查找电缆故障范文

查找电缆故障范文（精选8篇）

查找电缆故障 第1篇

随着城市建设速度的不断加快, 电力电缆输电线路不断扩展与延伸, 因此, 供电网络中电缆所占的比重越来越大, 数量也不断增多。不仅如此, 电缆自身随着运行时间的不断累加, 带来外力受损、受潮腐蚀以及绝缘老化的概率也不断增加, 从而引起电力电缆运行故障频繁出现, 给民生以及农业生产带来了不安全局面以及重大经济损失, 因此, 一方面, 如果出现电缆运行故障的状况, 就必须及时找到故障点并采取有效的措施解决故障问题, 确保供电的稳定性, 降低经济损失;另一方面, 应该防范于未然, 采取合理的技术措施以及组织措施为电缆的正常运行提供保障。

1 电缆故障原因查找的方法

根据设备以及仪器的测试原理, 电缆故障的初步检测一般可以划分为两大类, 其中包括:脉冲法以及电桥法。

1.1 脉冲法

脉冲法是一种通过行波信号对电缆故障测距进行测试的方法, 一般包括二次脉冲法、闪络法以及低压脉冲法等三种。

1.1.1 测试原理

在进行测试的过程中, 将一个脉冲信号从测试段慢慢输入到电缆中, 使得该信号沿着电缆逐渐传播开来, 一旦遇到电缆中阻抗不匹配点 (例如低压接头点、低压故障点、短路点以及开路点) 的时候, 就会出现波反射的现象, 反射波会被测试端接收, 通过专业的仪器记录下来。如果从仪器发出脉冲信号一直到仪器接收脉冲信号这段时间间隔我们设为△t, 换言之就是脉冲信号在测试段与阻抗不匹配点之间来回一次所花费的时间为△t, 在已经知道脉冲行波在电缆中的传播速度为v的前提下, 就可以根据计算公式L=v△t/2精确计算出测试段到阻抗不匹配点之间的距离L的数值。

脉冲行波在电缆中的传播速度v, 术语上也称之为波速度。研究显示波速度往往只和电缆绝缘介质的材料有联系, 而和绝缘厚度、线芯材料以及电缆线径等没有关联。对于交联电缆来说, 其波速度一般都是处于170~172m/μs之间, 而对于油浸纸绝缘电缆来说, 其波速大都是160m/μs。

1.1.2 二次脉冲法

二次脉冲法是近些年来使用的较为先进的一种测试方法, 其主要的工作原理是:利用高压发生器为出现闪络性故障或者高阻故障的电缆施加高压脉冲, 使得故障点的弧光出现放电现象, 因为弧光电阻相对较小, 所以在燃弧过程中原本出现闪络性故障或者高阻故障就会转变为低阻短路故障。这时, 利用耦合装置将一个低压脉冲信号注入到故障电缆中, 记录下刺客低压脉冲反射波形 (也就是带电弧波形) ;等到故障电弧熄灭之后, 再次将一个低压脉冲信号注入到故障电缆中, 之后记录此刻的低压脉冲反射波形 (也就是无电弧波形) 。这个时候由于故障电阻重新变为高阻, 低压脉冲信号在故障点反射很小或者几乎没有反射。将无电弧波形与带电弧波形进行对比, 在同一故障点上两个波形将会出现不同的显示状况, 波形分歧点十分突出的位置到测试端的距离就是故障点的距离, 详细如图1所示。

1.1.3 闪络法

对于高阻故障或者闪络性故障来说, 通过闪络法对故障电缆进行测量, 能够直接使用电缆故障闪络测试仪实施测量而不需要经过烧穿的过程, 这样就可以最大程度上减少电缆故障检测所花费的时间。其主要的工作原理与低压脉冲法十分相似, 都是通过电波在故障电缆中在遇到故障点会出现反射的原理, 记录下电波在故障点与故障电缆测试段之间来回一次需要的时间, 之后结合材料的波速度计算出电缆故障点实际位置。因为电缆故障电阻的阻值相当高, 低压脉冲无法在故障点出现反射, 所以, 必须在电缆上施加冲击高压 (或者直流高压) , 使得故障点由于放电出现突跳电压波, 这个突跳电压波会在故障点以及电缆测试段之间来回反射。之后勇敢闪络测试仪记录两次反射波之间所用的时间, 结合L=v△t/2的计算公式, 计算出故障点的实际位置。

1.1.4 低压脉冲法

低压脉冲法一把用于测量电缆低阻接地、短路以及断线故障的距离, 并且还可以用于测量电缆的波速度、长度与识别定位电缆的终端头、T形接头以及中间头等。

1.2 电桥法

通过直流电桥对电缆故障进行测量是最早使用的一种测试方法, 如今仍可适用。特别是在对较短电缆故障进行测试的时候, 其精确程度十分高。电桥法一般适用于两相短路故障的测量以及低阻单相接地故障的测量。

1.2.1 两相短路故障的测量

原理上和单相接地故障测量相似, 不同之处在于其是通过两短路相中的其中一相作为单向接地故障中使用的地线, 从而接通电桥之间的回路。其计算公式与测量方法和单相接地故障完全一致。

1.2.2 单相接地故障的测量

单相接地故障接线测量如图2所示。

假设电缆长度是L, 故障点到初始端之间的距离为Lx, 那么当电桥达到平衡状态的时候, 则:

2 电缆故障精确定位的有效措施

电缆故障探测的重要环节就是精确定位电缆故障点, 如今较为广泛使用的有跨步电压法、声磁信号同步接收定点法以及冲击放电声测法。

2.1 冲击放电声测法

冲击放电声测法是通过直流高压试验设备向电容器储能以及充电, 一旦电压达到特定的数值时, 球间隙就会被击穿, 电容器以及高压试验设备上的能量就会通过球间隙对电缆故障点进行放电, 从而出现机械振动声波, 直接通过听觉就可分辨。击穿放电是的能力受到声波强度的限制。能量较小的就必须通过灵敏度较高的听棒或者拾音器进行辨认;能量较大的放大, 一般在地坪表面就可以分辨。

2.2 声磁信号同步接收定点法

声磁信号同步接收定点法, 也简称为声磁同步法, 其主要的工作原理是:将冲击直流高压注入电缆中使故障点出现放电现象, 在放电的瞬间, 地面和电缆金属护套构成的回路中会出现感应环流, 这样就会使得电缆周围出现脉冲磁场。通过感应接收器接收从故障点发出的放电信号以及脉冲磁场信号。仪器根据探头检测到的磁和声两种信心时间的间隔最小的点就是故障点。声磁同步检测法显著增强了抗震动噪声干扰的能力, 通过对接收到的声磁信号时间差进行检测, 能够大概估算出故障点的位置。

2.3 跨步电压法

通过向大地与故障相之间注入一个直流高压脉冲信号, 在故障点周边使用电压表检测放电过程中两点间跨步电压突变的方向以及大小, 从而精确定位故障点。这种定位方法的优势在于能够对故障点的方向进行精确的指示, 对测试人员的指导性相对较强;然而这种方法只可以查找出直埋电缆外皮破损引起的开放性故障, 不适用于查找非直埋电缆的故障或者封闭性的故障。

3结束语

电缆故障原因查找以及定位是通过不同设备与仪器综合使用才可以完成的工作, 使用什么试验仪器以及试验方法必须根据实际的状况决定, 这就要求试验工作人员不但要熟练掌握不同实验设备仪器的特点及其性能, 而且要熟练掌握不同电缆故障的特点以及性质, 在实际操作过程中, 不断积累工作经验, 增加自身综合判断的能力, 这样才能提高企业整体电缆故障查找定位的能力, 确保电力企业供电的稳定性, 增强电力企业的经济效益以及社会效益。

摘要：随着人们生活水平的不断提高, 对于电力的需求也随之日益增长, 使得我国电网的规模也迅速扩大, 但是由于各种自然因素或者人为因素, 导致配电网中的电缆时常出现故障问题。配电网电缆故障的精确定位以及快速查找对提高电力系统供电的稳定性与可靠性、电力故障的处理速度有着决定性的作用。因此, 电力企业应当采取有效的措施及时的找到电缆故障的原因以及故障的位置, 降低不必要的经济损失。本文主要以此为根据, 展开重点分析。望为实际工作提供学习与借鉴的依据。

关键词：电缆故障,原因查找与定位,有效措施

参考文献

[1]陈红云.10kV配电线路检修及危险点预控分析[J].科技创新与应用, 2015 (34) .

[2]高城英.分析配电线路运行检修技术及防雷措施[J].科技创新与应用, 2015 (34) .

查找电缆故障 第2篇

【关键词】民用低压电力电缆；电缆故障查找；测试定位系统

引言

随着电网事业的不断进步，电力电缆的应用逐渐增多，与架空线路不同，电缆多埋于地下。其优势在于节省空间、绝缘性好，受自然环境影响较小，不足之处在于检修困难，一旦发生故障，不易查找原因，常因此而耽误处理时机。35KV以下的为低压电力电缆，多为民用，在某些城乡地区，为迅速弄清楚故障原因，必须掌握科学的方法。大面积开挖这种方式不太现实，如何运用现代高科技及时找出故障原因，并采取相应的解决对策是当前考虑的重点。

1、民用低压电力电缆故障及其形成原因分析

1.1分类

从实践中可知，高压电缆故障主要是高阻故障，包括闪络、泄露两种。而低压电缆仅有短路、断路和开路三种，电缆在运行中一旦开路，测量中可能会出现高阻现象；短路故障较为常见，当某处的实际测量阻抗低于10Ω时发生故障，即为短路，数字万用表可直接测量。以开路故障为例，可如此判断：高阻时利用低压脉冲测量电缆长度，如果小于实际长度或其中有一相长度比其他相小，则可能是开路故障。

1.2原因分析

引起低压电力电缆故障的原因有很多，如电缆自身质量问题，与以往相比，出厂制造工艺越来越高，通常不会引起故障。绝缘老化是主要原因，长期工作，加上周围环境电压或温度过高，很容易引起电缆局部放电，逐渐老化直至发生故障。有些塑料绝缘电缆埋于地下，可能被地下水浸泡，以至于绝缘击穿；安装缺陷，在埋设电缆时如果达不到标准要求，极易出现事故。如某地10KV电缆埋设工作，现场条件较差，施工人员忽视了很多细节，如清洁不彻底、附件质量不合格、安装尺寸错误、导体连接不符标准等；施工中的机械损伤，在土建工程中，机械开挖时很容易破坏电缆，致使多半故障都不能引起保护动作，最终被地下潮气侵入发生故障。

2、如何检测查找定位低压电缆故障

2.1常用的几种检查方法

当电力电缆发生故障后，常遵循3个步骤查找原因：一是诊断故障的性质，即在了解故障电缆的运行情况后，用兆欧表和万用表判断其性质；二是故障初测，即根据性质选择适宜的方法进行初测；三是故障定点，根据前面所得的信息，进一步确定故障具体点。以下介绍两种常用的故障检查方法：①低压脉冲法。即雷达法，将低压脉冲讯号注入到所查电缆中，脉冲在内部传播的过程中，遇到断线点或短路点时或产生一定的反射，仪器会自动记录。通过反脉冲的极性可初步确定故障性质，当故障性质和发射脉冲极性相反时是短路，相同时是断路。该方法在查找低阻故障中颇为适用，可有效检测出两相短路并接地、单相低阻接地等故障。无需太多的设备，接线简单且安全性有所保障。②电桥法。操作简单，有很高的精确度，特别是用于检测一些低阻、低压脉冲反射不明显的故障，能起到较好的效果。但其多在重点故障中使用，且只适合单相或两相的接地故障，另外还需明确故障电缆的长度等信息。电阻电桥法是其中较为常用的一种，因为电缆越长，电阻越大，在检查故障相电缆时，利用此原理可得出端部和故障点间的电阻。然后与无故障相作比较，以确定其间距离。在断路故障下，直流电桥测量臂难以形成直流通路，电阻电桥法也就不能测出故障距离，需改用其他方法。

2.2实例分析

2014年5月22日晚，某工地一工民建筑楼局部停电，严重影响了人们生活。检修人员接到通知后，利用电缆故障测试仪对故障点进行测寻。因为没有稳定波显示，很难得出有用的结果。于是检测人员采取高压放电的方法进行精测，1h后在电缆A处找到故障点。经进一步分析，确定为某条电缆因出现接地故障导致周围6条电缆出现短路现象。

3、低压电缆故障的解决方法

3.1电缆故障测试仪

采用“冲闪法”的原理进行测试，先测量距离，然后查找路徑，接着精确定位。该方法在过去查找电缆故障中起了很大的作用，但多用于检测绝缘材料为油浸纸的电缆。近些年来，电缆的绝缘材料不断更新，如聚乙烯、交联材料等。加上当前的低压电缆长度有限，埋设比较随意且深度较浅，在外力的作用下很容易被破坏，电缆故障测试仪逐渐不能适应新的要求。所以有必要研究一种新的故障测试工具，在此介绍一种DW型低压电缆故障测试定位系统。

3.2DW型低压电缆故障测试定位系统

①简介。该系统主要由测距仪和定位仪组成，实现了自动化、智能化，不需要测试人员对故障波形进行分析，测距仪能够自动对故障点展开测试，并将结果报出。其质量轻、体积小，方便携带，在野外也能测试；定位仪通过跨步电压原理和电磁感应原理，能够实现电缆埋设路径、深度和故障点的同步定位。②优势。该系统的优势主要体现在：不需要使用其他辅助设备，操作简单，个人就可完成；能够使用多种测试方法，以提高测试的精确度；可将测试信息直接显示在仪器上；受地下情况影响较小，测试现场的安全性较高，不会伤害到测试人员；价格适中，用户容易接受。③低压电缆故障特征。整条电缆被烧断或某一相被烧断，此类故障造成配电柜上的电流继电器动作，电缆在故障处损坏相当严重；电缆各相都短路。对于这两种情况，只需手持接收机沿路径（路径可边走边测）走上一遍，即可确定故障点。如果电缆只有一相断路，电流继电器动作，故障点损伤较轻但表露较明显。此时发射机发出的信号在此泄漏较少，用定位仪故障定位时，指示范围较窄，这时可先用测距仪测出故障点大概距离，再用定位仪定位也很方便。④系统应用。目前，广大的电力电缆故障测试仪的用户所使用的以“冲闪法”为基础的电缆故障测试仪，在解决低压电缆的低阻故障和死接地故障时，一般都能用测距仪较方便地粗测出故障点的距离，但故障点定位还是要用打火、放电、听声音这一方法，同时该类仪器的路径仪和定点仪是分开的，这就造成了找准路径时无法同步定点，而定点时又往往走偏路径，所以应用有限。DW型电缆故障定位仪从实用性出发，恰好弥补了上述使用缺陷，它可对电缆的“故障点定位、埋深、路径”同步进行测试。仪器对故障、路径、埋深的指示非常直观，不需要做技术分析，也完全不依赖操作者的经验。使本来繁琐的故障测试工作变成一件轻松有趣的事，所以广大的“冲闪法”电缆仪用户，如果再拥有一台DW型电缆故障定位仪，加上原有的测距仪，就可组成一套较完美的低压电缆故障测试仪。同时对高压电缆的低阻、断路故障也可快速定点，提高工效数倍。

4、结束语

电力电缆具有诸多优势，在实际中应用越来越广，但随着用电量的增加，电力系统运行难度增加。而且还有其他人为、环境因素影响，电缆极易出现故障。民用低压电缆一旦发生故障，必将影响到正常生活，所以应及时查找出故障点和故障原因，并采取措施解决。

参考文献

[1]李升.电力电缆故障种类及故障判断与查找[J].经济师，2010，20（7）：109-110.

[2]赵贵平.低压电缆故障的解决方法[J].中国科技纵横，2013，24（19）：180-182.

电力电缆故障种类及故障判断与查找 第3篇

关键词：电力,电缆,故障

一、电缆故障的类型

无论是高压电缆还是低压电缆, 在施工安装、运行过程中经常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力作用等原因造成故障。电缆故障可概括为接地、短路、断线三类, 其故障类型主要有以下几方面:一是三芯电缆一芯或两芯接地;二是二相芯线间短路;三是三相芯线完全短路;四是一相芯线断线或多相断线。

对于直接短路或断线故障用万用表可直接测量判断, 对于非直接短路和接地故障, 用兆欧表摇测芯线间绝缘电阻或芯线对地绝缘电阻, 根据其阻值可判定故障类型。

故障类型确定后, 查找故障点并不是一件容易的事情, 下面根据笔者对电力电缆多年摸索的经验, 介绍几种查找故障点的方法, 以供参考。

二、电缆故障点的查找方法

1.测声法。所谓测声法就是根据故障电缆放电的声音进行查找, 该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效。此方法所用设备为直流耐压试验机。电路接线如图1所示, 其中SYB为高压试验变压器, C为高压电容器, ZL为高压整流硅堆, R为限流电阻, Q为放电球间隙, L为电缆芯线。

当电容器C充电到一定电压值时, 球间隙对电缆故障芯线放电, 在故障处电缆芯线对绝缘层放电产生“滋、滋”的火花放电声, 对于明敷设电缆凭听觉可直接查找, 若为地埋电缆, 则首先要确定并标明电缆走向, 再在杂噪声音最小的时候, 借助耳聋助听器或医用听诊器等音频放大设备进行查找。查找时, 将拾音器贴近地面, 沿电缆走向慢慢移动, 当听到“滋、滋”放电声最大时, 该处即为故障点。使用该方法一定要注意安全, 在试验设备端和电缆末端应设专人监视。

2.电桥法。电桥法就是用双臂电桥测出电缆芯线的直流电阻值, 再准确测量电缆实际长度, 按照电缆长度与电阻的正比例关系, 计算出故障点。该方法对于电缆芯线间直接短路或短路点接触电阻小于1Ω的故障, 判断误差一般不大于3m, 对于故障点接触电阻大于1Ω的故障, 可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至1Ω以下, 再按此方法测量。

测量电路如图2所示, 首先测出芯线a与b之间的电阻R1, 则R1=2Rx+R, 其中Rx为a相或b相至故障点的一相电阻值, R为短接点的接触电阻。再就电缆的另一端测出a′与b′芯线间的直流电阻值R2, 则R2=2R (L-X) +R, 式中R (L-X) 为a′相或b′相芯线至故障点的一相电阻值, 测完R1与R2后, 再按图3所示电路将b′与c′短接, 测出b、c两相芯线间的直流电阻值, 则该阻值的1/2为每相芯线的电阻值, 用RL表示, RL=Rx+R (L-X) , 由此可得出故障点的接触电阻值:R=R1+R2-2RL, 因此, 故障点两侧芯线的电阻值可用下式表示:Rx= (R1-R) /2, R (L-X) = (R2-R) /2。Rx、R (L-X) 、RL三个数值确定后, 按比例公式即可求出故障点距电缆端头的距离X或 (L-X) :X= (RX/RL) L, (L-X) = (R (L-X) /RL) L, 式中L为电缆的总长度。

采用电桥法时应保证测量精度, 电桥连接线要尽量短, 线径要足够大, 与电缆芯线连接要采用压接或焊接, 计算过程中小数位数要全部保留。

3.电容电流测定法。电缆在运行中, 芯线之间、芯线对地都存在电容, 该电容是均匀分布的, 电容量与电缆长度呈线性比例关系, 电容电流测定法就是根据这一原理进行测定的, 对于电缆芯线断线故障的测定非常准确。测量电路如图4所示, 使用设备为1~2k VA单相调压器一台, 0~30V、0.5级交流电压表一只, 0~100m A、0.5级交流毫安表一只。

测量步骤:一是在电缆首端分别测出每相芯线的电容电流 (应保持施加电压相等) Ia、Ib、Ic的数值。二是在电缆的末端再测量每相芯线的电容电流Ia′、Ib′、Ic′的数值, 以核对完好芯线与断线芯线的电容之比, 初步可判断出断线距离近似点。三是根据电容量计算公式C=1/2πf U可知, 在电压U、频率f不变时C与I成正比。因为工频电压的f (频率) 不变, 测量时只要保证施加电压不变, 电容电流之比即为电容量之比。设电缆全长为L, 芯线断线点距离为X, 则Ia/Ic=L/X, X= (Ic/Ia) L。测量过程中, 只要保证电压不变, 电流表读数准确, 电缆总长度测量精确, 其测定误差比较小。

4.零电位法。零电位法也就是电位比较法, 它适应于长度较短的电缆芯线对地故障, 应用此方法测量简便精确, 不需要精密仪器和复杂计算, 其接线测量原理如下:将电缆故障芯线与等长的比 (下转第281页) (上接第279页) 较导线并联, 在两端加电压E时, 相当于在两个并联的均匀电阻丝两端接了电源, 此时, 一条电阻丝上的任何一点和另一条电阻丝上的对应点之间的电位差必然为零;反之, 电位差为零的两点必然是对应点。因为微伏表的负极接地, 与电缆故障点等电位, 所以, 当微伏表的正极在比较导线上移动至指示值为零时的点与故障点等电位, 即故障点的对应点。

三、其他几种电力电缆故障判断及查找方法

1.故障的类型。电力电缆由于机械损伤、绝缘老化、施工质量低、过电压、绝缘油流失等都会发生故障。根据故障性质可分为低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、断线并接地故障和闪络性故障。

2.故障的判断方法。确定电缆故障类型的方法是用兆欧表在线路一端测量各相的绝缘电阻。一般根据以下情况确定故障类型: (1) 当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻, 或芯与芯之间绝缘电阻低于100Ω时, 为低电阻接地或短路故障。 (2) 当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻, 或芯与芯之间绝缘电阻低于正常值很多, 但高于100Ω时, 为高电阻接地故障。 (3) 当摇测电缆一芯或几芯对地绝缘电阻较高或正常, 应进行导体连续性试验, 检查是否有断线, 若有即为断线故障。 (4) 当摇测电缆有一芯或几芯导体不连续, 且经电阻接地时, 为断线并接地故障。 (5) 闪络性故障多发生于预防性耐压试验, 发生部位大多在电缆终端和中间接头。闪络有时会连续多次发生, 每次间隔几秒至几分钟。

3.故障的测试方法。过去使用的仪器设备有QF1-A型电缆探测仪、DLG-1型闪测仪、电缆路径仪及故障定点仪等。在20世纪70年代以前, 广泛使用的电缆故障测试方法是电桥法, 包括电阻电桥法、电容电桥法、高压电桥法。这种测试方法误差较大, 对某些类型的故障无法测量, 所以目前最为流行测试方法是闪测法, 它包括冲闪和直闪, 最常用的是冲闪法。冲闪测试精度较高, 操作简单, 对人的身体安全可靠。其设备主要由两部分组成, 即高压发生装置和电流脉冲仪。高压发生装置是用来产生直流高压或冲击高压, 施加于故障电缆上, 迫使故障点放电而产生反射信号。电流脉冲仪是用来拾取反射信号测量故障距离或直接用低压脉冲测量开路、短路或低阻故障。下面以故障点电阻为依据简述一下测试方法: (1) 当故障点电阻等于无穷大时, 用低压脉冲法测量容易找到断路故障, 一般来说, 纯粹性断路故障不常见到, 通常断路故障为相对地或相间高阻故障或者相对地或相间低阻故障并存。 (2) 当故障点电阻等于零时, 用低压脉冲法测量短路故障容易找到, 但实际工作中遇到这种故障很少。 (3) 当故障点电阻大于零小于100Ω时, 用低压脉冲法测量容易找到低阻故障。 (4) 闪络故障可用直闪法测量, 这种故障一般存在于接头内部, 故障点电阻大于100Ω, 但数值变化较大, 每次测量不确定。 (5) 高阻故障可用冲闪法测量, 故障点电阻大于100Ω且数值确定。一般当测试电流大于15m A, 测试波形具有重复性以及可以相重叠, 同时一个波形有一个发射、三个反射且脉冲幅度逐渐减弱时, 所测的距离为故障点到电缆测试端的距离;否则为故障点到电缆测试对端的距离。

四、结束语

一起表箱接户电缆故障的查找与处理 第4篇

2015年10月1日12时11分,远程工作单派发95598抢修工单,蚶江镇莲塘村乙片区67号客户反映:“家里的电灯忽明忽暗,日光灯无法正常启动。”抢修人员到达现场后确认该户所在表箱(6553-B04-01)系三相四线电源供电,箱内有1只三相电能表和5只单相电能表,用万用表测量该表箱处线电压,L1与L2相间405 V,L2与L3相间402 V,L3与L1相间390 V,相电压L1相238 V,L2相242 V,L3相189 V,用验电笔测试中性线带电。

2故障原因分析

(1)由于用户反映家里的电灯忽明忽暗,日光灯无法正常启动,到达现场测量三相线电压正常,相电压一相偏低,且其中一个用户三相抽水电动机不能正常使用,断开用户负载后测量结果不变,故排除6553-B04-01表箱中性线断线可能。

(2)检查6553-B04-01表箱所搭接电源电杆,6553-B03杆的前后各一根电杆相邻表箱三相电压与6553-B04-01表箱测试结果大致相同,而检查所在配电变压器另一低压出线A支路的一个表箱6553-A01-01表箱三相线电压、相电压均正常,中性线无电压,所以怀疑6553-B04-01表箱所在的B支路存在相线接地现象。

3故障查找

(1)用漏电测试仪测量台区配电变压器低压综合配电箱2条低压出线电缆的漏电情况,A支路出线无漏电电流,B支路漏电电流23 A。该漏电电流值与配电变压器中性点接地点电流相符。断开配电变压器低压综合配电箱421开关(B支路馈线开关)后中性点接地点电流消失。

(2)用电压表测量配电变压器低压综合配电箱421开关(电源侧)三相相电压,分别为L1相240 V,L2相242 V,L3相190 V,中性线182 V,断开L3相跌落式熔断器后中性线不带电,漏电电流消失,判断为B支路L3相漏电。

(3)用漏电测试仪逐个测量B支路共46个表箱和2个电缆分线箱的进出线电缆的漏电情况,除其中一个表箱有漏电电流35 m A外,其余表箱均无漏电电流;且漏电电流与配电变压器中性点接地点电流(23 A)相差较大。所以排除用户侧漏电可能,判断漏电点在表箱接户电缆及以上架空线部分。

(4)由于前期排查表箱以下是否漏电耗费了较长的时间,如仍按传统方法对B支路的16基电杆逐杆登杆检查,不仅费时且抢修人员的劳动强度很大。为提高故障查找效率,抢修人员决定用热成像仪对B支路的架空线及接户电缆进行逐线红外测温查找故障。通过热成像测温,抢修人员发现6553-B01-1-02表箱接户电缆在固定处温度异常升高(64.8℃)。通过进一步测量接户电缆的杆上部分及表箱的进线部分的漏电电流,最终确定漏电点为该处温度异常升高处。

4故障处理

(1)由于正值国庆节保供电,且故障点找到时正是农村夜晚的用电高峰,为尽量缩小故障停电范围,尽快恢复正常供电,抢修人员带电断开6553-B01-1-02表箱进线电缆L3相的杆上搭接部分,保留L1和L2两相为表箱内三只单相电能表临时供电;L3相电缆开断后配电变压器漏电电流消失,中性线带电现象消失,用户恢复正常供电。

(2)国庆节过后更换故障电缆恢复正常供电。

5教训及防范措施

查找电缆故障 第5篇

山东省龙口市110 k V新嘉变电站新增10 kV府西线, 全程为电缆线路, 使用YJV交联聚乙烯塑料电缆, 全长2 800 m。电缆分为三段, 中间由两面环网柜连接, 为将来新增用户预留接入点, 电缆附件全部采用冷缩预制结构电缆终端、中间接头等。电缆附件安装完成后进行绝缘试验, 在电压升高到5 000 V时, L3相绝缘击穿放电。排除了电缆外部原因导致的放电后, 试图重新对电缆加压, 但除泄漏电流急剧增加外, 试验电压一直在零位左右。使用兆欧表进行绝缘检查, 发现L3相绝缘电阻已经下降为零, 确认电缆绝缘损坏。

2 电缆故障查找

2.1 分析故障类型确定查找方法

电缆在进行附件安装前做过绝缘试验, 试验结果合格, 所以排除了电缆质量及敷设过程中外力造成的电缆绝缘损坏, 该故障应为电缆制作工艺或电缆附件方面的原因, 造成了电缆绝缘强度下降不能满足试验要求。全部电缆线路由两处环网柜分隔成三段电缆线路, 通过分段试验, 确定电缆故障在第一段电缆线路内。明确故障所在的电缆段后, 便开始着手针对该段电缆进行故障点的查找。

本单位使用的电缆故障测距仪, 有两种测量电缆故障的方式:低压脉冲测量方式和脉冲电流测量方式。低压脉冲测量适合于电缆故障点阻值为200Ω以下使用。用万用表测量电缆故障相线芯与地之间电阻值, 以确认故障性质。测得电阻值为11.9 kΩ, 属高阻性故障。此电阻值远大于低压脉冲法200Ω以下的要求, 显然低压脉冲测量不能满足测量要求, 遂选用脉冲电流法进行故障点测量。

2.2 电缆故障测距仪各参数设置

首先确定适合被测电缆波速度。电缆中行波的波速度可表示为

式中S——光的传播速度, 300 000 km/s;

μ——电缆芯线周围介质的相对导磁系数;

ε——电缆芯线周围介质的相对介电系数。

电缆中波速度只与电缆的绝缘介质性质有关, 而与导体芯线的材料及截面无关。对于油浸纸绝缘电缆, V值为160 m/s;对于塑料电缆, V值为170～200 m/s;对于橡胶电缆, V值为220 m/s。

不同绝缘材料的电缆, 有着不同的波速度, 此电缆是交联聚乙烯塑料绝缘材料, 在无电缆长度数据确认波速度的情况下, 根据以往经验, 该种材料电缆的波速度参数设置为175。

测量前设定电缆故障测距仪的测量参数为:波速度175, 范围2 800 m, 比例2∶1。

2.3 实际测量

故障点阻值只有11.9 kΩ, 使用脉冲电流法对该故障点进行测量时, 调整电缆测试高压信号发生器的输出电压为5 000 V, 对电缆进行几次脉冲放电后, 观察测距仪输出的波形, 该波形只是显示电缆全长为1 195m (电缆长度也可在进行脉冲电流法测量前, 用低压脉冲法测量) , 未出现放电波形。

考虑到可能是脉冲电压较低, 逐步提高高压信号发生器的输出电压至10 000 V, 均未出现故障波形, 从高压信号发生器电压表指针的摆动情况和电缆现有的绝缘状况来看, 电缆的故障点确已放电。考虑到故障点可能有放电延迟现象, 因此, 通过增加观察范围做进一步的观察, 可是, 增加到设备的最大值也无法看到故障波形 (本设备可测量最大距离为10 km) 。对电缆的残存电荷进行释放后, 用万用表对电缆故障点的电阻值进行测量发现, 通过几次单次放电后, 电缆故障点的电阻值明显下降, 测得电阻为7.8 kΩ。所以想通过长时间脉冲电流的放电对故障点烧蚀, 以达到使故障点电阻值下降的目的。通过一段时间放电烧蚀后发现, 故障点的电阻值在放电初期下降明显, 但经过一段时间的放电后, 电阻值的下降不再明显, 一直持续在2 kΩ之上, 此电阻值也无法满足低压脉冲法的测量要求。因此, 想通过降低故障点阻值达到测量目的的想法难以实现。

综合已经使用的测量方法及测量过程中的现象与波形分析:高压信号发生器电压表指针在放电后返回幅度较大, 输出的脉冲电流在电缆故障点明显得到释放, 而测距仪却不显示故障波形的主要原因有可能是故障点放电延迟现象导致的, 即加在故障点的电压及叠加电压, 击穿放电需要的时间, 大于行波穿过电缆故障测距仪最大测量距离所需要的时间。因此, 前面增加电缆故障测距仪测量距离的办法未能显示故障波形。

减少故障点延迟时间, 加快故障点的击穿速度最有效的办法, 可以通过提高故障点电压实现。逐步提高脉冲电压至30 000 V, 电缆故障测距仪出现故障波形, 测量故障点距离为1 306 m。这时在电缆远端看守人员通知, 远端T形头放电。经检查, 由于穿过T形头内部的导电杆未拆除, 导电杆与T形头外沿的半导材料间隙较小, 再者30 000 V脉冲电压当到达电缆终端折返, 由于叠加效应, 使T形头位置的电压可达到60 000V, 导致导电杆与T形头外沿之间击穿放电, 而此次显示的1 306 m位置与开始测量的1 195 m电缆全长有111 m的差别, 产生的原因应为电压击穿T形头位置导电杆与T形头外沿之间间隙放电的放电延迟。放电后将T形头内导电杆拆除, 重新施加30 000 V脉冲电压, 经过几次放电后, 电缆故障测距仪终于显示较标准的故障波形, 显示测量位置与故障点位置相距405 m。该位置为一电缆井, 并且有一个中间接头。打开井盖后, 在电缆井口可清晰听到“啪啪”的放电声, 对电缆接头进行检查时发现, 该处接头护套位置表面有直径2cm大小的变色现象, 该位置便是故障点。

剥离电缆护套层进行确认, 电缆内部已严重炭化并伴有刺鼻的气味, 电缆故障位置寻找成功。

3 总结

最初在电缆故障查找时, 对电缆的放电延迟时间估计不足, 一度使查找故障点的思路有所偏差, 走了弯路。另外, 对电缆施加脉冲电压前, 没有把电缆T形头内导电杆拆除, 放电距离小, 而导致T形头处发生击穿放电。这其实也是对放电延迟估计不足导致的, 虽然故障点电阻只有几千欧姆, 由于该位置放电延迟的存在, 以及脉冲电压的叠加效应, 导致了T形头处先于故障点产生击穿放电现象, 以致反射波未到达故障点前电压已经下降。

综上所述, 在进行电缆故障查找的时候, 除应严格执行操作规程保障安全外, 还应考虑以下两点因素。

(1) 故障点放电延迟现象对测量的影响。特别是像本次测量, 有一定的特殊性, 其特殊性在于其为新敷设电缆, 此类故障点由于没有经过大的系统电流放电的烧蚀, 绝缘破坏不彻底, 会大大增加放电延迟的时间, 给电缆故障点测量带来困难。

查找电缆故障 第6篇

当前我国改革开放不断深入发展, 工业用电和居民用电不断增长, 不仅电力建设面临严峻的挑战, 电力检修更需要与时俱进, 跟上电力科学技术发展的步伐。由于10k V电缆是高压电力电缆, 铺设在地下, 加大了故障查找工作的难度。故障发生的概率随着运行时间的增加而增长, 针对10k V电缆恶劣的现场环境以及复杂的线路情况, 传统的精确定位法不仅无法快速找到故障点的确切位置, 还会影响附近地区的供电稳定。所以本文依据10k V电缆故障发生的主要原因, 结合当前故障查找新技术的实践情况, 重点对10k V电缆故障查找的方法以及策略进行探讨分析。

1 造成10k V电缆故障发生的原因

为了快速高效的查找故障位置, 减少10k V电缆检修工作对供电造成的不利影响, 我们有必要对10k V电缆故障发生的主要原因进行分析。笔者根据当前10k V电缆故障的研究资料, 结合自身在10k V电缆故障查找工作中的实践情况, 将10k V电缆故障发生的原因分为以下几个方面:

(1) 机械损伤, 主要分为电缆安装敷设时造成的机械损伤, 或安装后靠近电缆路径作业时造成的外力破坏直接引起的两种情况。机械损伤在10k V电缆故障发生的原因是最为常见和多发的, 占到引起故障发生率的50%左右, 而且一旦是机械损伤造成的10k V电缆故障, 在查找故障工作中很容易导致停电事故。

(2) 电源外皮的电腐蚀, 主要指电缆埋设处附近有强力电场, 容易出现外皮铝护套腐蚀击穿的现象, 导致潮气侵入, 绝缘破坏等。

(3) 绝缘老化, 主要指电缆绝缘长期在电和热的作用下, 物理性能发生变化, 从而导致绝缘强度降低或介质损耗增大而最终导致绝缘老化。绝缘老化在10k V电缆故障的发生原因中也较为常见, 占到了引起故障发生率的20%左右。其中有很多因素造成了10k V电缆绝缘老化, 比如长时间的高压负荷、电缆靠近热源、电缆型号不适当、以及绝缘介质性能的下降等因素。

(4) 绝缘受潮, 主要包括电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效。电缆制造不良, 电缆外护层有孔或裂纹。绝缘受潮会影响电缆绝缘层的完整性以及绝缘性能的质量, 进而破坏10k V电缆的安全运行。电缆绝缘受潮是造成10k V电缆故障发生的一个多发原因, 可以占到引起故障发生率的10%左右, 虽然概率不是很高, 但是由于绝缘受潮易导致电缆电路出现短路、断路等事故, 所以会给正常供电带来极为不利的影响。造成电缆绝缘受潮的原因包括接头装置进水、电缆裂缝以及金属护套破裂等。

2 10k V电缆故障查找的方法及分析

在电力电缆的故障查找检修中, 不管处理哪种电力线路, 还是运用何种检修方法, 都应当根据制定的步骤和程序, 有条不紊的执行。在10k V电缆故障查找中, 一般按照以下步骤来测寻故障点, 首先是确定故障的性质, 其次是对电缆故障位置进行粗测定位, 然后是探测故障的路径, 最后就是精确定位故障发生的位置, 如图1所示。以上步骤的运用, 将在以下具体故障中作分析。

2.1 电桥法

一般电桥法的基本原理就是利用故障点两侧的电缆线芯电阻与比例电阻构成Whitestone/Murray电桥, 如图2所示。电桥法适合处理10k V电缆中的短路故障、低阻故障, 外护套故障。具体而言, 电桥法在10k V电缆故障查找工作中, 首先在电缆一端短接故障相电缆和完好相电缆, 在另一端使用仪器测量, 先进行故障点粗测定位, 然后利用故障点两侧的电缆线芯电阻与比例电阻构成Whitestone/Murray电桥, 实现对故障点的精确定位。与其它电缆故障查找方法相比较, 电桥法就有操作方便, 使用成本低的优点, 但是由于过去低压电桥法测量电压低, 通常被认为不适宜高阻故障, 具有一定的使用局限性。

2.2 低压脉冲发射法

低压脉冲反射法的原理就是依据传输线的电波会形成发射现象, 并根据故障位置反射脉冲和发射脉冲二者之间的时间差来定位故障点。低压脉冲反射法主要适合处理电缆故障中的低阻或者开路情况。该方法在具体的10k V电缆故障查找中, 通过发射低压脉冲, 该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点, 如短路点, 故障点, 脉冲产生反射, 回送到测试点仪器被记录下来。并根据波形上发射脉冲与反射脉冲的时间差乘以脉冲的传播速度, 就可计算出电缆的故障距离。低压脉冲发射法具有试验简单, 不需要掌握线路原始资料, 无需高压脉冲产生设备, 安全, 简便的优点, 但是也因为只适合在低阻故障中使用具有一定的局限性。

2.3 高压闪络法

目前在电缆故障查找中, 高压闪络法可以分为直流高压闪络法与冲击高压闪络法。其中直流高压闪络测试法适合测量闪络故障、高阻故障。该方法的原理是在故障电缆上施加直流电压, 使故障点击穿放电, 发生闪络, 该闪络将在电缆中产生一个电压跃变, 这个跃变的电压将以电波的形式在电缆的测试端与故障点之间来回反射。并通过记录下波形, 测出电波来回反射一次的时间, 再根据电波在电缆中的传播速度, 就可以确定10k V电缆故障的位置。

冲击高压闪络测试法适合处理大部分闪络故障, 断路和低阻、短路性故障。冲击高压闪络测试法与直流高压闪络测试法的主要不同是, 在储能电容与电缆之间串入一个球形间隙, 首先, 通过调节升压器对电容充电, 当电容电压足够高时, 球形间隙击穿, 电容对电缆放电, 这一过程相当于把内阻接近于零的直流电源电压突然加到电缆上。无论是直流高压闪络法还是冲击高压闪络法, 其操作都相对简单安全, 但是不宜使用较高的电流, 会导致故障点电阻下降太快进而无法准确的判断故障位置。

2.4 二次脉冲法

针对以上常用10k V电缆故障查找方法的局限性, 为了更好的提高10k V电缆故障查找工作的稳定准确。可以结合低压脉冲法和高压闪络法的特点, 应用二次脉冲法来测量电缆中的高阻与闪络性故障。二次脉冲法的原理就是依靠对故障电缆释放高压脉冲的同时, 再次释放一个低压脉冲, 对这两次脉冲形成的反射波形做重叠处理, 故障点的位置就是两个波形形成的分叉点, 不过上述方法的得到位置还不够精确, 只是故障查找中的粗测定位, 此时必须调整放电球的位置和间隙, 同时增大电压到放电球放电, 然后根据波形显示器精确定位故障位置, 如图3所示。二次脉冲法相对于传统故障查找法, 可以极大简化故障波的波形, 便于技术人员判断故障的精确位置, 提高了10k V电缆故障处理的效率。

3 结束语

总而言之, 我国电力电缆故障测试技术水平在近些年中得到了很大的提高, 对于不同特点的故障应采用相应有效的检测方法。电力电缆故障点定位应借助先进的测量仪器和检测设备, 准确地、快速地确定电力电缆故障点的位置, 为及时处理故障赢得宝贵时间。

摘要：通过对10kV电缆故障的原因分析, 提出了有效的10k V故障查找方法与对策, 以减少人物力投入, 缩短事故事件, 从而为社会创造更好的经济效益和社会效益。

关键词：10kV电缆,故障查找,对策

参考文献

[1]刘毅刚.电力电缆故障测寻原理和方法[J].广东电缆技术, 2010 (02) .

查找电缆故障 第7篇

1 10k V配电网电缆接地故障查找方法

目前在10k V配网电缆接地故障查找过程中, 主要采用的是绝缘摇测、登杆检查等技术措施, 故障点查找时, 一般采用整体分片、分段、分设备查找的方法, 即对故障线路分片、分段实施遥测, 逐步缩小故障范围, 逐杆查巡, 只到确定故障点位置。首先根据所获取的相关信息及基础资料对故障所在整体区域进行分片排查, 主要对电气设备的状态及安全性作详细检查。然后将整个电网分割为多个区段, 采用拉合闸试验、绝缘摇测、登杆检查等相结合的方法找到故障点的具体位置。若上述方法未能顺利找到故障点, 可通过试送电来判断是否偶发性故障, 若仍未找到故障点则需要继续检查。以上这种常规性、普遍性、传统性的10k V配电网电缆接地故障查找方法虽然在逻辑上是合理的, 但存在着诸多的危害性和不确定性, 无法实质性缩短故障查找时间和提高故障处理效率。因此需将一些新方法、新技术和新设备应用于10k V配网电缆接地故障查找过程中, 从而缩短停电时间, 减小停电范围, 减轻故障处理工作量, 以下具体实例将充分验证新方法、新技术、新设备应用的重要性。

2 10k V配电网电缆接地故障查找应用分析

2.1 故障概况

某日8:03, 某城GH线零序方向动作, 重合不成, 试送不成, 电缆班根据调度命令, 于9:35拉开GH线1#环网柜103开关, 前段送电正常。10:27查明接地故障线路为GH线1#分支箱至用户SC的分支电缆, 接地故障点位于某单位施工工地, 具体原因为建筑施工导致电缆绝缘损坏。

2.2 故障查找过程

GH电缆接线示意如图1所示, 常规的接地故障查找具体步骤如表1所示。

2.3 接地故障查找过程中的缺陷分析

从表1所示GH线接地故障查找具体步骤可以看出, 接地故障查找方法为:先确定发生接地的线路分支, 将其隔离, 再用兆欧表检测这个分支中每条电缆的接地电阻。实际操作中, 工作人员先通过调度试送判断出故障点属于GH线1#环网柜103间隔之后的分支, 再对该分支内的6条电缆逐一做电阻检测。从图1、表1所列的繁琐步骤可以看出, 这种传统的方法存在如下3个缺陷:

缺陷一, 工作量较大且不确定。这种摸排式的传统方法类似于随机取样, 最好的情况是第一次试验就测到接地故障产生的线路, 最坏的情况是最后一次实验才测到。从数学概率论角度来讲, 若实验次数小于线路数量的一半, 找到接地故障线路的概率便低于50%。而且, 当支路中的电缆数目较多时, 通过一两次试验就确定故障点的可能性很低。

缺陷二, 容易发生危险。为了保证供电可靠性, 故障线路不可能全线停电, 只是将故障点所在支线隔离。因此, 如果使用传统的接地故障查找方法, 工作人员就要频繁地在部分带有电压的配电设备上进行试验 (例如表1中的第9步, GH线1#环网柜除103间隔外都有电压) , 还要时刻与调度保持联系, 在工作量大、时间紧急的情况下容易发生危险。

缺陷三, 工作步骤繁琐。传统方法需要多次使用兆欧表遥测线路, 每次试验前必须拔下两端相关间隔内的电缆终端, 并按照《安规》设置防护遮拦与相关警示牌。如果电缆联络的是用户配电房, 那么还要和相关单位做好沟通协调工作。所以, 传统方法的整个过程十分繁琐, 平均每次试验就至少需要10min。如果遇到没有明显外破点的故障, 就会在接地故障的查找工作中花费大量的时间。

2.4 缩短接地故障查找时间的方法

针对上文所述GH线接地故障查找过程中所存在的缺陷, 可以通过2种方法缩短接地故障查找时间, 提高接地故障查找效率。

方法一:观察线路沿线的地表破坏情况, 根据对该地区电缆班组生产日志的统计, 在10k V配电网发生接地故障的原因中, 外力破坏占到了90%以上。因此, 观察电缆路径的地表情况是及时确定接地故障的有效方法。但是, 这种简单方法并不适用于所有情况, 当线路上的外力破坏点不明显或痕迹被人为掩盖时, 还是需要通过仪器检测、判断接地故障。本文重点讨论的就是通过先进设备来查找接地故障, 缩短接地故障时间。

方法二:使用显示接地故障的指示装置从而缩短接地故障查找时间, 在该地区主要线路的分支箱和环网柜内安装可以显示接地故障的故障指示装置。这类装置既能探测异常的相电流, 又能探测异常的接地电流, 图2所示为此类装置实物, 具体形态根据型号、生产厂家的不同会有所区别, 但工作原理和结构组成大致相同。

图2中的相电流互感器, 相当于目前大多数电缆终端上安装的短路故障指示器, 每一相上装一件。零序电流互感器即接地故障指示器, 这种指示器安装在电缆终端根部的屏蔽层上, 包绕三相电缆线芯。互感器上部的屏蔽层接地线必须穿过互感器套圈后接地, 以排除屏蔽网电流的干扰。显示器可根据两种互感器发出的信号在面板上用指示灯显示出故障的种类。互感器与显示器通过通信光纤连接成整体。

1.相电流互感器;2.零序电流互感器;3.显示器;4.通信光纤

该装置的工作原理是基尔霍夫电流定律, 当电缆发生单相接地故障时, 各相电流的矢量和不为零, 因此中线电流也不等于零。当中线电流超过整定值 (10~100A, 一般设定为20A) 一定时间后, 零序电流互感器便产生信号并通过指示灯显示出来。工作人员可以从馈电点开始, 沿着故障指示灯闪亮的线路一直查找, 最后一个闪亮点就是接地故障点。安装这种接地故障指示装置可以让抢修人员以直观的方式判断出线路的接地故障情况, 不仅可以缩短接地故障查找时间, 提高抢修工作效率, 还可以降低事故风险。

2.5 应用效果

HZ线路1#线零序方向保护动作跳闸、重合不成, 派人巡查线路, 根据接地故障指示灯的显示, 找到故障点, HZ线1#线接地故障和GH线接地故障都是10k V配电网单相接地引起的, 二者的事故性质是相同, 但在查找接地故障的过程中所用的时间却相差了90min。这个差距产生的主要原因是, HZ线1#线在接地故障查找过程中, 依据接地故障指示灯只通过一次绝缘试验就确定了接地故障点, 节约了时间和人力。与GH线接地故障处理过程中所采用逐条摸查方法相比, 工作效率更高。

3 结语

从文章的分析可以看出, 新技术、新方法及新设备在10k V配网电缆接地故障查找中的科学应用可以明显提高接地故障处理效率, 这也得到了广大电力企业的一致认同, 已大范围装设了相关接地故障显示装置, 从而提高接地故障查找效率, 但在新技术、新方法及新设备的应用过程中, 传统分片、分段、分设备查找的方法仍具有重要的作用, 需合理地选择应用。

摘要：接地故障是10kV配网的频发故障之一, 其故障种类繁多, 产生原因复杂, 若无法快速、准确地查找出故障点, 将会对电网的正常供电产生影响, 甚至是引发大面积的停电事故。因此, 对10kV配网电缆接地故障查找方法的研究具有一定的实际意义, 文章主要通过具体实例对如何快速、有效查找出10kV配网电缆接地故障进行深入研究。

关键词：10kV配网,电缆,接地故障,绝缘

参考文献

[1]陈子君.10k V辐射式线路接地故障查找方法[J].技术与市场, 2014 (11) :58-59.

[2]罗浩.配网线路接地故障快速查找与预防[J].中国新技术新产品, 2015 (11) :60-62.

[3]赵忠民.浅论10k V线路接地故障快速查找法[J].中国电力企业管理, 2014 (6) :89-92.

查找电缆故障 第8篇

变压器在运行中是有损耗的, 损耗包括铁心的磁滞及涡流损耗、绕组的电阻损耗。这些损耗所产生的热量, 一方面通过变压器油、散热管、外壳等的对流、辐射、传导等方式传到周围环境中去, 另一方面使变压器温度升高。经过一定的时间 (小型变压器约为10 h, 大型变压器约为2 h) , 变压器即达到稳定的温升。如果温升过高, 或者温升速度过快, 或与同种产品相比, 温升明显偏高, 就应视为故障。温升过高是造成变压器使用寿命降低的重要原因, 也是变压器故障的主要表现。温升过高的主要原因有以下几个方面。

1.1 铁心的故障

1.1.1 铁心片间绝缘损坏

铁心是由相互绝缘的硅钢片叠成的, 由于外部损伤或绝缘老化等原因, 使硅钢片绝缘漆损坏, 造成铁心短路, 涡流损耗大大增加, 使铁心过热。判断铁心是否短路, 可观察变压器空载电流是否升高, 还可以测量空载损耗是否较正常值偏大。吊出铁心以后, 可观察铁心外部是否有烧灼的痕迹, 之后可在片间加上6 V左右的直流电压, 测量其电流, 然后求出片间电阻值, 正常时应大于0.8Ω。

1.1.2 穿心螺杆绝缘损坏及铁心多点接地

首先, 穿心螺杆是压紧铁心用的, 它对铁心是绝缘的, 如果绝缘损坏或装配不合理, 就会通过穿心螺杆造成铁心短路, 使铁心严重发热。其次, 由于穿心螺杆接地, 使得变压器铁心构成了两点以上的接地, 而这些接地点处在绕组磁场的不同位置, 电位不等, 会通过接地点形成很大的环流, 导致变压器局部过热。

1.1.3 铁心接地片断裂

变压器的铁心是必须接地 (接至油箱) 的, 因为铁心及其构件等金属件都处在绕组电流产生的电磁场内, 由于距离绕组磁场中心不等, 感应电动势的电位是不等的, 通过铁心的接地 (由于铁心片的电阻很小, 铁心的一点接地可视为铁心全部接地) , 使全部金属件处于同一电位。当接地片断裂后, 铁心及其金属件的电位差不等, 当达到其间的放电电压时, 就会产生放电现象, 使变压器发热, 放电火花可能使铁心及绕组烧毁。据某单位对一台铁心接地不良的变压器的观察, 其放电现象有如下特征:放电是断续的, 这是由于铁心对地存在分布电容, 充电需要一定的时间;铁心放电能量不大, 在给油箱充油时, 放电声比较清脆;无油时, 放电声是“嘶———嘶———”声。

1.2 绕组的故障

1.2.1 绕组匝间短路

短路线匝构成一个闭合的短路环路, 环路内流着由交变磁通感应的短路电流, 产生高热;另一方面由于部分线匝不能工作, 该相总匝数减少了, 为了维持铁心中的磁通不变, 完好线匝中的励磁电流势必增加, 也使得绕组发热。

绕组匝间短路是造成变压器损坏的主要原因, 占总损坏案例的70%～80%。引起匝间短路的原因如下。

(1) 在制造、修理过程中, 因敲打、弯曲、压紧等工艺不良, 造成绝缘的机械损伤, 或某些细小的铜刺、铁刺损伤了绝缘, 留下了隐患。 (2) 运行中, 局部高温使绝缘迅速老化, 造成短路。 (3) 运行时间长, 绝缘自然老化, 变得松脆而易剥落, 导致匝间短路。 (4) 外部线路短路、雷击、合闸时的冲击电流及巨大的电动力, 使某些绕组发生轴向和辐向位移, 将绝缘磨损, 造成短路。 (5) 变压器油面下降, 使绕组暴露于空气中, 失去冷却, 降低了绝缘;或者变压器油质量下降, 浸蚀绕组, 造成绕组绝缘损坏。 (6) 长期过负载, 绝缘迅速劣化, 在过电流、过电压作用下, 发展成匝间短路。 (7) 变压器铁心接地片断裂, 放电火花烧伤了部分绕组绝缘;铁心短路造成局部高温, 损伤了绝缘。

不严重的匝间短路, 往往较难发现, 短时运行也是可以的。但较严重的匝间短路, 能使变压器温升迅速, 油面上升, 电源侧电流增加, 严重时, 气体继电器就会动作。

1.2.2 绕组绝缘水平降低

绕组绝缘受潮或损伤, 或其他缺陷使绝缘水平降低, 绝缘之间、绕组与地之间的泄漏电流增加, 将使整个绕组过热, 严重时, 造成电气击穿, 使变压器损坏。

绕组绝缘老化程度可按下列规定衡量。

一级:绝缘良好。表现在绝缘弹性良好, 色泽新鲜均匀。二级:尚可使用。表现在绝缘稍硬, 色泽略暗, 手指按压时无变形, 不裂缝, 不脱落。三级:绝缘不可靠。绝缘色泽较暗, 手指按压时有轻微裂纹, 但变形不太大。四级:不能使用。绝缘已炭化发脆, 手按即脱落或裂开。

应当指出的是, 绝缘的老化, 并不意味着绝缘电阻与吸收比的降低, 因为绝缘电阻主要只反映绝缘的受潮情况, 所以衡量绝缘是否良好, 应从多方面考虑。

引起绝缘水平降低的原因很多, 但对油浸式电力变压器而言, 绝缘油的质量是一个主要因素, 因此, 应定期对油进行化验、检查, 使其保持良好状态。

1.3 分接开关接触不良

分接开关接触不良, 接触电阻产生的热量, 特别是电弧产生的热量, 形成局部过热, 可能导致变压器烧毁。分接开关接触不良的原因有: (1) 接触压力不够; (2) 开关接触处有油泥堆积, 使触头间有一层油膜; (3) 接触面积太小, 使触点烧熔; (4) 箱盖上的定位锁与开关的实际位置不对应, 使开关没有完全接触好。

判断分接开关接触状况, 在外部可通过直流电阻测量, 在内部可用塞尺检查。

1.4 过负载发热

变压器是静止电气设备, 所以它比旋转发电机、电动机有更大的过负载能力。变压器过负载倍数及时间参见表1。但在通常情况下, 过负载将引起变压器发热量增加, 长期过负载使变压器过热, 对变压器是有损害的。

1.5 漏磁发热

导线通过电流后, 在导线的周围就会产生磁场, 处在磁场中的铁磁物质会因磁化和涡流造成损耗而引起发热。变压器引线穿越油箱顶盖, 在瓷套管周围钢板上由于漏磁通引起发热。当变压器输出电流很大时, 这种漏磁发热显得比较严重。对大型变压器一般应采取减少漏磁的措施, 对小型变压器, 这个问题不十分严重。

2 变压器输出电压偏低或偏高

在正常情况下, 变压器输出电压应维持在一定范围内, 偏低或偏高可能是一种电气故障。查找这种故障可从以下几个方面进行。

2.1 电源电压

电源电压偏低或偏高, 输出电压必然偏低或偏高。对这种情况, 只要测量电源电压即可。如果电源为高压, 可通过电压互感器进行测量比较。

2.2 分接开关挡位不正确

10 k V配电变压器分接开关有3挡, 各挡对应的电压见表2。

如果电源电压低, 而分接开关置于“Ⅰ”, 则输出电压必然低, 反之则输出电压偏高。

2.3 绕组匝间短路

变压器高压或低压绕组发生匝间短路, 实际上改变了高低压绕组的匝数比, 即改变了电压比。

若高压绕组发生匝间短路, 一次侧匝数N1减小, 即变压器变压比减小, 输出电压升高。若低压绕组发生匝间短路, 二次侧匝数N2减少, 变压器变压比增加, 输出电压降低。匝间短路故障可通过测量绕组直流电阻或变压比进一步查找。

2.4 铁心和绕组缺陷

当带上负载后, 如果较空载时输出电压降低很多, 则说明变压器内部电压降低太多。这是由于铁心和绕组存在某些缺陷, 使漏磁阻抗增加, 负载电流流过这一阻抗时, 电压降低很多。

3 输出电压三相不平衡

在通常情况下, 人们总是希望变压器输出端电压尽量平衡, 一般的要求是不超过10%。因为电压的不平衡将给用户带来许多不利的影响。电压不平衡有时是由于变压器内部存在故障, 如某些相存在匝间短路等。不过, 如发展到电压不平衡, 已属于严重故障, 应及时处理。电压不平衡的主要原因还是在变压器的外部。

3.1 三相负载不对称

变压器如果所带照明、电焊机类单相负载较多, 由于这些负载不是三相对称的, 便造成三相电流不对称, 因此会引起变压器内三相阻抗压降不等, 使三相输出电压不平衡。三相负载不对称, 最严重的情况是只有一相带有额定负载, 其余两相空载。这时, 带有负载的相, 电压明显降低, 空载的另外两相电压明显升高, 严重时, 相电压可升高至倍。正是这种情况, 经常见到某相电焊机工作时, 其他两相上的灯泡明显发亮, 甚至烧毁, 而有电焊机工作的那一相, 灯泡明显变暗, 其原因就在这里。

为了限制负载的不对称程度, 有关规程规定, 变压器中性线上的电流不得超过相线额定电流的25%。

3.2 高压侧一相缺电

高压侧一相缺电, 将引起低压侧输出电压严重不平衡。如高压侧W相断电, IW=0, 这时U, V两绕组流过的是同一电流IU=-IV, 铁心中的磁通将发生变化。W相绕组串联的磁通为ΦV-ΦU, 由于ΦU, ΦV经过的磁路不同, 其值也不会完全相等, 这就使得低压侧W相电压不为0。同样, 也可以分析到低压侧Uu N, Uv N以及Uuv, Uvw, Uwu的电压变化。由于各种变压器的铁心结构、绕组形式的不同, 所以高压侧缺一相电, 低压侧的电压分布将呈现不同的情况。