜線絕緣老化變質。一是絕緣介質電離時,氣隙中產生臭氧、硝酸等化學生成物,腐蝕絕緣;二是絕緣中的水分使絕緣纖維產生水解,造成絕緣下降。三是過熱會引起絕緣老化變質。電纜內部氣隙產生電游離造成局部過熱,使絕緣碳化。電纜過負荷是電纜過熱很重要的因素。四是安裝于電纜密集地區、電纜溝及電纜隧道等通風不良處的電纜、穿在干燥管中的電纜以及電纜與熱力管道接近的部分等都會因本身過熱而使絕緣加速損壞。
4、電纜線過電壓。大氣與內部過電壓作用,使電纜絕緣擊穿,形成故障,擊穿點一般是存在缺陷。
5、電纜線的設計和制作工藝不良。電纜線的中間接頭和終端頭的防水、電場分布設計不周密,材料選用不當,工藝不良、不按規程要求制作會造成電纜頭故障。
6、電纜線材料缺陷。一是電纜制造的問題,鉛(鋁)護層留下的缺陷;在包纏絕緣過程中,紙絕緣上出現褶皺、裂損、破口和重疊間隙等缺陷;二是電纜附件制造上的缺陷,如鑄鐵件有砂眼,瓷件的機械強度不夠,其它零件不符合規格或組裝時不密封等;三是對絕緣材料的維護管理不善,造成電纜絕緣受潮、臟污和老化。
7、電纜線護層的腐蝕。一是由于地下酸堿腐蝕、雜散電流的影響,使電纜鉛包外皮受腐蝕出現麻點、開裂或穿孔,造成故障。二是電纜的絕緣物流失油浸紙絕緣電纜敷設時地溝凸凹不平,或處在電桿上的戶外頭,由于起伏、高低落差懸殊,高處的絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降,導致故障發生。
二、故障電纜線的探測環節
電纜故障的探測一般要經過診斷、測距、定點三個環節。
1、電纜故障性質的診斷。就是確定故障電阻是高阻還是低阻;是閃絡還是封閉性故障;是接地、短路、斷線,還是它們的混合;是單相、兩相,還是三相故障。然后根據故障發生時出現的現象,初步判斷故障的性質。通過上述判斷不能完全將故障的性質確定下來,還必須測量絕緣電阻和進行“導通試驗”。進行“導通試驗”時,將電纜的末端三相短接,用萬用表在電纜的首端測量芯線之間的電阻。
2、電纜故障測距。一是故障測距。電橋法是一種經典測試方法。其優點是簡單、方便、精確度高,缺點是不適用于高阻與閃絡性故障。特別是對一些特殊的故障沒有明顯的低壓脈沖反射,但又不容易用高壓擊穿,如故障電阻不是太高的話,使用電橋法往往可以解決問題。二是低壓脈沖反射法。低壓脈沖反射法,又叫雷達法,低壓脈沖反射法用于測量電纜的低阻、短路與斷路故障。它通過觀察故障點反射脈沖與發射脈沖的時間差測距。低壓脈沖反射法的優點是簡單、直觀、不需要知道電纜的準確長度等原始技術資料。根據脈沖反射波形還可以容易地識別電纜接頭與分支點的位置。低壓脈沖反射法的缺點是不能適用于測量高阻與閃絡性故障。三是脈沖電壓法。脈沖電壓法是六十年展起來的一種高阻與閃絡性故障測試方法。其重要優點是不必將高阻與閃絡性故障燒穿,直接利用故障擊穿產生的瞬間脈沖信號,測試速度快,測量過程也得到簡化,是電纜故障測試技術的重大進步。四是脈沖電流法。脈沖電流法是八十年代初發展起來的一種測試方法,以安全、可靠、接線簡單等優點顯示了強大的生命力。脈沖電流分直流高壓閃絡與沖擊高壓閃絡兩種測試方法。
三、電纜線故障的具體定位
1、聲測定點法。聲測法是電纜故障主要的定點方法,主要用于測量高阻與閃絡性故障,對于低阻故障(金屬性短路除外),也可使用該方法。聲測定點主要是利用故障點的放電聲音定點,使用可調壓的高壓設備,使故障點擊穿放電,故障間隙放電時產生的機械振動,傳到地面,便聽到“啪、啪”的聲音,利用這種現象可以十分準確地對電纜故障進行定點。對于電纜護層已被燒穿的故障,往往可在地面上用人耳直接聽到故障點放電聲。
2、音頻感應法。一般用于探測故障電阻小于10歐的低阻故障。用音頻感應法對兩相短路并接地故障,以及三相短路或三相短路并接地故障進行測試,都能獲得滿意的效果,故障點位置之絕對誤差為1~2米。探測時,用1千赫的音頻信號發生器向待測電纜通音頻電流,發出電磁波;然后,在地面上用探頭沿被測電纜路徑接收電磁場信號,并將之送入放大器進行放大;而后,再將放大后的信號送入耳機或指示儀表,根據耳機中聲響的強弱或指示儀表指示值的大小而定出故障點的位置。
篇7
【關鍵詞】電力電纜 故障測尋 粗測
電力電纜故障情況頻繁出現,尤其是在部分交通主干線道路出現電纜故障時,將會對公路的正常運行及人們的出行帶來很多不便,目前電纜故障測尋方法主要有粗測與細測兩種,本文主要對粗測過程中的電橋法,低壓脈沖法、高壓脈沖法及其實際應用進行研究,以期為電纜故障測尋提供實際指導。
1 電力電纜故障分類
根據電力電纜故障出現的直接原因,我們可以將其故障分為兩大類,即試驗擊穿故障和運行中故障。本文主要對應用較多的試驗擊穿故障和運行中故障進行具體分析。
1.1 試驗擊穿故障
試驗擊穿故障實際上就是在實驗過程中發生的擊穿故障,這種情況一般可以排除短路、斷線、三相同時接地情況,最有可能的就是一相接地或兩相接地。
1.2 運行中的電纜故障
運行中的電纜故障包括以下六種情況,一是低阻故障,當導體具備較好的連續性,但電纜一芯或數芯對地絕緣電阻值或芯與芯之間的絕緣電阻值低于10萬歐時,我們稱之為低阻故障;二是高阻故障,即導體具備較好的連續性,但電纜一芯或數芯對地絕緣電阻值或芯與芯之間的絕緣電阻值高于10萬歐,但又與正常值小很多時的電纜故障;三是泄漏性故障,即在進行電纜預防性試驗時,在試驗電壓達到額定試驗電壓值的過程中,隨著試驗電壓的不斷加大,泄漏電流值也會相應的變大,并大于允許值的電纜故障,該故障是高阻故障中的一種,即高阻故障達到極端時的一種具體表現;四是閃絡性故障與封閉性故障,閃絡性故障即在進行電纜預防性試驗時,泄漏電流猛增并快速的出現閃絡擊穿情況,之后再恢復正常,可能是連續性擊穿,也可能是相隔幾秒或幾分鐘的頻繁擊穿。封閉性故障即存在著閃絡性故障隱患的電纜,在較低電壓下短時間內閃絡擊穿完全停止并表現出較好的電氣性能,擊穿后,待絕緣恢復,擊穿現象完全停止的故障,這兩種故障一般出現在電纜終端或中間接頭內;五是短路故障,即由于電纜絕緣被擊穿造成的電纜兩芯或三芯接地故障;六是混合故障,即同時具備以上任意不小于兩種的故障。
2 電力電纜故障測尋技術及應用
2.1 電橋法測尋故障及實際應用
電橋法測電力電纜故障是一種簡單便捷,精確度高的方法。具體操作過程中,首先需要根據電橋原理圖實現連接,將電纜故障相與非故障相短接,并將其分別與電橋的兩臂進行連接,調節電橋兩臂上的一個可調電阻器,使得電橋平衡,從而通過其中的比例關系來獲得故障距離,需要注意的是該方法要求電源電壓相對較低,并且不適用于三相短路、高阻抗、閃絡性故障等。
應用案例:黑龍江省大慶市讓胡路區某工業園高壓室出現電纜故障,表現為II線530線路零序動作跳閘,在進行搶修中進行電纜三相對地及相間絕緣,并分別測得A相、B相、C相為2000MΩ、3000MΩ、2MΩ,接下來進行電纜耐壓實驗,經試驗得到的結果是C相合上試驗電源時保護跳閘,A、B相合格,所以我們可以基本上判定A、B相完好,而C相電纜接地絕緣擊穿。在此結果的基礎上開始進行電橋法粗測,在業園高壓室以C相作為測試端,將電纜另一端的B、C相短接展開測量,使得電橋平衡,此時的電橋臂比例是63:1000,經相關資料顯示電纜長度為3982m,那么計算后的故障點應該在高壓室502m遠的位置,接下來再以B相作為測試端進行測量,最終得出故障點在高壓室510m遠的位置,此時就可以在距離高壓室500m遠的地方通過聲測法進行細測,果然508m處出現明顯放電聲,挖開此處發現有以中間頭外殼已經被擊穿。
2.2 低壓脈沖法測尋故障及實際應用
由于電纜在測試脈沖信號的傳輸過程中,其沿線中的短了點、中間接頭、T型接頭、終端開路頭、短路點等阻抗失配點都會使傳輸中的脈沖信號進行相應的反射,阻抗失配點的性質主要決定了反射波形形狀,而阻抗失配點到測試起始端的距離可以通過反射波形的位置來獲得,也就是說可以通過反射波形與測試脈沖信號之間的時差表現出來。
2014年8月黑龍江省大慶市讓胡路區某工業園高壓室出現電纜故障,表現為I線零序動作跳閘。經電纜絕緣試驗,并測得A相、B相、C相的絕緣電阻分別為l500MΩ、1800MΩ、0MΩ,再通過萬用表測得B相/E接地電阻為53MΩ,此時,利用低壓脈沖法展開B相故障點的粗測,速度 取值172m/μs,在波形圖光標移動的過程中,在1237m處發現與發射波明顯相反的反射波,接下來可以將測量故障地點確定在距離高壓室1237m及附近100m的范圍內,并通過聲測法進行細測,最終在1230m處聽到明顯放電聲,挖開蓋板發現電纜主絕緣擊穿。
2.3 高壓脈沖法測尋故障及實際應用
高壓脈沖法測尋電力電纜故障主要包括兩種,一是直流高壓閃絡法,側重測量電纜的閃絡性高阻故障;二是沖擊高壓閃絡法,側重測量電纜的泄漏性故障。二者比較而言,前者的波形更容易理解,較為簡單,準確度更高一些,后者則相反,但是二者都是通過記錄放電電壓在測試點與故障點間的往返時間來查找故障點。
應用實例:2014年黑龍江省大慶市某大橋出現電纜故障,表現為I線513電纜故障。線路搖絕緣A相為1.5MΩ,B、C相絕緣正常,經試驗,A相1000V耐壓試驗中設備保護動作跳閘,由此判斷A相出現高阻泄漏性故障,根據以上分析采用沖擊高壓閃絡法進行故障測尋,測得總長度為3051m,速度v取172m/μs ,得到故障點在測量點的603m處,此時通過聲測法進行細測,最終在611m處發現故障點,A相絕緣層邊緣出現明顯爬電炭化現象。
綜上所述,本文主要通過三個實際案例主要對電力電纜故障的測尋技術進行分析,試圖通過沖擊高壓閃絡法、低壓脈沖法及電橋法原理讓相關工作人員加強多種方法的綜合運用,同時由于電纜故障環境的復雜化與故障類型的多樣化,還需要進一步加強對細測技術的研究,結合現代高速發展的信息技術,開發新的電力電纜測尋方式。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:電力工業 工業革命 電力電纜 經濟發展 故障排除 電纜運行
前言
在上文摘要中,我們已經提高,隨著國際社會國內社會經濟的不斷發展,對電力的需求越來越廣泛,尤其是在我國實施改革開放后,社會主義市場經濟的不斷完善,不斷推動了我國電力工業的快速發展,這其中就包括我國國家電網的不斷完善。而,隨著電力工業的快速發展,也引發了一系列與電力有關的問題,如空中架線問題等,對于此問題,人類發明了電纜技術,由于電纜受自熱環境的影響較小,占用空間較小,而且不占線路走廊空間,而且使用安全可靠等優點,因此在當今電網快速發展中被我們人力廣泛應用,而且電纜在供電系統中發揮著越來越廣泛的作用。但是,一項事物尤其良好優點的同時,也必然存在著不可避免的缺點,如,電纜一旦發生故障,就會出現查找困難,修理困難等問題。因此,為了我國電纜運行安全健康及整個電網的運行安全,我們必須不斷創新我們對電纜的診斷方法、修理措施等,這些都對我國整個電力工業的發展具有重要的意義。本文就是通過對當前我國電纜的現狀進行研究與總結,并提出了以下幾點建議。
1. 我國電力電纜發展的總體概述
1.1 近些年來,我國經濟的快速發展,極大的帶動了我國電力工業的發展及電力市場的需求,但是也突出了我國電力緊缺的供需矛盾。因此,在客觀上也促進了電力電纜的廣泛應用。在當前經濟社會發展中,人民在營造優雅寬松的生存環境和生活環境的城市建設過程中,電力電纜輸電配電線路逐步取代架空線路為整潔美麗的市容市貌提供了良好的添加,因此,在當今時代評價一個城市電網技術水平的高低中,城市電力電纜應用的程度是其重要評判標準之一。尤其是在進入新世紀的前后,XLPE絕緣電力電纜的使用,它具有輸送電容量大,不受地下落差的影響,并且運行安全非常可靠,使用壽命較普通電纜更長,其發展到現在,已經被世界各個國家及人民接受和廣泛使用。
1.2 我國在改革開放以來的三十多年的發展過程中,我國的電纜制造技術得到了突飛猛進的發展,我國的電纜電纜投運回路的數量也出現了迅猛增長的現象,這其中就包括銅芯電纜取代鋁芯電力電纜,及XLPE絕緣電力電纜已經取代油紙絕緣電力電纜并逐步取代PVC絕緣電力電纜;高壓和超高壓XLPE絕緣電力電纜正逐步取代充油電力電纜,且電壓等級已發展到500kv,分割導體截面積達到2500~2。XLPE絕緣電力電纜生產工藝包括懸鏈、立塔和長承模,電力電纜本體是由純凈的材料在凈化環境里連續制造而成的。微孔、雜質的尺寸以及線芯偏心度等關鍵技術指標得到嚴格的控制,其絕緣結構和尺寸的制造誤差很小,通常可以簡化為理想同軸電容器結構。在交變電場下,內部電場分布比較均勻,介質中任意一點的電位均滿足電力工業發展的需求。
2. 電力電纜故障的實驗與檢測的方法
2.1 當前,電力電纜的故障是困擾我國電力電網發展的一個重要因素之一,因此,當故障發生時,我們作為電力電纜的工作人員能夠及時發展故障,及時排除故障,及時解除故障是維護我國電網安全運行的重要保障之一。根據對工作人員多年經驗的總結與創新,我們主要從以下幾個方法來進行電力電纜故障的檢測與維修。首先,我們就是要使用電纜專業的測距儀來測定距離。這就是要求我們要先判斷出電纜出現故障時是高阻還是低阻或是接地。并根據不同的條件我們采取不同的檢測方法。如果是高阻故障,我們就應該采用高壓沖擊放點的方法來測距離。如果是接地故障,我們就可以直接用測距儀的迪亞線路來觀測故障發生的位置。
2.2 其次,就是通過檢測出的距離,來查找故障發生的路徑。在查找故障發生的路徑工作中,最重要的就是要給電力電纜加一個信號發生器,使其產生信號,其次,在使用信號接收機成功接收加過信號器的電纜,并沿著信號的路徑把整個電纜走一遍,這樣就很容易確定發展故障的電力電纜的大致位置。
2.3 最后,就是根據我們第一步所測定出的距離來精確電纜出現故障的精確位置。這一步我們主要通過打火放電所產生的聲音,當從定點儀的耳機聽到聲音最大的地方時,也就是找到了故障點的位置。但是,由于是聽聲音,所以,受環境噪音的影響,找起來相當費時間,有時要等到晚上才可以。當遇到交聯電纜時,就更費時間了,因為,交聯電纜一般都是內部放電,聲音非常小,幾乎聽不到,最后只有丈量了。以上就是我們在檢測發生故障電力電纜時所采用的主要方法,但是我們也不排除其他檢測方法,在當今檢測電纜及維修電纜中所采用的方法還有沖閃法等。
結語
綜上所述,電力電纜運行、故障及試驗工作是一個比較復雜而又具有綜合性的電力問題,這就要求我們工作人員在工作中要有堅忍不拔的精神,其次,還要求我們在工作中不斷去學習、不斷去總結工作經驗,不斷對疑難故障進行研究與分析,這樣才能及時發現故障、及時排除故障、及時解決故障,使我國的電力電纜能夠高效、健康的運行,不斷為我國電力工業的發展做貢獻。
參考文獻
[1]孫海法.李麗淑.現代電力企業人力資源開發與管理[M].廣州:中山大學出版社.2010.03.
篇9
關鍵詞:電纜故障、低壓脈沖、沖閃、二次脈沖、測試
隨著城鄉一體化進程,城市改造的不斷深入,電力電纜日益增多,電纜故障對供電可靠性的影響越來越大,因而迅速準確地探測故障的位置對及時恢復供電有著重要的意義。在電力系統中,電力電纜有著舉足輕重的作用,如何準確、快速查找電纜故障,消除電纜故障,保證供電可靠性至今仍是一項重要課題。
一、電纜故障原因
1、生產質量問題:病態電纜投入電力系統。
2、電纜施工質量問題:電纜在安裝施工過程中,沒有按照有關電纜的安裝要求施工,如憑施工經驗對電纜的敷設工藝進行任意更改。
3、電纜接頭的制作問題:制作中儉省步驟,任意更改電纜接頭的工藝尺寸。
4、電纜的運行問題:如電纜運行環境惡劣、電纜長期過負荷運行等。
5、外力破壞:電纜敷設時造成的外力破壞或施工后的外力破壞。
二、判斷電力電纜故障性質
1、用搖表(兆歐表)進行電纜絕緣測試。但僅僅只進行電纜絕緣測試,就對電纜故障性質進行判定是不夠的,當發現電纜絕緣較低時,我們還應該對電纜進行直流耐壓。
2、用鉗型電流表測試電纜的導通性及絕緣電阻。當電纜故障時,當兆歐表顯示絕緣電阻為0兆歐時,此時由于兆歐表的分辨率較低(為兆歐級),僅用兆歐表不能測準絕緣電阻的真實值,要用鉗型電流表對電纜進行再次測試。
三、故障性質分類、測試、精確定點方法選擇
1、低阻故障——電纜有一芯或多芯對地絕緣電阻低于幾百歐姆的故障。這種故障通常用低壓脈沖法測距,對于低壓脈沖法而言,一般情況下能清楚識別出故障點的就是低阻故障。該類故障精確定點方面到目前為止沒有十分有效的定點方法。
2、開路故障——電纜有一芯或多芯斷開,該類故障多表現為電纜被盜或鋁芯電纜上。這種故障通常用低壓脈沖法直接測出故障點,也可以用沖閃法和二次脈沖法。精確定點用聲磁同步法。
3、高阻故障——電纜一芯或多芯對地絕緣電阻值低于正常值但高于幾百歐姆,該故障要與開路故障相區別,開路故障的絕緣電阻值有可能達到千歐甚至兆歐(兆歐表的輸出電壓的不同很容易對我們的故障性質造成誤判斷)。精確定點用聲磁同步法。
四、金屬性接地故障查找
線路名稱:10KV麻鴻路,電纜型號:YJV22--8.7/15--3*300,電纜檔案顯示電纜長度:1100米,電纜敷設主要是排管敷設,該電纜于2013年4月5日故障跳閘。
1、通過電纜檢測判斷電纜故障類型:
電纜絕緣檢測:A相:2100兆歐
B相:1980兆歐
C相:小于1歐
電纜直流耐壓試驗:A相35KV,耐壓時間5分鐘
B相35KV,耐壓時間5分鐘
C相當電壓升至455V時,泄露電流50毫安,過流保護動作,試驗不合格。
導體連續性試驗:A,B,C三相均良好
根據上述試驗判斷該電纜故障為低阻(金屬性接地)故障。
2、電纜故障測試方法選擇。
2.1、首先用低壓脈沖法測試核實電纜全長為1084米(該電纜為交聯聚乙烯電纜,電纜波速度選擇為170米/微秒),與電纜資料相近。
2.2、針對低阻故障,通常采用低壓脈沖法進行預定位。選用設備山東淄博電纜故障測距儀(T903),實際測得波形如圖1所示。
圖1
從圖1可以看出電纜故障點距離測試端(A端)621米,但由于金屬性接地故障,電纜的絕緣電阻值很低,我們不能通過沖閃法聽聲音或聲磁同步法來判斷故障點位置(金屬性接地故障,電纜絕緣電阻值很低,當使用沖閃法時,故障點,電纜芯線和電纜接地鋼帶或銅帶之間的電位差非常小近似為0,這種情況下故障點不會有明顯放電聲)。于是我們想到了用排除法——在故障點附近進行故障開斷隔離。
2.3、為了使測試更加準確,我們采取多次測試與兩端測試相結合減小誤差的方法,在B端測試結果如圖2所示:
圖2
圖1和圖2分別從電纜的兩端進行了多次測試,并且2個圖的故障距離之和等于電纜全長,說明測試結果非常準確。
3、精確定點
用皮尺分別從AB兩點沿通道測量621米、462米,發現該2點重合,在距離A端615米處、635米處為電纜排管檢查井,先在615米處對電纜進行開斷(開斷前須對電纜進行識別),開斷后對兩段電纜進行試驗,結果A端至615米處電纜試驗合格,615米處至B端試驗不合格,在635米處進行第2次開斷,結果試驗發現635米處至B端電纜試驗合格,615米處至635米處電纜試驗不合格,這樣我們便用排除法確定了故障點。
4、經驗總結:
4.1、金屬性接地故障對測試的精度要求比較高,最好采用多次測試及兩端測試對照的方法確定故障點距離。
4.2、金屬性接地故障,電纜絕緣電阻值很低,當使用沖閃法時,故障點電纜芯線和電纜接地鋼帶或銅帶之間的電位差非常小近似為0,這種情況下故障點不會有明顯放電聲。
五、泄漏性高阻故障查找實例
線路名稱:10KV蘇高路,電纜型號:YJV22--8.7/15--3*300,電纜檔案顯示電纜長度:1800米,電纜敷設路徑不詳,該電纜于2013年4月8日故障跳閘。
1、通過電纜檢測判斷電纜故障類型:
電纜絕緣檢測:A相:1000兆歐
B相:700兆歐
C相:250兆歐
電纜直流耐壓試驗:A相35KV,耐壓時間5分鐘
B相35KV,耐壓時間5分鐘
C相當電壓升至20KV時,泄漏電流50毫安,過流保護動作,試驗不合格。
導體連續性試驗:A,B,C三相均良好
根據上述試驗判斷該電纜故障為泄漏型高阻故障。(該故障多發生在電纜接頭處)
2、電纜故障測試方法選擇。
2.1、首先用低壓脈沖法測試核實電纜全長為1754米(該電纜為交聯聚乙烯電纜,電纜波速度選擇為170米/微秒),與電纜資料相近。
2.2、針對泄露型高阻故障,通常采用沖閃法和二次脈沖法進行預定位。但由于該電纜的殘壓值過高(20KV),用沖閃法和二次脈沖法根本無法直接定位,須用燒穿法將該故障電纜(C相)進行燒穿,把殘壓值降到可預定位的范圍內,才能進行預定位。
2.3、用燒穿法降低電纜故障點絕緣電阻、殘壓。設定燒穿電壓上線值為20KV,在燒穿過程中注意觀察電纜殘壓與泄漏電流值,當泄漏電流比較穩定,殘壓值降至10KV以下時,便可以停止燒穿。
2.4、再次對電纜故障相(C相)進行絕緣監測,測得C相:857千歐,直流耐壓殘壓值為6KV。
3、電纜預定位
用二次脈沖法對故障電纜進行預定位,設定范圍:2150米,波速度:170米/微秒,增益調節為1,沖擊電壓設定為16KV。在距測試端271米處,參考波形與故障波形有一明顯分岔點。在用三次脈沖法、沖閃法對該測試結果進行驗證,測得故障點分別在273米、275米處。用皮尺從測試端開始量距離,發現該電纜200米至1200米段為施工地段,現場車流量很大,路面已翻鋪多次,經現場查勘發現,該段電纜為排管敷設。并且因施工鋪瀝青路面,電纜檢查井已被封死,無法開啟。
4、經驗總結:
4.1、SABA賽巴設備,增益Y選擇-1、0、1的不同對電纜故障波形、參考波形的影響很大,這次電纜故障選擇增益為-1時,故障波形與參考波形的分岔點尤為明顯,對于剛開始使用賽巴設備的技術人員更好判斷故障點。
4.2、打破常規思維,電纜接頭不一定只在電纜檢查井內,電纜通道經過非專業人員改造后,很有可能將電纜接頭包在了排管內。
篇10
【關鍵詞】:供電電纜;故障檢測;故障處理;故障原因;故障類型
引言
供電電纜的類型多種多樣,用途范圍也極廣,同時,供電電纜是整個電力系統主干線路中最主要的運輸工具和分配工具。但是其在使用的過程當中,受運作時間的影響,還存在嚴重的機械損傷、內部絕緣介質老化變質和電壓過大等主要問題。同時,受運作環境的影響,極易發生嚴重的化學腐蝕,以及設計和制作工藝不良等常見的故障。
1、供電電纜產生故障的主要原因
1.1機械損傷
由于相P工作人員在安裝和敷設電纜時,不小心造成的機械損傷,以及安裝后,在靠近電纜路徑附近進行安裝和敷設作業,從而導致供電電纜產生一定程度的機械損傷。與此同時,由于檢修人員沒有及時發現和處理電纜的機械損傷問題,從而導致保護電纜的外部材料受到空氣中水氣的侵入,進而導致供電電纜出現機械損傷故障,從而影響電力系統的正常運作。
1.2內部絕緣介質老化變質
受整個電力系統運作的影響,電纜絕緣介質內部氣隙在整個電廠運作的情況下,會產生游離現象,從而導致絕緣介下降。同時,當絕緣介質產生電離時,介質內部的氣隙中會產生臭氧,從而腐蝕電纜的絕緣介質,而絕緣介質當中的水分會使得絕緣纖維產生水解,從而導致電纜的絕緣下降。由于氣候溫度的不同,過高的溫度也會引起絕緣的老化和變質。
1.3化學腐蝕
由于電纜安裝和敷設地區的土壤當中含有腐蝕性較強的酸、鹽、堿等化學物質,以及電纜路徑附近存在化工廠或煤氣站點,從而導致電纜外部的鎧裝和金屬(一般采用鉛或鋁)護套被腐蝕,使得電纜出現麻點、穿孔、開裂等故障預兆現象,進而直接導致電纜故障的產生。
1.4設計和制作工藝不良
由于電纜設計相關人員在設計電纜敷設圖時,沒有充分考慮電纜敷設的實際環境,從而導致電纜敷設技工、接頭拙劣,電纜分布設計不周密等問題的產生。同時,由于電纜安裝敷設工作人員對材料選用不當,并且不按照國家相關標準進行安裝和敷設,從而導致電纜故障的產生。
2、供電電纜故障檢測方法
2.1駐波法
依據現有的微波傳輸原理,充分利用傳播線路的駐波諧振現象,對出現故障的電纜進行測距,該方法適用于低電阻接地故障和開路故障。
2.2高壓脈沖法
依據傳輸線的特征和抗阻反應回波變化現象,給電纜芯線施加一定的電壓,并使其不被燒穿而產生放電。由于脈沖波會在電纜中傳播和反射,這時用數字示波器測出發射脈沖的位置比例,并算出故障點的位置。該方法適用低阻擊穿和各種電纜故障的檢測。
2.3低壓脈沖法
依據傳輸線的特征和抗阻反應回波變化現象,其可在電纜芯線上加入施加一定的脈沖訊號。由于脈沖訊號會在電纜中傳播和反射,這時用數字示波器測出發射脈沖的位置比例,并算出故障點的位置。該方法主要適用于低阻擊穿、短路、開路故障。但是,該方法不適用于測量高阻與閃絡故障。
2.4故障點燒穿法
相關設備通過輸入直流負電高壓,進而對故障點進行處理,并使故障點產生電弧放電且碳化絕緣介質,最終使其變成低電阻故障。該方法適用于高阻故障檢測。
3、供電電纜故障處理方法
3.1注重電纜產品質量和施工質量
根據電纜的實際運用情況,合理的選擇電纜的型號;在選擇電纜型號和采購電纜時,應當注重電纜的質量,確保主線芯的截面積滿足電力系統運作的負荷要求,從而避免電纜出現超負荷運作現象;電纜的護套應當采用塑料和金屬鎧裝。在電纜安裝和敷設過程當中,合理控制電纜的敷設路徑,盡量縮短敷設路線,避免彎曲,從而減少電纜機械損傷的概率;同時,嚴格要求施工相關人員,盡量減少施工過程中人為造成的機械損傷。而電纜的敷設方式應當采用管道、支架、或電纜溝進行敷設,盡量不要采用直埋的敷設方式。合理的設計電纜架和電纜溝,從而確保電纜的接頭和端頭滿足敷設要求和安裝質量,而在選用接頭和端頭材料時,盡量運用硅橡膠,而對安裝和敷設好的電纜,應當嚴格按照國家相關標準進行施工和驗收。
3.2加強對供電電纜日常管理
(1)對于運行很長時間的電纜進行合理的調度,盡量避免其超負荷運作,當其滿足不了供電需求時,應當及時進行更換,并加強對供電電纜的日常管理,從而確保整個電力系統的正常運行。
(2)合理設計電纜終端之間的距離。由于電纜在運用過程當中極容易發熱,因此,電纜在敷設時應當拉開終端頭之間的距離,同時,還應當注重改善電纜的散熱條件,從而為電纜的運作提供良好的工作環境。最后,對所有的供電電纜應當采取科學的、嚴格的隔離措施。
(3)用專用儀器,及時的、嚴格的檢查電纜的接頭和接地狀態,確保電纜的接頭和接地狀態良好,并注意分析接地電阻的變化情況,從而掌握其變化規律。
(4)及時對電纜的關鍵部位的溫度進行監測[5]。利用紅外線測溫儀,及時對電纜的關鍵部位的溫度進行監測,同時做好相關的記錄,并根據電纜運作過程中溫度變化的情況合理的調整檢查周期。
(5)做好全面的預防和交接工作。在電纜運作時,對電纜進行科學的檢測和監測,及時解決電纜在運作過程中所產生的各種故障,從而確保電纜發揮其正常的電力運輸和分配作用,并確保供電電纜順利運作。在進行監測交接時,應當對電阻附近的溫度變化做好全面的記錄,才可將交接工作交由相關人員,從而確保電纜的工作環境良好。
結語
總而言之,供電電纜是整個電力系統中不可或缺的一部分。但其在實際運作過程當中會產生多種故障,而檢測其故障的方法主要有經典電橋法、駐波法、高壓脈沖法、低壓脈沖法、故障點燒穿法、閃絡法等,而要想更好的處理供電電纜的故障就必須要注重電纜產品質量和施工質量,加強對供電電纜日常管理,從而減少減電電纜故障的產生,進而確保供整個供電系統的正常運作。