关于电力电缆故障测距分析
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输电线路故障测距的主要方法 - 电力配电学问依据原理的不同,输电线路故障测距的主要方法分为三类:故障录波分析法、阻抗法、和行波法。
1.故障录波分析法故障录波分析法利用故障时记录得到的各种电气量,事后由技术人员进行综合分析,得到故障位置。
随着计算机技术和人工智能技术的进展,故障录波分析法可以通过自动化设备快速完成。
但该方法会受到系统阻抗和故障点过渡阻抗的影响,而导致故障测距精度的下降。
2.阻抗法阻抗法建立在工频电气量的基础上,通过建立电压平衡方程,利用数值分析方法求解得到故障点和测量点之间的电抗,由此可以推出故障的大致位置。
依据所使用电气量的不同,阻抗法分为单端法和双端法两种。
对于单端法,简洁来说可以归结为迭代法和解二次方程法。
迭代法可能消灭伪根,也有可能不收敛。
解二次方程法虽然在原理和实质上都比迭代法优越,但仍旧有伪根问题。
此外,在实际应用中单端阻抗法的精度不高,特殊简洁受到故障点过渡电阻、对侧系统阻抗、负荷电流的影响。
同时由于在计算过程中,算法往往是建立在一个或者几个假设的基础之上,而这些假设经常与实际状况不全都,所以单端阻抗法存在无法消退的原理性误差。
但单端法也有其显着优点:原理简洁、易于有用、设备投入低、不需要额外的通讯设备。
双端法利用线路两端的电气信息量进行故障测距,以从原理上消退过渡电阻的影响。
通常双端法可以利用线路两端电流或两端电流、一端电压进行测距,也可以利用两端电压和电流进行故障测距。
理论上双端法不受故障类型和故障点过渡电阻的影响,有其优越性。
特殊是近年来gps设备和光纤设备的使用,为双端阻抗法的进展供应了技术上的保障。
双端法的缺点在于:计算量大、设备投资大、需要额外的同步和通讯设备。
3 行波法行波法利用的原理是当输电线路发生故障时,将会产生向线路两端以接近光速传播的电流和电压行波。
通过分析故障行波包含的故障点信息,就可以计算出故障发生的位置。
依据使用行波量的不同,行波测距原理分为A型、B型和C型三种:A型原理利用故障发生时产生的初始行波与该行波在故障点的反射波到达测量装置的时间差来进行故障测距;B型原理利用故障发生时产生的初始行波分别到达线路两端测量装置的时间差来进行故障测距;C型原理利用故障发生后,在线路一段施加一个高频或者直流脉冲,依据这个脉冲在故障点和测量装置之间来回的时间差来进行故障测距。
关于电力电缆故障检测及定位探析摘要:10kV电力电缆由于多采用地埋方式,不占用或少占用地上空间而在城市建设中被普遍应用,有效解决了城区土地资源有限与配电网建设快速发展之间的矛盾。
随着电缆线路的增加及运行时间的不断增长,电缆故障成为困扰运行维护人员的一大难题。
一旦发生故障,需要用最短的时间定位出故障点,尽快处理并恢复供电。
而电力电缆的缺点是发生故障后较架空线路更难以确定故障点位置,因此本文针对电力电缆故障检测及故障点定位方法进行分析。
关键词:电力电缆;故障;检测;定位1电力电缆故障分类及故障检测方法1.1故障分类电力电缆故障复杂多样,按故障表面现象分为开放性故障、封闭性故障;按接地现象分为接地故障、相间故障、混合故障;按故障位置分为接头故障、电缆本体故障;按电阻性质分为断线故障、混线故障、混合故障,其中,混线故障又分为低阻故障、高阻故障、闪络性故障。
1.2故障检测方法针对不同的电缆故障,通常的检测方法有低压脉冲法、脉冲电流法、二次脉冲法、电桥法、脉冲电压法等,本文仅介绍常用的3种检测方法。
1.2.1低压脉冲法低压脉冲法适用于检测低阻故障(故障电阻小于200Ω的短路故障)、断路故障,还可用于测量电缆的长度、电磁波在电缆中的传播速度,区分电缆的中间头、T型接头与终端头等。
1.2.2脉冲电流法脉冲电流法一般包括冲闪法、直闪法,采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号,生成故障测试波形图,实现通过波形判断故障情况和测量故障点距离的目的。
直闪法用于检测闪络击穿性故障,即故障点电阻极高,在用高压试验设备把电压升到一定值时会产生闪络击穿的故障。
冲闪法也适用于测试大部分闪络性故障,由于直闪法波形相对简单,容易获得较准确的结果,应尽量使用直闪法测试。
1.2.3二次脉冲法在高压信号发生器和二次脉冲信号耦合器的配合下,可采用二次脉冲法来测量高阻及闪络性故障的故障距离,该方法测出的波形更简单,容易识别。
以下结合某供电公司电力电缆典型故障检测过程实例,详细分析检测方法以及检测时需要注意的技术要点。
电力电缆常见故障及检测方法分析摘要:电力电缆作为电力系统的重要组成部分,一旦发生故障将直接影响电力系统的安全运行电力电缆供电以其安全、可靠、,得到广泛的应用。
但是电力电缆一般都埋在地下,一旦发生故障,要经过诊断、测距(预定位)、定点(精确定位)个步骤。
采用合适的故障测试方法,尽可能快速、准确地找到故障点,减少因停电造成的损失。
关键词:电缆;故障;方法;技术一、电缆的故障类型分析电力电缆的故障类型造成电力电缆故障的原因有很多,比如:机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过电压、材料缺陷、电缆绝缘物流失、设计和制作工艺不良以及护层腐蚀等。
按照故障出现的部位,通常可将故障类型大致分为断线故障、主绝缘故障和护层故障断线一般是由于故障电流过大而烧断电缆芯线或外界机械破坏等原因造成的,其测试比较简单。
从今年已查找的低、中、高压电缆故障的结构特点分析,电缆单相接地故障较为普遍,多是因为电缆遭受外力破坏原因造成。
也不排除本体质量造成,但这种内部短路从外表看不出痕迹较少见。
电缆相间短路故障中较少,这是因为相间短路一般都是在运行中发生,发生故障时会产生强大的短路电流造成速断保护动作而跳闸。
强大的电流所造成的高温一般都会把电缆烧断造成开路性故障。
电缆内部短路,外表看不出痕迹,此类故障一般是由于电缆质量造成的,比较少见。
从电缆的故障位置看,一条电缆最薄弱的地方是中间接头,一般的电缆都有一个或几个中间接头,在做电缆中间接头时由于环境条件限制,加上电缆敷设后不进行防潮处理,制作时中间接管压接不紧密,都可能造成电缆中间接头受潮、工艺缺陷的出现。
当运行中长期在高压电场的作用下产生电晕及游离放电,使绝缘本体形成水树直至绝缘老化并击穿。
绝缘故障根据故障电阻和击穿间隙的情况,通常将绝缘故障分为低阻、高阻及闪络性故障。
低阻故障与高阻故障的区分界限一般取电缆本身波阻抗的l0倍,但在实际测试工作中并不要求很严格地区分。
闪络性故障的故障点电阻极高,可给故障电缆施加到较高的电压,故障点才闪络击穿。
浅谈电力电缆的故障分析及检测方法电力电缆是输送大功率电能的主要设备之一,其正常运行对于电网的稳定运行和电能的供应至关重要。
电力电缆在长时间的使用过程中,由于各种原因可能会出现故障,如绝缘破损、接头接触不良等,这些故障不仅会导致电能的损失,还可能引起火灾、事故等安全隐患。
必须对电力电缆进行及时的故障分析和检测,以保证电缆线路的安全运行。
一、电力电缆的故障分析1. 接头接触不良电缆接头是连接电缆线路与设备的重要环节,其接触不良会导致电阻增加,引起局部发热,甚至引发火灾。
接头接触不良的原因有接头材质不合格、施工不规范等。
对于接触不良的故障,可以通过检测电缆接头的温升来判断是否存在故障。
2. 绝缘破损电力电缆的绝缘材料通常是聚乙烯、交联聚乙烯等,长时间的运行可能会引起绝缘老化、破损等问题。
绝缘破损会导致电缆的局部绝缘性能下降,容易形成局部放电,进一步破坏绝缘层,造成电能损失、局部发热等问题。
对于绝缘破损的故障,可以通过检测局部放电的信号来判断是否存在问题。
3. 金属外护层损伤电力电缆的金属外护层通常是铅护套、铜护套等,用于防止电缆绝缘层的机械损伤和外界环境的侵蚀。
金属外护层也可能因为外力撞击、腐蚀等原因而损伤,导致电缆的绝缘层暴露在外。
金属外护层损伤会导致电缆的绝缘层易受损,并可能引起漏电、短路等故障。
对于金属外护层损伤的故障,可以通过对电缆的外观检查和测试测量电缆的绝缘电阻来判断是否存在问题。
二、电力电缆的故障检测方法1. 红外热像仪检测红外热像仪可以通过对电力电缆进行红外辐射图像的拍摄和分析,来检测电缆的接头、绝缘破损、金属外护层损伤等故障。
因为这些故障会产生不同的温升,通过红外热像仪可以清楚地观察到故障部位的温度异常情况。
2. 局部放电检测局部放电是电力电缆存在故障时产生的,对其进行检测可以判断电缆绝缘的性能是否正常。
常用的局部放电检测方法包括超声波检测和电磁波检测。
超声波检测可以通过探测仪器发出声波信号,来判断电缆绝缘层的破损情况;电磁波检测可以通过对电缆周围的电场和磁场进行检测,来判断放电情况。
浅谈电力电缆的故障分析及检测方法电力电缆是输送电力的重要设备,起到了安全、可靠地输电的作用。
但是在使用过程中,电力电缆可能会发生各种故障,如绝缘击穿、接头失效等。
这些故障不仅会造成电力损失,还可能引发火灾、事故等安全隐患。
对电力电缆进行故障分析及检测非常重要。
对电力电缆的故障进行分析,可以从以下几个方面进行考虑。
1. 绝缘击穿:绝缘击穿是电力电缆经常发生的一种故障。
绝缘击穿通常是由于电缆绝缘材料质量不过关或者负荷过高导致的。
在分析绝缘击穿故障时,可以通过测量电缆两端的绝缘电阻来判断绝缘击穿的位置。
还可以通过红外热像仪检测绝缘部分的温度分布,找到绝缘击穿点。
2. 接头失效:接头是电缆系统中重要的连接部分,其质量将直接影响整个电力线路的安全运行。
接头失效通常是由于接头接触不良、接头存在腐蚀、绝缘材料老化等原因造成的。
在分析接头失效故障时,可以通过检查接头外观是否有异常、测量接头温度变化等方式来判断接头失效的原因。
3. 避雷器失效:避雷器是保护电力线路设备免受雷击的重要装置。
避雷器失效通常是由于避雷器内部元件烧坏、避雷器遭受雷击损坏等原因引起的。
在分析避雷器失效故障时,可以通过检查避雷器外观是否有损坏、测量避雷器的放电电压等方式来判断避雷器失效的原因。
1. 高频局放检测:高频局放检测是一种常用的电缆故障检测方法。
该方法利用电缆故障产生的高频电磁波信号,通过检测电缆局放信号的强度和频率来判断电缆是否存在故障。
2. 高压直流测试:高压直流测试是一种常用的绝缘强度检测方法。
该方法通过施加高压直流电压到电缆上,观察电流变化,从而判断电缆的绝缘状况。
3. 红外热像检测:红外热像检测是一种非接触式的故障检测方法。
该方法通过红外热像仪测量电缆表面的温度分布,从而判断电缆是否存在故障。
对电力电缆的故障进行分析及检测是确保电力线路安全运行的重要环节。
在分析故障时可以从绝缘击穿、接头失效、避雷器失效等方面考虑,并采用高频局放检测、高压直流测试、红外热像检测、介电损耗测试等方法进行检测。
电力电缆故障检测的方法与分析摘要:随着经济的迅速发展,城市内部空间越来越少,而社会对电力的需求日益增加,电力电缆得到了广泛的使用,节省了大量空间,电力线路中电缆的比例越来越高[1]。
由于电缆质量、老化变质、机械损伤、安装工艺等因素,电力电缆经常会发生故障。
电力电缆深埋地下,导致电力电缆的运维和检修变得十分困难,一旦发生故障就会对人们日常生活造成巨大影响,因此需要快速准确地找到故障位置并及时排除故障。
本文,探讨了几种常用的电缆故障检测技术、电缆故障精确定点方法,以及电缆路径探测原理,保障在电缆发生故障后能够及时排除,使电力系统正常运行。
关键词:高压电力电缆;故障原因;检测技术;精确定点引言从目前电力系统的运行情况来看,电力电缆虽然能够在很大程度上保证电力系统运行的安全性,但是仍然会出现一些故障,从而防止了电力系统的正常运行。
所以说,采取合适的方法来对这些故障进行检测,并且采取合理有效的策略来预防这些故障成为电力电缆发展中应该广泛重视的问题。
1.电力电缆故障检测技术对于电缆的故障点检测一般都要经过故障类型的诊断、故障点测距、精确定点三个主要步骤。
电缆故障可以分为低阻故障、高阻故障、开路故障和闪络性故障,根据不同的故障类型可以选择合适的测距方法来初测故障距离。
故障点测距能够初步确定故障距离,缩小故障范围,以方便下一步精确定点。
目前预定位的方法主要有两大类,基于阻抗测距(电桥法等)和基于行波测距(低压脉冲反射法等)。
1.1电桥法。
电桥检测法又被称为“经典电桥法”,是应用最为广泛以及应用历史最为悠久的电缆故障检测技术,但因为无法满足现在电力行业的需求,已经逐渐被淘汰。
电桥检测法将被测电缆的故障相与非故障相连接构成小桥,通过调节桥臂上的可调电阻器使得电桥处于一个平衡状态,然后利用桥臂电阻比算出电阻值,而电缆的长度与电阻是成正比的,从而可以根据电阻值算出电缆故障距离。
电桥法是比较传统经典的电路故障检测方法,它操作简单、方便而且精确度高,非常适合于电缆接地和短路故障的检测,缺点是不适用于检测高阻与闪络性故障,因为在故障电阻很高的情况下,电桥通过的电流很小,一般灵敏度的仪表很难探测到。
电力电缆多次脉冲故障测距仪什么是电力电缆故障?电力电缆是输输电能的常用设备。
在使用中,由于环境、材料质量、操作等多种原因,电力电缆故障时有发生。
故障可能表现为电压不稳定、电阻值发生变化、短路等现象,这些现象又会带来更严重的问题,如地震、火灾等。
所以,及时有效的故障预测和排除变得尤为重要。
电力电缆故障的检测方式目前,常用的电力电缆故障检测方式有以下几种:1.温度检测——用红外线探测故障点附近的地区是否存在过热或异常。
2.阻抗检测——通过测量电缆两端的电阻值来判断是否存在故障。
3.微波检测——利用微波技术对电缆进行故障探测。
4.电磁检测——利用电磁场对电力电缆进行故障探测。
5.多次脉冲故障测距仪检测——采用多次脉冲技术,对电力电缆的故障点进行定位。
多次脉冲故障测距仪多次脉冲故障测距仪是一种基于多次脉冲技术的电力电缆故障检测设备。
该设备通过对电缆两端发出的多次电脉冲的反射信号进行分析,精确定位故障点。
相比传统的检测方式,多次脉冲故障测距仪具有以下优势:1.检测精度高该仪器具有高精度的故障点定位能力,能够精确测得故障点距离、距离波动和方位角等参数。
2.检测速度快多次脉冲故障测距仪采用自动检测功能,可以在短时间内进行大量的测试和分析,从而提高了检测效率。
3.操作简便该仪器具有直观的界面和简便易用的操作模式,操作人员只需要进行简单的设置和操作,就可以进行故障检测。
使用多次脉冲故障测距仪使用多次脉冲故障测距仪进行电力电缆故障检测需要遵循以下步骤:1.准备好测试仪器测试仪器通常由主机、变压器、电缆和电缆夹等组成。
在使用之前,需要对测试仪器进行检查和调试,保证正常工作。
2.连接测试仪器将测试仪器上的变压器连接到电力电缆故障点附近或维修断开处,并把电缆夹连接到电缆上。
3.设置参数按照测试仪器上的说明,设置相关参数,如测试距离、测试次数、测试频段等。
4.进行测试按下测试仪器上的测试按钮,进行测试。
多次脉冲故障测距仪会依次发出多次电脉冲,检测反射信号,并对其进行分析处理,最终给出故障点位置。
浅谈电力电缆的故障分析及检测方法电力电缆是输送电能的重要设备,其故障会导致电能传输受阻甚至中断。
为了在电力系统中保持正常的供电运行,对电力电缆的故障分析和检测必不可少。
本文将从故障的类型、故障的原因,以及电缆故障的常见检测方法等方面进行探讨。
一、故障的类型电力电缆的故障类型多种多样,常见的故障类型有:线路短路、线路开路、地线故障、绝缘损坏等。
短路和断路是最常见的故障类型。
线路短路指的是电缆中两根导体之间或导体与地之间发生短路,导致电流突然增大,阻碍了正常的电能传输。
线路开路则是电缆中导体断裂了,电能无法从源头传输到目的地。
二、故障的原因电力电缆故障的原因可以分为内外两方面。
内因主要是电力电缆自身的问题,如绝缘老化、绝缘损坏等。
外因主要是外界的因素,如挖掘机械损坏、动物咬嚼等。
电缆的安装质量也会影响其故障率,比如不合理的接头、不良的接地等都可能导致电缆出现故障。
三、故障分析的方法电力电缆故障分析的方法多种多样,主要包括以下几种:1.目视检查法:通过外观检查可以初步判断电缆是否存在破损、腐蚀等问题,但无法判断内部的故障。
2.电磁方法:利用电磁场的变化来检测电缆中的故障点,如使用频谱分析仪、红外热像仪等设备。
3.局部放电检测法:通过检测电缆的局部放电信号来判断电缆是否存在故障,一般使用局部放电检测仪进行检测。
4.介质损耗因数法:通过测量电缆的介质损耗因数,来判断电缆的绝缘状况是否正常。
5.电阻测量法:通过测量电缆的绝缘电阻来判断是否存在渗漏电流,从而判断电缆是否存在故障。
电力电缆的故障分析和检测是确保电网安全运行的重要环节。
通过适当的故障分析和检测方法,可以及时发现并解决电缆故障问题,保障电力系统的正常供电。
电缆故障在线检测论文班级:农电0902姓名:姚广元学号:200901090222电力电缆故障分类和故障测距方法关键词:电力电缆故障在线检测测距低压脉冲反射法1 引言在各行各业中,电缆都是信号传送的主要载体。
在使用中,从安全生产及方便的角度出发,大都采用埋地电缆和架设电缆。
因此掌握电力电缆的故障原因与故障的各种类型就尤为重要、此外在使用过程中较为头疼的是电缆故障点的查找,这项工作需要投入大量的人力物力,发生故障后也较难很快寻测出故障点的确切位置,因此往往造成停电停产的重大损失。
故如何用最快的速度、最低的维修成本而使其恢复运行,是我们遇到电缆故障时的首要问题。
1电力电缆故障分类1.1电力电缆故障产生的原因及分类电力电缆经过敷设和长时间的运行使用,可能会发生故障,影响电力网的安全运行。
必须及时分清故障原因,准确判断故障点,从而消除故障。
了解电缆的故障原因及故障类型,对于快速判定出故障点十分重要。
1.2电力电缆故障原因电力电缆故障的原因是多方面的,大致可分为以下几种:(1)机械损伤。
机械损伤引起的电缆故障占电缆故障事故的比例较大。
例如在安装过程中,不小心碰伤电缆;机械牵引力过大而拉伤电缆;或电缆过度弯曲而损伤电缆,经过长时间运行后就有可能发展成故障。
(2)电缆绝缘的破坏。
电缆绝缘的破坏是故障产生的主要原因,特别是塑料绝缘的电力电缆,绝缘在长期电场的作用下,就会发生树枝化放电,使绝缘降解破坏,造成贯穿击穿。
由于绝缘层的介质损耗,可能造成电缆过热,进而加速了绝缘层老化。
电缆过负荷或散热不良,安装于电缆密集区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆,穿在干燥管中的电缆以及与热力管道接近的电缆,都会因过热而使绝缘加速老化。
电缆密封不严,绝缘层进入水分而受潮,使电缆绝缘性能下降,甚至造成树枝状放电或直接贯穿性击穿,导致电缆出现故障。
另外,在大气过电压和电力系统内部过电压的作用下,使电缆绝缘层击穿,形成故障,这种情形下击穿点一般是由于存在材料缺陷。
电缆故障测寻及案例分析文章阐述了电缆故障的主要原因。
对于不同的故障类型,讨论了几种常用的电缆故障测寻方法的优缺点,并结合3个实例对测寻方法的应用作了分析。
标签:电力电缆;故障测寻;脉冲法Abstract:This paper expounds the main causes of cable faults. For different fault types,the advantages and disadvantages of several common cable fault detection methods are discussed,and the application of the method is analyzed with three examples.Keywords:power cable;fault finding;pulse method引言电力电缆是现代城市电网的重要组成部分,具有占地少、可靠性高、维护工作量少等优点。
但在电缆出现故障时,其故障点的定位难度比传统架空线要大得多,故如何快速、准确锁定故障点,是减少故障修复费用及停电损失的关键因素。
本文根据现在电缆故障常用的测寻技术,结合几件实际案例进行讨论。
1 引起电缆故障的主要原因(1)外力破坏。
造成电缆发生外力破坏的主要原因是机械施工,例如挖掘机等机械直接造成电缆损坏,导致损伤电缆绝缘层埋下事故隐患,甚至发生短路跳闸等故障。
在实际运行中对故障的统计显示,占整个电缆故障一半以上的为外力破坏型电缆故障。
(2)电缆的施工质量。
在实际的电缆施工过程中,容易出现的主要质量问题有两方面,一方面是外部环境因素,另一方面是制作技术水平。
主要的外部环境因素包括由于埋设的电缆过浅,导致外露的电缆没有得到适当保护,容易老化损坏;过小的弯曲半径;电缆沟内部的积水或杂物太多;在敷设过程中导致电缆外皮划损留下安全隐患等。
主要的制作技术水平包括安装电缆头附件时未能达到相关工艺要求;在烘烤电缆头热缩材料时出现不均匀烘烤或过度烘烤,导致绝缘材料出现热熔过度或热缩不紧密的问题,导致电缆绝缘程度降低;或是在电缆冷缩制作时,未能严格按照技术作业书的程序进行制作,导致电缆未能达到制作工艺的要求。
浅谈电力电缆的故障分析及检测方法电力电缆是输送电能的重要设备,其正常运行对于电力系统的稳定运行至关重要。
电力电缆在长期工作中,由于受到外部环境、操作不当等因素的影响,可能会出现各种故障,严重影响电力系统的安全运行。
对电力电缆的故障进行及时准确的分析和检测,对于保障电力系统的安全运行具有十分重要的意义。
一、电力电缆的常见故障及分析1. 绝缘老化故障:电力电缆使用时间长了,绝缘材料会因为受潮、受热等因素逐渐老化,导致绝缘性能下降,从而产生绝缘老化故障。
这种故障通常会表现为电缆绝缘电阻降低,介质损耗增大,导致漏电流增加,最终引起短路故障。
2. 绝缘破损故障:电力电缆在安装和施工过程中,可能会受到外部力的损伤,导致绝缘破损,从而产生绝缘破损故障。
这种故障通常会表现为局部放电和放电灼烧现象,严重时会引起短路故障。
3. 电缆接头故障:电力电缆的接头是电力系统中最薄弱的环节,接头处存在接触电阻、局部放电等问题,容易导致接头故障。
这种故障通常会表现为接头温升过高、放电声音等异常情况,严重时会引起火灾事故。
二、电力电缆故障的检测方法1. 电缆局部放电检测:局部放电是电力电缆绝缘老化、绝缘破损等故障的先兆现象,通过局部放电检测可以及时发现电缆存在的问题。
常用的局部放电检测方法包括部分放电检测、脉冲法检测等。
2. 电缆绝缘电阻测试:电力电缆的绝缘电阻是评定电缆绝缘状况的重要指标,通过对电缆绝缘电阻的测试可以了解电缆的绝缘状况。
常用的绝缘电阻测试方法包括绝缘电阻测量仪、绝缘电阻测试仪等。
3. 红外热像法检测:通过红外热像仪对电力电缆进行检测,可以有效地检测电缆的接头温升情况,及时发现电缆存在的问题,防止故障的发生。
4. 电缆阻抗测试:电缆的阻抗是衡量电缆传输能力的重要参数,通过对电缆阻抗的测试可以了解电缆的传输性能,及时发现电缆存在的故障。
5. 声发射检测:通过对电力电缆进行声发射检测,可以发现电缆内部存在的局部放电、绝缘破损等故障,为故障的分析提供重要依据。
电力电缆故障探测方法探讨摘要:随着社会的不断发展,电力电缆供电的范围也逐渐较广,尤其是在城市内,供电逐渐面向电缆化的趋势。
但是所要面对的问题就是电缆故障的排除比较难,特别是使用了交联电缆之后,对查找的故障难度逐渐增加。
本文就针对电缆故障探测的传统方法进行分析,同时介绍了电缆故障探测的新方法,最终探讨电缆故障探测的发展方向。
关键词:电缆故障;探测;方法1、电缆故障探测的传统方法1.1 电缆故障测距的传统方法1.1.1经典电桥法将被测电缆故障相与非故障相短接,电桥两臂分别接故障相与非故障相,调电桥两臂上的一个可调电阻器,使电桥平衡,利用比例关系和已知的电缆长度就能得出故障距离。
用低压电桥测电缆低阻击穿,用电容电桥测电缆开路断线。
电桥法测量结果精确,但需要完好芯线做回路,电源电压不能加得太高。
1.1.2脉冲回波法测试时将一低压脉冲注入电缆,当脉冲传播到故障点时会发生反射,脉冲被反射送回到测量点。
利用仪器记录发射和反射脉冲的时间差,只需知道脉冲传播速度就可计算出故障发生点的距离。
该方法简单直观,不需知道电缆长度等原始数据,还可根据反射波形识别电缆接头与分支点的位置。
1.1.3脉冲电压法该方法可用于测量高阻与闪络故障。
首先将电缆故障在直流或脉冲高压信号下击穿,然后通过记录放电脉冲在测量点与故障点往返一次所需的时间来测距。
脉冲电压法的一个重要优点是不必将高阻与闪络性故障烧穿,直接利用故障击穿产生的瞬时脉冲信号,测试速度快,测量过程也得到简化。
1.1.4脉冲电流法该方法安全、可靠、接线简单。
其方法是将电缆故障点用高压击穿,使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流行波信号,根据电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。
该方法用互感器将脉冲电流耦合出来,波形较简单,较安全。
这种方法也包括直闪法及冲闪法两种。
与脉冲电压法使用电阻、电容分压器进行电压取样不同,脉冲电流法使用线性电流耦合器平行地放置在低压测地线旁,与高压回路无直接电器连接,对记录仪器与操作人员来说,特别安全、方便。
电缆故障测距方法我折腾了好久电缆故障测距方法,总算找到点门道。
说实话,这事儿我一开始也是瞎摸索。
我最初就知道个大概的方向,什么电桥法啥的,但是具体怎么做那是两眼一抹黑。
我最初尝试的就是电桥法。
那感觉就像是在一个乱七八糟的线团里找线头。
我按照书上说的,连接好各种线路,把电缆当作电桥的一个桥臂。
但是这里面有个坑啊,就是连接点一定要牢固而且要干净,不能有杂质或者氧化层。
我第一次就因为连接点有点脏,结果测出来的数值那是完全不对。
当时我就特迷茫,还以为自己整个方法都用错了呢。
后来我仔细把连接点打磨干净重新做,数值就稍微靠谱点了。
还有一种方法是脉冲反射法。
这就好比是对着一个山洞大声喊,然后听回声来判断山洞到底有多深。
我用专门的仪器向电缆发送脉冲信号,然后看反射回来的信号。
不过这里面也有难点,这个反射信号有时候很容易受到其他干扰因素的影响,像周围的电磁环境啥的。
有一回我在一个比较杂乱的电磁环境附近测试,那个结果简直错得离谱。
后来我就换了个测试场地,到一个电磁干扰比较小的地方去做,就好了很多。
这几天我又试了一个行波法。
这个方法就更复杂点了。
我理解它就像是接力赛,行波在电缆里传播,遇到故障点就会发生一些特性的改变,我们就是要抓住这些改变来确定故障距离。
但是在实际操作中,要精确地捕捉到这些行波的变化可不容易,就跟在高速路上看一辆车一闪而过,你得非常准确地看到它的车牌一样难。
我是花了很多时间来调整仪器的参数,经过好多轮的测试,才慢慢掌握了一点技巧。
在实际测试的时候啊,还有个很重要的点,那就是要根据电缆的实际情况来选择合适的方法。
比如说如果是短电缆,可能电桥法就比较合适,要是长电缆的话,脉冲反射法或者行波法可能就更能发挥作用。
而且不管是哪种方法,现场环境都要尽可能的整理干净,减少那些不必要的干扰因素,这会让测试结果更准确。
不过我到现在也还有不确定的地方。
比如说在很特殊的电缆结构或者非常复杂的故障情况下,这些方法是不是都还管用,我心里就没底。
论高压电力电缆线路故障测距原理与保护措施摘要:当前社会经济高速发展,电能作为社会基础能源在消耗和传输上都有了明显的发展。
在输电过程中,电力电缆在当前高消耗、复杂环境等因素的影响下极易出现各种机械损伤、绝缘、受潮、老化、过电压、过热等多种质量问题,进而影响电缆出现各种低阻故障、高阻故障、断线、短路故障等。
在故障出现时,抢修部门如何第一时间对故障问题进行应对,保障故障能够高效地予以抢修并被妥善保护处置都是当前业界探讨的重点问题。
关键词:高压电力电缆;故障检测;保护措施电力电缆是中低压输配电的主要输电介质,在城市区域被广泛使用。
由于电力电缆多数敷设在地下,一旦发生故障,难以准确定位。
因此,快速、准确地对电缆故障进行测距定位是保证输配电系统可靠运行的重要保障。
目前,电缆系统的故障测距主要方法是脉冲回波/时域反射法和冲击电流/电涌反射法。
脉冲电流测距法是将电缆故障点用直流高压击穿,使用仪器采集并记录下故障点击穿产生的电流脉冲波形,通过分析故障点放电产生的脉冲电流在测量端与故障点往返一次的时间,计算故障距离。
这种测距方法的基础是行波传播理论。
在实际测距操作过程中,由于电缆分布电容的存在,导致电流行波的波形存在叠加现象,造成波形较复杂,故障点反射脉冲不明显、不易识别,对测试人员专业水平及经验要求较高,对故障测距精度有较大的影响,这也影响了脉冲电流法在实践中的推广应用。
1电力电缆故障原因1.1外力破坏造成的电缆损伤根据电网企业对电缆故障原因的统计,机械施工、掘土、打桩、运输安装损坏等外力因素引起的电缆故障占电缆总故障类别的比例逐年增大。
社会不断发展,城市土地使用异常紧张,地下管线不断增多,通信光纤、燃气管道、自来水管道、配网电缆等管线开挖和顶管施工不断,除此之外,道路和地铁施工也很多,使得高压电力电缆受到机械外力的概率很高。
1.2产品质量问题电缆本体和附件公司竞争大,受低价中标的影响,行业出现偷工减料、降低成本的现象,造成电缆本体和附件的质量下降。
关于电力电缆故障测距分析
发表时间:
2018-06-04T11:17:00.533Z 来源:《电力设备》2018年第1期 作者: 刘福生
[导读] 摘要:随着科学技术以及社会经济的发展,国内越来越重视电力电缆线路故障的维修和处理。
(国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 安徽安庆 246000)
摘要:随着科学技术以及社会经济的发展,国内越来越重视电力电缆线路故障的维修和处理。只有加大关注力度,才能够满足城市发展
的实际需求。研究阐述了电力电缆故障测距方式
,为相关人员进一步研究电力电缆故障奠定基础,为研究人员开拓思路和视野。
关键词:电力系统;电缆;故障;测距
城市电网的不断改造有效降低了应用电缆地成本,城市化进程的加快和经济的迅速发展,都影响电力电缆的运行。规划城市的时候要充
分掌握供电可靠性和电网安全性
,保证实际生活中更加广泛的应用电力电缆,并且逐渐取代架空线路。随着不断扩大电力电缆规模和提高运行
时间
,实际操作中经常出现电缆故障。如果地下电缆出现故障,不容易发现故障位置,也增加故障维修成本,同时也会出现不可避免的经济损失,
目前怎样迅速、准确地发现电力电缆故障就变得尤为重要。
1
造成电缆故障的原因
1.1
电力电缆线路故障原因
类似于大部分电力设备,电力电缆故障在刚开始运行的1~5年十分容易出现故障,一般都是因为安装敷设电缆质量、附件产品质量、电缆
质量等的影响。电力电缆
5~25年中期运行的时候,大部分附件和电缆都处于稳定阶段,能够适当降低故障发生的概率,一般都是因为附件呼吸
效应、树枝状老化击穿电缆本体绝缘等影响形成放电现象。电力电缆在
25年后期运行的时候,加剧电缆本体绝缘、附件材料以及电热的老化,
极大程度上提高了线路故障概率。电力电缆基本包括以下方面故障。第一
,绝缘老化变质。长时间运行电缆绝缘以后,因为电作用的影响出现
机械作用、热作用、化学作用
,介质出现化学和物理变化,降低介质绝缘能力。第二,过热。电缆绝缘内部出现气隙游离的现象,导致电缆局部
过热
,以至于炭化绝缘。过负荷运行电缆会形成过热现象,在电缆隧道、电缆沟、电缆密集区域安装的电缆,因为电缆穿过干燥管、电缆通风
不良、接近电缆热力管部分
,会因为自身过热从而导致提高损坏绝缘的速度。第三,机械损伤,例如因为外力造成的伤害,如挖掘。第四,腐蚀护
层。由于杂散电流、土壤酸碱度的影响
,腐蚀破坏埋设电缆的铝、铅包
1.1
电缆生产质量问题
在我国,常用的中低压电缆其生产技术是非常成熟的,因此电缆的产品质量问题不存在设计及工艺问题,主要是生产管理和市场管理问
题。由于市场竞争激烈
,出现一些生产的成品电缆竟没有半导电层,导体芯线易扭断等难以想象的质量问题。
1.2
电缆施工质量问题
电缆在安装施工过程中,没有严格按照有关电缆的安装要求施工,主要是电缆外护套破损;在环境潮气、湿度偏大的情况下,没有采取必
要的防范措施进行制作电缆头;中间接头密封不良
,投入运行后使绝缘内部受到潮气、水份的侵蚀,引起中间接头绝缘受潮劣化;电缆中间接
头导体连接管压接不良
,打磨不平整,特别是在压接管口边缘处,局部有尖角、毛刺;中间接头设置不合理。
1.3
电缆的管理问题
一些单位让电缆长期过负荷运行,电缆路径与热力管道交叉,长期工作在有腐蚀性的环境中等,这些都容易造成电缆的绝缘老化,形成各种
故障。
1.4
外力破坏问题,突出表现在三类
机械开挖、人工打桩施工未经确认核对,随意作业,损坏电缆,造成接地短路故障,这类事故较为普遍,占电缆故障的40%;安装、固定不牢
固
,造成电缆错位、扯拉、摩擦、变形,导致绝缘故障发生,这类事故在移动设备上经常发生;车辆碾压,地面沉降,造成电缆错位、扯拉、变形,
导致故障发生
,这类问题在直埋电缆上比较突出。
2
电力电缆故障性质的分类
根据故障电阻与击穿间隙情况,电力电缆故障的类型大体上分为四大类:低电阻故障、高电阻故障、开路故障以及闪络性故障。
2.1
低阻故障
电缆相间或相对地绝缘受损,其绝缘电阻小到能用低压脉冲法测量的一类故障。发生低阻故障时,故障电阻一般小于400 欧姆。短路
故障是低阻故障的特例。
2.2
高阻故障
相对于低阻故障而言,高阻故障电力电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多,但高于400 欧姆,
而芯线连接良好。
2.3
开路故障
电缆的各芯绝缘良好,但有一芯或数芯导体断开或虽未断开但工作电压不能传输到终端,或虽然终端有电压但负载能力较差。开路故障
的典型例子就是断线故障。
2.4
闪络性故障
电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯与芯之间绝缘电阻比较高,但当对电缆进行直流或交流耐压到某一值时,出现突然击穿现象。
这类故障大多在预防性耐压试验时发生,故障现象不稳定。
3
电力电缆故障的测距
3.1
行波法测距。行波法是目前我国在电缆故障的测距中时常采用的方法,因电压的行波信号获取难度大,而电流的信号却极易获
取,且信号很强,所以常利用电流行波进行故障的测距。具体分为以下几种方法:
3.1.1
脉冲电压法。脉冲电压法是利用脉冲高压信号或者直流高压将电缆故障的位置击穿,再通过记录发射的脉冲在故障点与测距点之
间的往返时间进行测距计算。但也存在一部分的缺点:①安全性差。在电压脉冲信号的测量中采用电泳电阻的分压测量,测量仪器和电压
的回路存在有电耦合,容易造成高压信号的窜入,将测量仪器损坏。②测试可靠性差。故障测距过程中,高压电容对于脉冲信号来说处于
短路状态,需要进行电阻的串联产生电压信号,不仅使线路更加复杂,而且使击穿电压降低,不易击穿故障点。③在对故障放电过程中,
尤其是进行冲闪的测试时,分压器耦合产生的电压波形变化明显,难以分辨。
3.1.2
脉冲电流法。脉冲电流法是指通过对击穿电缆故障引起的电流脉冲进行测量。该方法省去了电容和电缆之间的电感与串联电阻,
使线路分布更加清楚,而且测距过程中形成的脉冲电流波形比较容易进行分辨。
3.1.3
低压脉冲法。脉冲法是指测试过程中将低压脉冲注入到电缆中,该脉冲沿着电缆进行传播,直到阻抗无法匹配地点,如短路点、
断路点和中间接头等,通过记录脉冲从测距点到故障点的往返时间进行测距计算。而且根据波形的极性可对故障的性质作出判断,例如短
路故障引起的反射脉冲和发射脉冲的极性相反,而断路故障引起的反射脉冲和发射脉冲的极性却相同,所以,在故障测距过程中经常应用
于电缆的短路、断路等故障中。
3.2
阻抗法测距阻抗法。利用故障距离与故障电流和电压成函数关系,在测距过程中利用电路单端和双端的电压和电流,通过函数的
方程计算,推出故障的位置。在电缆故障的测距中,较常用的阻抗法有以下两种:
3.2.1
通过电弧与电阻性的关系,运用分参数线路的理论。对线路各点的电压和电流进行计算,而在故障点处的电流与电压为同相位
的,通过相应的函数方程,计算出电缆故障的位置。
3.2.2
通过长线方程,对线路两端进行计算,获得的故障处电压幅值应该相同。根据这一特性,能够知道故障时线路中电压分布的规
律,利用搜索迭代就能够计算出电缆故障位置。
4
结论
电缆故障点的查找一直是十分耗时耗力的工作,如何对电缆故障点进行迅速、准确地确定故障点位置已经成为各大电力企业重点探讨问
题之一,希望通过本文的探讨,让相关工作人员能够从中得到有效的借鉴,从而促进我国电力事业的健康发展。
参考文献
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[2]
鹿洪刚,覃剑,陈祥训.电力电缆故障测距综述[J].电网技术,2011(20).