电缆故障及查找

1、,电力电缆故障技术与解决方案介绍,2013年4月24日于鄂尔多斯,提 纲,电缆故障概述 电力电缆结构 电缆故障发生的原因 电缆故障定位查找步骤 仪器介绍及常见故障的解决方法 经典故障案例分享, 电力电缆以其供电安全、可靠、有利于美化城市等优点，获得了越来越广泛的应用。 电力电缆多埋于地下，一旦发生故障，寻找起来十分困难，往往要花费数小时，甚至几天的时间，浪费了大量的人力、物力，而且会造成难以估量的停电损失。所以如何准确、迅速的查寻电缆故障便成了供电部门日益关注的问题。 电缆故障情况及埋设环境比较复杂，变化多，测试人员应熟悉电缆的埋设走向与环境，确切地判断出故障性质，选择合适的仪器与测量方法，按

2、照一定的程序工作，才能顺利地测出电缆故障点。,概述,电力电缆基本结构示意图,1 线芯 2 绝缘层 3 护层,6-35kV电力电缆,以交联聚乙烯为主,单芯,三芯,10KV三芯电缆的截面实物图,380V电力电缆:以聚氯乙烯材料为主,低压380V电缆终端,PVC聚氯乙烯绝缘三相四芯电缆,。,电力电缆为什么产生故障呢,故障原因一： 外力破坏,故障原因二：水树枝,故障原因三：电树枝,“电树枝”,“局部放电击穿”,电缆故障测试步骤,第二步：外护套故障预定位 （高压电桥法）,R 1 k ，低阻故障,第一步：判断故障性质 确定故障电缆的绝缘电阻,1 k R ,第二步：高阻故障预定位 脉冲反射仪配合高压单元进行

3、测量 稳定弧反射法 三次脉冲法 衰减法 脉冲电流法,第二步：低阻故障预定位 无需加高压，只用脉冲反射仪测量 低压脉冲法,故障电缆或接头试验,对接头进行 0.1Hz试验,对故障电缆进行残压测试,电缆投入运行,修复电缆,高阻故障 声磁同步法 声音和磁场 的时间差,接地故障 跨步电压法,电缆识别 （多根并行敷设的运行电缆中找出目标电缆，100%准确）,第四步：精确定点,超低阻和死接地故障 音频绞合法 和最小扭曲法,第三步：电缆路径定位,超低阻和死接地故障 音频绞合法 和最小扭曲法,第一步：现场判断故障性质,断线？ 短路？ 低阻？ 高阻？ 闪络？,第二步：故障预定位（粗测）,波反射法（脉冲反射法）,高

4、压电桥法 低压电桥法 高压电桥 法,低压脉冲法 脉冲电流法 二次脉冲法 三次脉冲法 稳定弧反射法（T32独有专利）,波反射法定位仪,WL50,WL30,WL20,波反射法缺点：,可以定位断线故障 能测电缆全长 不需要对端短接 抗干扰能力强,波反射法优点：,对波特性不好的PVC电缆效果不好 不能定位外护套故障 无法定位稳定型高阻故障 定位有盲区,电缆故障定位电桥,LB4/60智能数字电桥,LB15高压电桥,特点：操作简单、测试无盲区 、价格便宜,惠斯通电桥的基本原理,利用故障点两侧的电缆线芯电阻与 比例电阻构成Murray电桥，是传统经典的定位方法,电桥的等效电路,设被测电缆两端至击穿点的距离为

5、L1和L2，电缆全长为L，它们对应的线芯电阻为R1，R2 显然 L1/L2=R1/R2 接入电桥后构成如右电路 图中r1+r2=r0 为比例电位器，其电阻值对应于刻度盘读数P 平衡后有L1/L2=R1/R2 =r1/r2 L1/L=r1/r0=P%（百分之P） 因此L1=P % 2L,高压电桥适用范围,含有GIS终端,含有T接头,包含交叉互联段,故障无法闪络击穿,拆开困难，不拆开难以加高压,波形反射 能量损失,波阻抗产生突变 波反射难以定位,故障点进水 难以闪络,含有GIS终端,通常需要打开GIS终端气室，关系到另一个部门，另一个专业，工作协调及人员调配费时多多，因此最好不要打开GIS终端气室

6、。电缆线芯可以通过接地刀引出，但引出套管耐压有限，通常110kV GIS开关为8kV，220kV GIS开关为12kV，因此通过该点能施加的电压有限。,故障点无法闪络击穿,中间接头击穿，即使电阻低至k，因为中间接头的高低压电极间隔大，击穿通道长，相当于在高低压电极间并联一个电阻，冲击电压下没有闪络。电缆本体也有类似情况，运行中产生的击穿通常将铝护套炸开，击穿通道被水填满，冲击电压下没有闪络。因此无法使用波发射法定位。,包含交叉互联段,经过交叉换位后，波阻抗产生突变，使定位反射波十分复杂，难以定位，高压脉冲在该点也有能量损失，难以到达远处。因此要求短路同轴接地电缆，使故障相电缆金属护层连续。实际

7、上，短路全线可能超过10个交叉互联接地箱，并非易事，即使短路，也会形成阻抗突变，高低压脉冲均会反射，因此同轴接地电缆短路效果有限。,含有T型接头,T接头将电缆分为3段，脉冲经过T接头时，能量分为3份，一份返回，另外2份传至另外2段电缆，如强弩之末，难以使故障点放电，定位、定点均不合适。如故障点远离测量点或在另外2段电缆上，脉冲经复杂反射，波形复杂，难以定位。,电桥法优点：,需要知道电缆的全长数据 需要在另一端短接电缆 断线故障不能定位 多点故障误差比较大,电桥法缺点：,价格便宜，操作简单 定位比较温和，无额外击穿 没有盲区，特别适用于判断短电缆及靠近测试端头的故障点,第三步：电缆路径定位（如需

8、要）,第四步：故障精确定点,声磁同步法,跨步电压法,PP10精确定点仪（声磁同步法）,SVI-1跨步电压指示器（跨步电压法）,第五步：电缆识别（如需要）,探博士电缆故障组合方案介绍,远程电缆故障定位系统,疑难故障,难于分析判断,服务中心取得波形,协助分析,回送分析结果,远程服务中心可控制波反射仪,帮助完成故障预定位，并测得故障距离,并协助完成故障精确定点，顺利准确的找出故障点,LP30/2（高压）,LP8/10（低压）,PP10,WL30,T32手推车式电缆故障定位系统（黄金搭档）,适用范围：400V-220kV电缆主绝缘故障,特点：国际先进的弧反射技术、波形简单、自动显示故障点、冲击能量大,

9、安徽省电力公司,湖南怀化电力局,东莞电力局,四川德阳电力局,郑州铁路局,T20电缆故障定位系统（ 经济型）,适用范围：635KV主绝缘电缆故障,WL20脉冲反射仪,LP30/2高压单元,PP10精确定点仪,特点：一体化原装进口拉杆箱设计、接线简单、轻而便携,2012年T20部分销售业绩表,T8低压电缆故障定位系统,适用范围：8KV及其以下的低压电缆为主,WL20脉冲反射仪,LP8/10高压单元,PP10精确定点仪,特点：轻而便携，再不损伤低压电缆的情况下冲击能量大,嘉兴县电力局,天津大港油田,江苏连云港核电厂,T型外护套电缆故障定位系统,适用范围：35KV及其以上的单芯电缆,LB15高压电桥,

10、SLP15脉动电压发生器,SVI-1跨步电压指示器,上海崇明电力公司,中铁电器化哈大客专,上海天捷建设工程有限公司,集烧穿源和智能数字定位电桥于一体。 高压烧穿输出最高电压60kV，短路电流600mA 可以快速将高残压电缆故障烧成低阻。 智能电桥最大电流600mA，适合于高压，大截面，大长度电缆的绝缘故障预定位。 600mA大电流可大幅度提高故障距离测量精度。,LB4/60智能数字定位电桥,BS60/500恒流烧穿源,适用于电力电缆高阻故障点的烧穿，降低故障点电阻,烧穿故障点 对于闪络高阻及中间接头进水等高压脉冲难以击穿的故障特别有效,湖南电力建设工程质量监督中心站,广州东莞供电局,T5000

11、彩屏智能管线仪,三个特有专利： SS信号识别：提供加强级目标管线的识别能力 罗盘导向：提供盘圈和T接分支管线预警和定位能力 畸变警示：提供管线密集和重叠区的定位和辨认能力,2012年完成销售70套,测深达：20米,LVD5000电缆运行精确定位系统,功能特点： 配合T5000 对高低压带电电缆路径精确探测 对未知始末端的高低压电缆走向准确查找 对带电电缆能进行有效的识别,TCI电缆识别仪,特点： 操作方便简单安全，无需任何经验，结果直观 正确的方法操作下，结果万无一失，100的正确 重量轻，整套仪器重量不超2KG,2012年完成销售50套,TBS-1高压电缆运行状态在线监测系统,TBS-1在线

12、监测系统监测的内容,护层环流 运行电流 电缆温度（局部） 环境温度（接地箱内温度） 水位（如需要） 井盖（如需要）,护层绝缘的损伤将使金属护套多点接地，从而产生护层循环电流，增加护套损耗，影响电缆载流能力，严重时甚至会使电缆严重发热而烧毁。 保证高压电缆线路每金属护套至少有一处良好的接地点也十分重要。若直接接地点由于各种原因未能有效接地，那么电缆金属护套的电位就会急剧升高到几千伏甚至一万伏，很容易把电缆外护套击穿并在击穿点持续放电，造成电缆外护套温度升高甚至着火燃烧,电缆外护层绝缘监测的重要性,停电测量护层绝缘电阻 人工测量护层循环电流,现有高压电缆护层绝缘监测手段,现有手段的主要缺点,停电测量影响线路可用率 人工测量效率低，工作量大 定期测量，不能及时发现护层绝缘