电缆闪络性高阻故障的查找实例
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如何快速查找电力电缆高阻接地故障点摘要:当前,随着人们对电力安全性需求的进一步提升,电缆在电力输送过程中运用愈来愈广泛。
在现代城市建设中基于美观度以及经济性的考虑,特别是电力电缆密布的地方,很多供电电力电缆都位于地表以下,这种情况下,一旦电缆出现故障,怎样快速查找电缆故障点就成为一个非常重要且迫切需要快速解决的问题。
本文对如何快速查找电力电缆高阻故障进行了分析,希望能够对电力电缆故障点的快速查找工作起到一定的借鉴作用。
关键词:电力电缆;故障快速查找;高阻故障电能已经成为当前人们生活和工作中的一种常见的重要能源,一旦电力输送出现故障,就会对人们正常的生活和生产经营造成很大的影响。
现代城市中电力电缆故障具有很多形式,依据故障点电阻值的大小不同能够将其分为低阻故障以及高阻故障。
目前,人们已经拥有了快速定位查找低阻故障的较为成熟的技术,但是在实际工作中,如何快速查找高阻故障点仍然具备一定的难度。
一、电力电缆高阻故障的特征所谓电力电缆高阻故障指的就是铝护层和导体或者导体和导体之间的电阻值低于正常电阻值,但是要比100KΩ大,并且电缆芯线依然具备良好的连续性。
在实际工作中,高阻故障又能够分成泄露性以及闪络性两种。
1.1 闪络性电缆高阻故障当电缆两端所受的电压升高至一定数值的时候,电缆相间或者相对地的泄露电流就会迅速增长,并远远超出相关规程内要求的规定泄漏电流数值;或者电缆故障点未具备稳固的电阻通道,然而在特定的电压以及环境下,突然发生低阻故障,在这种情况下,故障点就会对地形成闪络放电,使得电缆出现瞬间短路,在这种情况下,一旦较高的电压下降到某个数值,故障电阻就会迅速上升,形成高阻故障。
1.2 泄露性电缆高阻故障在电缆实际工作中,如果其相间或者相对地的泄漏电流随着电压的升高而升高,当其数值超出相关规程所要求的额定泄漏电流数值时,或者在电缆故障点产生了稳固的电流通道,那么就会出现电力电缆故障,该故障和低阻故障非常相似,但是其故障电阻值非常大,在工作中不能够采用低压脉冲法对其进行测量。
电缆耐压闪络电缆耐压闪络是指在电缆的耐压试验过程中,绝缘系统在高压下突然发生击穿,形成闪络现象。
闪络性故障主要发生在电缆的预防性耐压试验中,也可能在电缆运行过程中出现。
此类故障的特点是击穿电压具有一定的间隙性,当试验电压达到一定值时,绝缘系统发生击穿,放电现象明显;而当电压降低时,绝缘系统又能恢复而不发生击穿。
电缆耐压闪络的原因可能有以下几点:1. 绝缘不达标:电缆的绝缘材料质量不佳或损伤,导致在高压下无法保持稳定的绝缘性能。
2. 内部水分过多:电缆内部水分过多,会在高压下逐渐流失,从而降低绝缘性能。
3. 接头和终端问题:电缆接头和终端头的制作质量不佳,存在绝缘缺陷,容易在高压下发生闪络。
4. 预防性试验方法不当:在进行预防性试验时,试验方法不正确,可能导致电缆绝缘系统受损。
针对电缆耐压闪络性故障,可以采取以下措施进行查找和处理:1. 停电检查:及时发现并停电,对电缆进行外观检查,观察绝缘是否破损、潮湿等。
2. 绝缘电阻测量:使用绝缘电阻表测量电缆各相的绝缘电阻,根据测量结果判断故障类型。
3. 直流击穿法:采用直流击穿法对电缆进行测试,找出闪络故障点。
4. 冲闪法:对于高阻故障,可以使用冲闪法进行测量,确定故障点电阻值。
5. 故障定位:根据测试结果,确定故障点位置,进行针对性处理。
6. 加强预防性试验:定期进行电缆的预防性试验,掌握电缆绝缘状态,提前发现并处理潜在故障。
7. 提高绝缘质量:选用高质量的绝缘材料,提高电缆的绝缘性能。
8. 严格质量控制:在电缆的生产、安装过程中,严格把控质量,确保电缆接头和终端头的制作质量。
综上所述,电缆耐压闪络性故障的预防和处理需要从多方面入手,包括提高绝缘质量、严格质量控制、加强预防性试验等。
同时,及时发现并处理故障,可以降低电缆系统的安全隐患,确保电力系统的稳定运行。
10kV 电力电缆常见故障、故障点查找方法及防治措施摘要:在电缆为现代社会提供技术便利的同时也应该注意到电缆在使用过程中一些不可忽视的问题。
本文针对电缆在工作过程中所遇到的故障点进行研究,并对成因进行溯源找出问题的解决方法,为了使电缆更稳定的服务与社会针对目前电缆使用的情况提出若干预防措施。
关键词:10KV电力电缆;电缆故障;解决措施社会技术科技发展得越快人类对电力的需求就越大,在日常生活中电力的输送已经惠及到日常生活中的每一处,电缆的稳定运行是关系到城市建设的关键,因其在城市建设中的地位至关紧要,一旦发生故障就会导致人民群众人身安全受到损害给经济财产带来损失,如何保障电缆的安全运行、发现故障并及时解决进行有效的预防措施一直是电力部门工作的重点。
1.电力电缆常见故障类型总结在排查电缆故障时,要进行故障类型的判定,常见的为以下几种:(1)接地故障:其原因是电缆芯主绝缘部分对地击穿。
(2)短路故障:电缆两个或三个线芯短路。
(3)断线故障:由于电缆的一个或几个线芯被故障电流烧断,并由于外部机械力的作用而导致导线损坏。
(4)闪络故障:电缆耐压试验中经常发生闪络故障,多发生在电缆中间头或终端头内。
其原因是试验中绝缘部分破裂,形成间隙放电通道,当电压达到一定值时发生击穿点,属于开放闪络故障。
相反的是封闭闪络故障,即在特殊条件下,绝缘部分被击穿后再恢复正常,即使测试电压被提高,也不再击穿。
(5)混合故障:当上述情况同时以两种形式发生时,称为混合故障。
2. 10kV电力电缆常见故障类型原因总结2.1外力损害近年来,国家关于电力电缆保护的法律法规得到了加强。
虽然盗贼恶意损坏电缆的案件很少,但由于施工问题引起的电缆损坏而没有主观意识的情况时有发生,大多数施工队伍由于施工需要在电缆线路上的盲目开挖,打桩等工作上的破坏是根本原因。
2.2绝缘部分受潮若是电缆在制造时本身工艺不够精良,投入生产时就会有以下几种情况产生:(1)电缆保护层有破裂。
电力电缆故障实测举例例1 海口供电局电力电缆故障实测。
测试时间:1995年8月27日。
电缆型号:交联聚乙烯电缆。
故障性质:用2500V 兆欧表测的故障相对地绝缘电阻为28MΩ,属于泄漏性高阻故障。
电缆长度:标注长度为1179m,测试长度为1176m。
测试方法:冲闪法。
测试波形:如图1所示。
波形分析:采用冲闪法对电缆进行故障测试,当电压升到20kV 时,故障点形成闪络放电,闪测仪出现如图1(a)所示波形。
从图中波形分析得知,t1 时刻为电缆全长反射波,t2时刻为故障反射波,t3 时刻为电缆第一个故障点反射波,t4 时刻为第二个故障点反射波,同时显示两个故障点。
出现这种情况主要是冲击电压太高造成的。
当降低冲击电压为10kV 时,出现如图1 (b)所示波形,第一个故障点消失,只显示第二个故障点的反射脉冲,故障距离为911m。
说明:通过本次故障的测试,说明在电缆的故障测试当中,在进行冲闪时,所加冲击电压不能太高,否则会出现几个故障点的反射,使得测试波形变的很复杂,不易判读。
图1海口供电局电力电缆故障实测波形例2 西安惠安化工厂电力电缆故障实测。
测试时间:2005 年8 月29 日。
电缆型号:10kV 交联聚乙烯电缆。
故障性质:用2500V 兆欧表测的故障相对地绝缘电阻为56MΩ,属于泄漏性高阻故障。
电缆长度:标注长度为2320m,测试长度为2300m。
测试方法:冲闪法。
测试波形:如图2所示。
波形分析:采用冲闪法对电缆进行故障测试,当电压升到15kV 时,球隙出现连续小声“啪,啪,啪”的打火声,且球隙放电很不规律,这说明故障点没有放电。
加大冲击电压为25kV,故障点形成闪络放电,闪测仪出现如图2(a)所示波形,图中t1 时刻为电缆全长反射波,t2 时刻为电缆全长的第二次反射波,t3 时刻到t4 时刻为故障波形,故障距离为523m。
将图2(a)波形进行扩展处理,出现图2(b)所示波形。
可以清楚的看到故障点的反射脉冲波形,图2(c)是在电缆的另一端所测波形,故障距离为1774.8m,两端所测距离相加刚好与电缆全长吻合。
6kV电缆故障点定位及现场实例分析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。
标签:6kV;电力电缆;故障定位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。
电缆闪络性故障查找及分析摘要:该文通过热电厂35kv 生活一线327线路接地故障,分析对于架空线和电缆混合线路的查找步骤和方法,并结合当下地埋电力电缆故障类型分析、地埋电力电缆常见故障原因分析为依据,提出今后对于此类型故障查找方向。
并从加强电力电缆安全运行管理提出自己见解关键词:电缆接地水树枝闪络性故障一.前言电力电缆故障主要是因为电缆及其附件的绝缘损坏坏而引,绝缘损坏的主要原因有:电缆自身缺陷、外力机械损伤、外部环境影响、电缆中间头终端头制作工艺不规范等。
一般故障的类型大体上分为两大类:低阻故障、高阻故障。
低阻故障主要为短路、开路和断路故障;高阻故障主要为泄漏故障和闪络性故障。
电力电缆具有敷设方便、安全可靠、耐用且维护量小等优点,但对于直埋电缆,由于其处在密闭空间内,不易从外观检查,在出现故障时比较难以定位和处理。
特别是在潮湿环境中的电缆,外护套受损,或有中间接头,极易造成电缆受潮,其表现形式即为高阻故障。
二.故障情况热电厂35kV 系统属于小电流接地系统,母线为六段(分别是35kV Ⅰ-Ⅳ,副母Ⅰ\Ⅱ段),主要结构形式双母单分段、分裂运行,承担为上游化工装置供电重任。
7月18日16:38至16:41 35KV Ⅲ段共发生4次非金属性瞬间接地,每次持续时间约1秒,A相电压低至13伏。
选线装置选为催裂化一线345线路单相接地。
17:25 检查35KV Ⅲ段所属设备均运行正常。
7月19日电厂开会讨论Ⅲ段检查方案,优先排查345线路, 345线路检查、试验合格,安排复役。
7月20日17:47-18:47 35KV III段再次发生3次非金属性瞬间接地,持续时间约1秒钟,A相电压低至12V. 选线装置选线为生活一线327,检查系统均正常。
7月21日上午为排查生活一线327是否确有接地发生,将其通过付母转倒至35kV I段运行。
上午10:25 35kV I段 A相接地报警,系统有闪络性接地,随即327线路跳闸。
电力电缆高阻故障的探测技术电力电缆高阻故障是指电缆中由于接头不良、绝缘体老化或机械损坏等原因导致的电流通过产生较大的接触电阻的故障。
高阻故障会导致电缆过热、放电甚至火灾等严重后果,因此及时准确地探测高阻故障对于保障电力供应和安全非常重要。
本篇将介绍一些常用的电力电缆高阻故障探测技术。
1. 直流低频法:直流低频法基于高阻故障电流在低频范围内对电缆特性的改变进行探测。
通过在电缆两端注入低频电压或电流,通过测量电压或电流的变化来判断电缆是否存在高阻故障。
直流低频法可探测出电缆故障的大致位置,并具有精度较高的优点。
但由于需要大量数据处理和分析,技术复杂度较高。
2. 反射法:反射法是利用脉冲信号在电缆中的反射特点进行故障位置的探测。
通过在电缆一端施加脉冲信号,观察信号在电缆中传播的时间和幅度变化,可以确定故障点的位置。
反射法具有测量精度高、实时性好的特点,适用于长距离电缆的故障探测。
3. 宽带阻抗法:宽带阻抗法是利用高阻故障产生的电流与电压之间的非线性关系进行故障检测。
通过同时测量故障点前后的电压和电流波形,在波形特性的变化中找到故障位置。
宽带阻抗法具有高灵敏度和抗干扰能力强的优点,适用于复杂电力系统中的高阻故障检测。
4. 基于频域特征的方法:基于频域特征的方法是通过分析高阻故障电流的频谱特点进行故障定位。
高阻故障的电流波形中会有特定频率的成分,通过提取这些频谱特点可以确定故障位置。
基于频域特征的方法可用于在线监测,实时性较好。
5. 热成像法:热成像法是利用红外热像仪对电缆进行扫描,通过观察电缆表面的温度分布来判断是否存在高阻故障。
高阻故障会导致电缆过热,热成像法可以快速发现故障位置并进行解决。
热成像法在实际工程中应用广泛。
电力电缆高阻故障探测技术有许多种,每种技术均有其适用的范围和优缺点。
对于不同的故障类型和工程条件,需要选择合适的技术进行探测和定位,以保障电力系统的安全稳定运行。
电缆闪络性高阻故障的查找
唐文波
2006年10月,接到电仪部调度命令,为二期总变至码头变电所一条新敷设的6kV电缆线路进行直流高压试验。
我们首先详细地了解了电缆的情况,总变至码头电缆全长约2600m,为交联聚乙烯电缆,型号为ZRA-YJV-6/10-3*95。
中间有一处接头,在试验前的绝缘测试中,用2500V绝缘摇表检查发现C相绝缘电阻与其他两项差距较大,A相与B为∞,C相为120MΩ,为了进一步确定问题,又采用5kV电压测量C相绝缘,发现出现绝缘电阻值波动现象,根据以上现象可判断此电缆出现闪络性高阻绝缘故障。
为了及时通电,必须立即进行故障点的查找。
首先施工单位把电缆中间头打开。
经分段测试绝缘电阻,判断故障段为总变馈出柜至1100m处,为了快速准确找出故障点,我们使用了先进的HT-TC2002型电缆故障测试仪。
测试过程如下:
一、用直流高压闪络测试法,进行故障点距离的粗测
测试原理:在直流高压的作用下,使高阻故障点发生闪络放电,形成瞬间短路电弧,从而产生来回反射波。
故障点到测试端的距离为L= 1/2 vT (v--电波在电缆中的传波速度)。
测试线路如图1所示。
首先对电缆C相进行测试:
1.打开笔记本电脑,进入测试系统主界面,选择脉冲法。
2. 打开前端电源、按“复位”(前端与计算机连接同脉冲法)。
3. 选工作方式与参数:
由主界面菜单栏“测试方式”中选“冲闪”出现该方式对话框,选择频率为25MH 、介质选择为“聚氯乙烯电缆”
4.按图1接线,并检查无误后,接通电源,缓慢升压,当电压升至约8kV 时,听到有规律的"嗒、嗒、嗒"的放电声,毫安表指针有规律地摆动。
图1
5.此时按下采集按钮,出现图2的冲闪波形,t 1为故障点闪络放电后
形成的一次反射波,t 2为二次反射波,t 3为三次反射波,依次循环。
则故障点的距离L=v(t 2-t 1)/2=v(t 3-t 2)/2=v(t 4-t 3)/2=…。
按"采样/
保持"键,使仪器处于"保持状态",降压、断开调压器电源、放电。
⑤通过波形处理,游标定位起始端点,游标移动设定游标于T2两端, 则计算出故障点为640m 。
波形图如下图所示
图2
二、故障点的实地查找
冲击放电声测法是目前普遍采用的最为简便、有效的定位方法,几乎能适用于各种类型电缆故障的精确定点。
当给故障电缆施加足够高的冲击电压时,故障点发生闪络放电,同时会产生相当大的“啪、啪”放电声,利用这种现象来定点就可以十分准确地将故障点找到而没有任何误差。
一般情况下,如果故障电缆埋在地下可利用定点仪寻找,由于二期至港口的电缆为架空线路,所以在粗测故障点附近仔细侦听就可以发现故障点。
示意图见图3
三、测试误差分析
闪测仪粗测距离后,故障点与粗测丈量距离总有一定的误差,误差形成有以下几个原因:
1.丈量误差:由于测试距离是电缆故障点到测试端实际距离,而丈量时对电缆的余留,拐弯等很难精确估计。
因此丈量误差是整个测试过程中引起误差的主要因素。
2.速度误差:传输速度精确与否直接影响粗测精度。
对常用电缆传输速度虽然已经给定,但实践证明,新旧电缆传输速度有一定差别,一般说来,随着运行时间延长,传输速度略有下降,另外不同电缆因绝缘材料细微差别,速度也会有所变化,因此,在测故障时,应校对一下被测电缆长度和电波传输速度。
3.波形误差:测试时,由于波形畸变,波形与基线交点处变得圆滑等因素,定光标时通常会有一定的误差。
对于仪器使用不太熟练的操作人员来说,波形定标不准可能会引起较大粗测误差。
高压冲闪法测
试时由于放电脉冲与第一反射脉冲之间有一个随机△t存在。
故用它计算出的故障距离将偏大一些。
从而第二个反射脉冲往后往后均为稳定的周期间隔,可作为计算的依据。
确定光标时,起点光标选择在正脉冲上升沿与基线交点处,终点光标选择在负脉冲下降沿与基线交点处。
如反射脉冲前沿无负闪冲(负脉冲)出现,终点光标可定在正脉冲上升沿,这时计算出的故障距离应压缩6%~10%才准确。
可参考下图所示。
了解误差产生的原因,测试时采取相应措施。
可最大限度地减小误差,提高测试精度。
四、高压闪络测试注意事项:
高压闪络测试时电压高达数万伏,因此操作中必须按高压操作规程进行,还要特别注意一下几项:
1.测试中在改变接线、调整球间隙间距时务必断电,并对电容器和电缆充分放电,再与地线搭接。
2.用闪测法测高阻故障时,使用者且勿对计算机进行其他操作,绝
对避免选在“低压脉冲”状态进行高压闪络测试。
3.正确接地,即将高压变压器尾、操作箱地线、电流取样器(JS)地线端分别与被测电缆铠装连接在同一点上(同一点接地)。
所有连接点不能出现打火现象。
4.高压闪络法测试完毕后,必须反复对电容器及电缆放电,方可用低压脉冲法重新对电缆进行测试操作。
5.测试中避免使用交流电源对前端(闪测仪)和计算机充电,使其与被测交流电源完全脱离。
HT-TC2002型电缆故障测试仪以笔记本电脑为主机,配以精巧的数据采集器,它具有测试准确、智能化程度高、性能稳定、轻巧便携等特点。
在实际应用工作中,受电缆老化、绝缘材料变化、中间头形状、分支点等因素影响,会出现不同的反射脉冲波形。
需要在实践中积累经验,才能准确无误的快速查找故障点。