标题 | 6kV电缆故障点定位及现场实例分析 |
范文 | 孙权 王芳 马龙岩 摘 要:随着电力电缆的长时间运行,电缆绝缘层老化、损伤等因素,使故障发生的概率逐渐增加,如何利用技术先进、性能优良的电缆故障检测设备快速、准确地定位是电力保障部门经常遇到的难题。 关键词:6kV;电力电缆;故障定位 DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.139 1 电力电缆故障分类及产生原因 电缆常见的故障分为低阻故障、高阻故障、开路故障、闪络故障、击穿故障、运行故障,而造成电缆故障的主要原因有电缆绝缘劣化、电缆绝缘受潮 、电缆机械损伤等。 2 电力电缆故障点的定位方法 电缆故障点的定位方法主要有行波法、低压脉冲法和多次脉冲法。 行波法通过测量出电磁波在故障点和测量点之间传播的时间,已知电磁波在电缆中传播的速度,从而计算出故障点与测量点之间的距离,从而确定故障点的位置。 低压脉冲法是向故障电缆发射一个低压脉冲信号,当脉冲遇到故障点电缆接头或电缆终端时,由于该点的阻抗发生改变,因而会产生一个反方向的反射脉冲,根据发射脉冲和反射脉冲之间的时间差,通过计算找到故障点。 多次脉冲法通过向电缆施加高压使得故障点击穿产生电弧,并采用一定的技术手段使电弧延续时间大幅度延长并稳定,在电弧延续时间内和电弧熄灭后,分别向电缆发送低压脉冲,分别可以得到类似于低压脉冲法的低阻故障波形和电缆末端开路的反射波形,将两个波形同时显示,在故障点处会出现明显差异,从而找到故障点。 3 GL煤矿变电站电力电缆故障点定位案例 3.1 GL煤矿供电系统电缆故障背景介绍 GL煤矿变电站两路6kV进线,进线电缆线路平行直埋敷设,线路亘长1600米,电缆敷设环境复杂,多潮湿土壤,地下金属物过多,故障线路有多个中间接头。 2019年3月3日该变电站II路进线发生跳闸,在重合闸后再次跳闸。值班人员使用摇表对故障电缆线路进行测量,其结果为三相接地故障。 在对该故障电缆的情况实地考察后,初步确定直接定点监听的方案,具体如下: 用低压脉冲反射法测量故障电缆的长度,并与正常电缆线路长度相比较。此时测量数值皆在10MΩ以下且不断变化,任意一相对地电阻均在20KΩ以下,且未发现明显的全长、断路波形,故确定此次故障为泄露型高阻。 再对故障电缆长时间的冲击试验,未能将泄露型高阻转换为绝缘高阻,故直接定点监听方案失败。 在重新分析规划后,我们对I路正常电缆线路进行全场测量,正常电缆全长波形测量如下: 因现场电缆接头较多,故以传输时间为准,故障总长传输时间22.750微秒。 将故障电缆从中间接头处断开,用万用表测量其中一段电缆阻值正常即为非故障段电缆,另一段电缆还是表现为泄露型高阻状态即为故障段电缆,对非故障段电缆进行全场测量。 非故障段电缆全长波形测量如下: 非故障段电缆传输时间总长12.212微秒。由此得知故障段电缆全长传输时间为10.538微秒。 因对故障段电缆长度及路径不明确,故为确定故障所在位置,再次长时间注入高压信号使电缆故障由泄露型高阻转化为绝缘性高阻,使用多次脉冲定位将泄露型高阻转化为绝缘性高阻,测得波形如下: 由波形分析来看故障段电缆有明显的故障位置波形,经确认,故障段电缆长度约为800米,传输时间为10.538微秒,故障传输时间为7.099微秒。 由此算出故障距离为距测量位置540米左右,使用精确定点仪探听故障声音,并根据精确定点仪显示的方向和距离最终在所测处找到故障位置。 4 结束语 在实际中,由于电缆故障点环境复杂,如噪声过大、电缆埋地过深、地下金属物过多等,造成故障点查找和定位困难,这时就要求既要有好的测试设备又要求测试人员的经验积累才能快速、准确发现故障并定位。我们要在工作中对大量的现场数据进行分析、研究、總结,不断地积累经验,才能逐步掌握电缆故障点查找和定位测试的规律。 |
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