電纜線路故障診斷和故障定位技術(shù)

1、 主要內(nèi)容一、電纜線路故障診斷與分類二、電纜線路故障的初測三、電纜線路的識別四、電纜線路故障的精確定點五、思考與練習(xí)一、電纜線路故障診斷與分類電纜故障性質(zhì)的診斷，是確定故障的類型及故障電阻阻值，以便于測試人員選擇適當(dāng)?shù)碾娎|故障測距與定點方法。（一）目的：一、電纜線路故障診斷與分類電纜故障種類很多，為便于電纜的故障測尋，可分為以下五種類型： （二）分類：1接地故障2短路故障3斷線故障4閃絡(luò)性故障5混合性故障一、電纜線路故障診斷與分類1、試驗擊穿故障性質(zhì)的確定（三）方法：（1）單相接地故障（2）相間短路故障（3）閃絡(luò)性故障2、運(yùn)行故障性質(zhì)的確定（1）接地故障（2）短路故障（3）斷線故障（4）混合型

2、故障3、電纜故障電阻的低阻、高阻確定一、電纜線路故障診斷與分類電纜絕緣故障：一、電纜線路故障診斷與分類電纜斷線故障：檢查電纜導(dǎo)體連續(xù)性是否完好。方法是在一端將A、B、C三相短接（不接地），到另一端用萬能表的電阻1檔測量各相間電阻值是否為零。1、若各相間均為零，則三相完好；2、若AB為零，BC、CA不為零，則C相斷線；3、若各相間均不為零，則兩相或三相斷線。一、電纜線路故障診斷與分類電纜故障電阻的低阻、高阻，不是某個固定電阻值，而應(yīng)是根據(jù)初測設(shè)備的靈敏度確定的。例：二、電纜線路故障的初測1、電橋法2、低壓脈沖法3、直閃法4、沖閃法5、脈沖電流法6、二次脈沖法電纜故障的初測是指在電纜一端用專用設(shè)備

3、確定故障點距測試端的電氣距離，常用的方法為：二、電纜線路故障的初測1、電橋法：Rx=R2R3/R1當(dāng)電橋平衡時檢流計中的電流Ig=0，則二、電纜線路故障的初測電橋?qū)嵨飯D：二、電纜線路故障的初測用電橋法測量電纜低阻接地故障：N/M=(2L-Lx)LxLx=2LM/(M+N)二、電纜線路故障的初測用電橋法測量電纜低阻兩相短路故障：Lx=2LM/(M+N)二、電纜線路故障的初測電橋查找故障的限制條件：1、故障電纜至少要有一相絕緣良好；2、電纜不能是斷線故障；3、電纜要有準(zhǔn)確的長度；二、電纜線路故障的初測電纜故障探傷儀實物圖：二、電纜線路故障的初測高壓電橋?qū)嵨飯D：二、電纜線路故障的初測高壓電橋接線圖：

4、二、電纜線路故障的初測2、低壓脈沖法：在測試時，從測試端向電纜中輸人一個低壓脈沖信號，該脈沖信號沿著電纜傳播，當(dāng)遇到電纜中的波阻抗不匹配點時，如：開路點、短路點、低阻故障點和接頭點等，均會產(chǎn)生波反射，反射波傳回測試端，被儀器記錄下來，假設(shè)從儀器發(fā)射出發(fā)射脈沖到儀器接受到反射脈沖的時間差為t，同時如果已知脈沖電磁波在電纜中傳播的速度是v，那么根據(jù)公式L=v.t /2即可計算出阻抗不匹配點距測t端的距離L的數(shù)值。二、電纜線路故障的初測低壓脈沖法接線：二、電纜線路故障的初測相關(guān)公式：LClVtVLx21CLZZRZRPLx-故障點距離V-波速度l-長線長度L-長線單位長度的電感量C-長線單位長度的電

5、容量Z-波阻抗R-負(fù)載電阻P-反射系數(shù)t-時間二、電纜線路故障的初測例：設(shè)波阻抗Z=50，故障電阻Rg=100，計算反射系數(shù)P。解：3 .335010050100ZRgZRgR2 . 0503 .33503 .33ZRZRP二、電纜線路故障的初測電纜中的脈沖傳播與反射基本原理電纜中的脈沖傳播與反射基本原理開路反射為開路反射為正反射正反射短路反射為短路反射為負(fù)反射負(fù)反射中間接頭反射中間接頭反射阻抗變化點阻抗變化點Z1, Z2中間接頭反射中間接頭反射二、電纜線路故障的初測斷線故障波形：二、電纜線路故障的初測低阻短路或接地故障波形：二、電纜線路故障的初測典型的低壓脈沖反射波形：二、電纜線路故障的初測

6、低壓脈沖比較法實際測量的低阻故障波形：二、電纜線路故障的初測低壓脈沖實測圖：二、電纜線路故障的初測兩相低壓脈沖比較實測圖：二、電纜線路故障的初測3、直閃法：這種方法能測量閃絡(luò)性故障及一切在直流電壓下能產(chǎn)生突然放電（閃絡(luò)性）的故障。接線圖：二、電纜線路故障的初測波形：公式：tVLx21二、電纜線路故障的初測直閃法實物接線圖：二、電纜線路故障的初測4、沖閃法：這種方法能用于測量泄漏性高阻接地或短路故障。接線圖：二、電纜線路故障的初測沖閃法實物接線圖：二、電纜線路故障的初測波形：公式：tVLx21二、電纜線路故障的初測5、脈沖電流法：脈沖電流法是采用線性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號接線圖：二、

7、電纜線路故障的初測典型波形：公式：tVLx21二、電纜線路故障的初測實測波形：二、電纜線路故障的初測說明：說明：1第一個脈沖測量區(qū)間，與擊穿延時第一個脈沖測量區(qū)間，與擊穿延時相關(guān)相關(guān)2第二個脈沖測量區(qū)間第二個脈沖測量區(qū)間3高壓脈沖高壓脈沖4從電纜終端的反射從電纜終端的反射5故障點的第一次反射故障點的第一次反射6故障點的第二次反射故障點的第二次反射二、電纜線路故障的初測6、二次脈沖法：通過高壓發(fā)生器給存在高阻或閃絡(luò)性故障的電纜施加高壓脈沖，使故障點出現(xiàn)弧光放電。由于弧光電阻很小，在燃弧期間原本高阻或閃絡(luò)性的故障就變成了低阻短路故障。此時，通過耦合裝置向故障電纜中注人一個低壓脈沖信號，記錄下此時的

8、低壓脈沖反射波形，則可明顯地觀察到故障點的低阻反射脈沖；在故障電弧熄滅后，再向故障電纜中注人一個低壓脈沖信號，記錄下此時的低壓脈沖反射波形，此時因故障電阻恢復(fù)為高阻，低壓脈沖信號在故障點沒有反射或反射很小。把帶電弧波形和無電弧波形進(jìn)行比較，兩個波形在故障點的位置上明顯不同，波形的明顯分歧點就是故障點。二、電纜線路故障的初測接線圖：二、電纜線路故障的初測原理：二、電纜線路故障的初測效果圖：二、電纜線路故障的初測實測圖：二、電纜線路故障的初測第三脈沖為高阻狀態(tài)實測圖：二、電纜線路故障的初測例：1二、電纜線路故障的初測例：2二、電纜線路故障的初測例：3二、電纜線路故障的初測例：4二、電纜線路故障的初

9、測例：5二、電纜線路故障的初測電纜：電纜：YJV228.7/10kV 3X240 mm2電纜長度：電纜長度：473米米故障點：故障點：112米米常州電纜故障二、電纜線路故障的初測例： 不放電電纜故障三、電纜線路的識別電纜線路的識別包括電纜路徑的查找和電纜線路的鑒別。（一）電纜線路路徑的查找：在待測電纜上加人特定頻率的電流信號，通過接收該電流信號在電纜周圍產(chǎn)生的磁場信號來查找出電纜路徑和識別出被測電纜。常用的方法：1、音谷法2、音峰法3、極大值法三、電纜線路的識別1、音谷法。三、電纜線路的識別2、音峰法。三、電纜線路的識別3、極大值法。三、電纜線路的識別極大值法路徑儀實物圖。三、電纜線路的識別接

10、線方式法。相鎧接線相地接線鎧地接線相相接線三、電纜線路的識別（二）電纜線路的鑒別：在幾條并列敷設(shè)的電纜中正確判斷出已停電的需要檢修或切改的電纜線路，常用的方法為脈沖信號法。四、電纜線路故障的精確定點電纜線路故障的精確定點是指在經(jīng)過初測和確定電纜路徑后，準(zhǔn)確定出電纜故障點所在的具體位置。常用的方法：1、聲測法2、聲磁同步法3、音頻信號法4、跨步電壓法四、電纜線路故障的精確定點1、聲測法：利用直流高壓試驗設(shè)備向電容器充電、儲能，當(dāng)電壓達(dá)到某一數(shù)值時，球間隙擊穿，高壓試驗設(shè)備和電容器上的能量經(jīng)球間隙向電纜故障點放電，產(chǎn)生機(jī)械振動聲波，從而用定點儀確定故障點位置。接線方式圖：四、電纜線路故障的精確定點

11、聲測法定點：四、電纜線路故障的精確定點2、聲磁同步法：向電纜施加沖擊直流高壓使故障點放電，在放電瞬間電纜金屬護(hù)套與大地構(gòu)成的回路中形成感應(yīng)環(huán)流，從而在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場。應(yīng)用感應(yīng)接收儀器接收脈沖磁場信號和從故障點發(fā)出的放電聲信號。儀器根據(jù)探頭檢測到的聲、磁兩種信號時間間隔為最小的點即為故障點。四、電纜線路故障的精確定點四、電纜線路故障的精確定點3、音頻信號法：主要用于查找金屬性短路故障，在發(fā)生金屬性短路的兩者之間加入音頻電流信號后，音頻信號接收器在故障點正上方接收到的信號會突然增強(qiáng)，過了故障點后音頻信號會明顯減弱或者消失，用這種方法可以找到故障點。四、電纜線路故障的精確定點四、電纜線路故障的精確定點4、跨步電壓法：通過向故障相和大地之間加入一個直流高壓脈沖