21电力电缆试验及电缆故障检寻

电力电缆线路第二一讲电力电缆实验及电缆缺点检寻电气工程学院2021021复习高压电缆附件本学时主要内容：电力电缆实验及电缆缺点检寻2第六章电力电缆实验及电缆缺点测寻第一节概述一、电力电缆实验工程及技术规范１.电力电缆实验工程例行实验型式实验1.预防实验2.交接实验3.电缆线路的修后实验4．电气参数实验3

二、电力电缆实验工程、周期和规范

1．电力电缆预防实验和交接的实验工程、周期和规范电力电缆预防实验和交接的实验工程、周期和规范见表6－1。4

2．电缆实验报告

电缆实验报告是电缆常规实验工程的技术参数和设备绝缘情况的综合表达，是极为重要的技术资料。在进展电缆实验前应明确实验目的，实验的理由，并确定好所用仪器和仪表，同时根据情况绘制接线图。实验报告应填写的主要内容：①电缆运转的编号和称号；②电缆的型号、规范和实验日期；③各个实验工程称号和丈量数据；④实验结论和意见；⑤实验环境；⑥实验人员、操作人员应签字，并报请担任人、审查担任等审查签留意见。5三、电缆线路实验一、绝缘电阻测试1．兆欧表丈量电缆绝缘电阻6丈量电缆绝缘电阻时的兆欧表法接线方式(a)单芯电缆；(b)二芯电缆；(c)三芯电缆；(d)四芯电缆7用非实验相作为屏蔽连线8电力缺点检测仪温州宝明电气可测试35KV以下各种电力电缆的低阻、短路、高阻、开路等缺点。◆可测试和校准电缆长度。◆可测试电波在电缆中的传播速度。◆可准确查找电缆埋设的位置。◆配合高压设备可对缺点点准确定点。■特点此机型集测距、寻径、定点于一体，并配有微型打印机，可现场打印便于操作和携带。采用液晶显示。人机对话，专家提示操作方式采用双竖光线游标，故障间隔自动显示。测试结果可储存、打印。内存测试接线图及规范波形。■技术目的◆输入电压：220V±10%50Hz◆测试盲区：≤15m◆定点误差：0.5m◆体积：(455×315×195)mm◆单端测试间隔：8Km以内◆相对误差：≦±2%◆任务环境温度：－20℃~+50℃◆重量：9kg

9２.绝缘电阻值换算1011接线123.丈量电缆绝缘电阻的本卷须知

实验前必需将导电线芯及电缆金属护套接地使其充分放电，并根据被测电缆的额定电压选择适当的兆欧表，同时将电缆终端头外表擦试干净，并进展外表屏蔽。丈量时应将兆欧表放置在平稳且无较大振动的地方，并按有关要求检查兆欧表能否任务正常；每次测完绝缘电阻后都要将电缆放电、接地，电缆线路越长其接地时间也就越长，普通不少于1min。13２.绝缘电阻值换算为了便于比较，普通都将不同温度时丈量出的绝缘电阻值换算为温度为20℃长度为1Km时的值143.丈量电缆绝缘电阻的本卷须知测得的电缆绝缘电阻应进展综合分析判别，即与交接及历次实验值以及不同相丈量值比较，假设有明显差别应查找缘由及时纠正。多芯电缆在丈量绝缘电阻后，可以用不平衡系数来分析判别其绝缘情况。不平衡系数等于同一电缆中各缆芯线绝缘电阻中的最大值与最小值之比，普通应不大于2.5。15二、走漏电流实验

走漏电流实验，是丈量电缆线路在实验电压时的走漏电流值的实验。用以判别电缆线路绝缘能否完好。实验时，将实验电压逐渐升高，根据其相应的走漏电流与耐压实验前后的走漏电流的比值，判别电缆线路的任务情况。161．实验设备

电缆线路的走漏电流实验，所需设备包括调压器、高压实验变压器、高压硅堆、维护器等设备。调压器的输出电压17例6-1有一条10kV纸绝缘电力电缆，要求进展60KV直流耐压实验，并在1/4、1/2、3/4全电压及全电压时丈量走漏电流。如实验变压器的一次电压为100V，二次电压为50kV，求各实验时低压侧应加多大的电压？182．.走漏电流影响要素分析

(1)高压引线的影响(2)温度的影响(3)电源电压的非正弦波形对丈量结果的影响(4)加压速度对走漏电流丈量结果的影响(5)剩余电荷的影响(6)直流输出电压极性对走漏电流丈量结果的影响193．走漏电流丈量与绝缘电阻丈量相比的优点

〔1〕实验电压较高，并能随意调理；〔2〕用微安表监测走漏电流，灵敏度高，可多次反复比较；〔3〕可将走漏电流丈量值换算为绝缘电阻值。由于兆欧表的负载特性，其输出的端电压与被实验品绝缘电阻值大小有关，不一定是兆欧表铭牌规范电压。因此，兆欧表丈量出的绝缘电阻，普通不能换算出走漏电流值；〔4〕走漏电流实验时可以作出走漏电流与加压时间关系曲线和走漏电流与所加电压的关系曲线，经过该曲线可以判别绝缘情况。图6－4为走漏电流随加压时间变化的过程，实践上就是吸收电流的变化过程。20走漏电流与加压时间

关系曲线21三、直流耐压实验直流耐压实验，指以高于电缆额定电压数倍的直流电压对电缆进展的耐压实验。目的的在于检验电缆的耐压强度。221.直流耐压实验与交流耐压实验比较〔1〕对于长电缆线路，所需实验设备容量小；〔2〕在直流电压作用下，介质损耗小，高压下对良好绝缘的损伤应小；〔3〕在直流耐压实验的同时监测走漏电流及其变化曲线，采用微安表丈量灵敏度高，反响绝缘老化、受潮比较灵敏；〔4〕直流耐压实验不仅对检查绝缘中的气泡、机械损伤等部分缺陷是比较有效的方法，而且能发现交流耐压实验不易发现的一些缺陷。23(1)微安表在高压侧

微安表处在不同位置时的接线图(a)微安表处在高压侧;(b微安表处在低压侧1－电源开关;2－熔断器;3－调压器;4－交流电压表;5－升压变压器;6－维护器;24倍压整流线路1－电源开关;2－熔断器;3－调压器；4－交流电压表；5－升压变压器；6－电容;7－维护器;8－高压硅堆;10－微安表；11－屏蔽25四、电缆相位核对

1．兆欧表(摇表)法

2.指示灯法26五、电缆线路的正序阻抗和零序阻抗丈量

电缆导体的交流电阻和电缆三相间感抗的相量和，称为电缆的正序阻抗。电缆零序电流的回路电阻与部分以大地作回路的三相感抗的相量和，称为电缆的零序阻抗。271．电缆线路的正序阻抗丈量

普通可以在电缆盘上直接丈量

正序阻抗线芯的交流电阻线芯的正序电抗28正序阻抗丈量接线图292．电缆线路零序阻抗丈量由于电缆线路金属护套的接地方式不同，并行线路的差别以及大地电阻率的不同，很难用实际计算方法得出零序阻抗的准确数值，因此零序阻抗必需在电缆敷设，制造接头终了后进展实践丈量。图6—10零序阻抗丈量接线图30计算方法31六、电缆的电容丈量

1．交流充电法〔a〕32各芯对地电容C各芯对地电容C33(2)丈量统包型电缆的电容包括测三芯对地电容和一芯对其他两芯及对地电容。电缆一芯对地之间的电容C一芯对地之间的电容ZC整理后342．交流电桥法

交流电桥法，仅用来测试较长线路的统包型电缆电容35第三节电缆油的实验一、电缆油的实验

油击穿实验接线图36各种击穿实验用电极及其尺寸375次击穿电压算术平均值

38高压交流电桥根本电路图T－实验用变压器；C0－规范电容器；G－检流计；ｇ－屏蔽套；CX－电极和实验物；R3，C4－可变电阻器；P－放电器；Ti－调压变压器39单圆筒式电极杯1－外电极底；2－下绝缘支撑垫；3－下屏蔽电极;4－外电极(高压电极)；5－下绝缘垫块；6－内电极(丈量电极)；7－中心杆；8－上绝缘垫块；9－上屏蔽电极；10－螺栓；11－接线螺帽；12－垫圈；13－引线绝缘；14－引线柱；15－引线柱屏蔽；16－外电极上盖；17－上绝缘支撑块；18－固定位螺钉403.充油电缆开工实验

(1)外护层实验(2)直流电阻丈量(3)充油电缆的直流耐压实验(4)接地安装实验(5)电缆线路油流实验41３.电缆电压的选择倍压整流线路

42五、充油电缆开工实验充油电缆线路敷设安装开工后，在投入运转前，除按前述要求的实验工程外，还应进展以下实验。〔1〕外护层实验〔2〕直流电阻丈量(3)直流耐压实验〔4〕接地安装实验〔5〕油流实验〔6〕浸渍系数实验43油流实验布置图

1－电缆；2－上终端;3－下终端;4－任务压力箱；5－辅助压力箱；6、7、8－阀门；9－压力表;10－量筒；11－溢油管44实际计算值Ｑt计算

453.电缆的阻塞率

２.浸渍系数实验为了检查电缆终端头及中间接头施工中浸渍的完善程度，丈量绝缘中气体的含量，可思索作电缆线路的浸渍系数实验。参数浸渍系数Ｋ

46浸渍系数实验布置图

Q47六、电缆实验的质量管理

实验报表必需包括以下根本内容:(1)实验日期、气候情况;(2)实验的电压、内容、工程和结果;(3)实验时异常情况的记录和缘由分析;(4)参与实验的任务人员及其相关职责;(5)用于实验的设备称号(含设备的来源)、编号等;(6)被实验电缆线路的称号、长度、位置。实验资料包括:电缆实验报告、缺点测寻记录的格式与内容，以及实验资料等。48第四节电力电缆缺点测寻一、电缆缺点的分析(1)实验击穿缺点(2)运转中的电缆缺点2.电缆缺点缘由分析

(1)机械损伤

(2)绝缘受潮

(3)绝缘老化

(4)护层腐蚀

(5)过电压

(6)长期过负荷运转

(7)设计和制造工艺问题(8)资料质量不良49二、电缆缺点的测寻1.电缆缺点测寻性质确实定电缆缺点的测寻方法取决于缺点的性质。图6—20电缆缺点形状图50缺点1)电缆一芯或数芯接地而发生的缺点，称接地缺点。2)电缆两芯或三芯接地而发生的缺点，称短路缺点3)闪络缺点及封锁性缺点。主要是在进展预防性实验时发生的两类缺点，并多数出如今电缆终端或中间接头内，尤其是封锁性缺点多数发生在注油的电缆头内。击穿后，待绝缘恢复，击穿景象完全停顿的缺点，称为封锁。4〕具有上述两种或两以上的缺点称混合缺点。

51按其发生的部位分，:①电缆本体缺点;②电缆户外终端头的缺点;③电缆户内终端头的缺点;④电缆中间接头的缺点522.电缆缺点缘由分析

(1)机械损伤(2)绝缘受潮(3)绝缘老化(4)护层腐蚀(5)过电压，雷击或其他过电压使电缆击穿。(6)长期过负运转，会使各部件发热、过载或散热不良，出现电缆热击穿及过热导致电缆线芯烧断等缺点。因过负荷运转呵斥绝缘枯干、脆化，使电缆寿命缩短。(7)设计和制造工艺问题(8)资料质量不良53二、电缆缺点的测寻

1.电缆缺点测性质确实定电缆缺点的测寻方法取决于缺点的性质。实验击穿缺点，由于缺点性质简单及缺点电阻均比较高的特点，普通不直接采用兆欧表测寻，主要借助直流耐压实验设备进展。54２.电缆缺点测寻

电缆缺点测寻的方法分:测距法和定点法。电缆缺点的“测距〞，即运转人员运用特定的方法和相应仪器，测算出电缆缺点点到测距点的间隔。电缆缺点的“定点〞是根据电缆缺点的测距阶段任务的结果，在电缆缺点点的附件上，经过测试仪器和设备对电缆缺点点的位置进展准确的定位，又称“精测法〞。电缆缺点的定点方法分:感应法和声测法。

55声测法接线原理图〔b〕〔a〕56缺点点检测任务原理(a)电桥法(b)示波器法(c)一次扫描示波器法57听捧构造图

听捧构造图581．声测法

对部分放电产生的压力波进展探测的方法为声测法。在超声波频段内进展探测的方法称为超声波探测法。声测法灵敏可靠，较为常用。主要用于丈量高阻与闪络性缺点。除接地电阻特别低(小于50Ω)的接地外，都能适用。但对金属性接地的缺点效果不佳。59声测时的听丈量设备①直接式②间接式，602)感应法

主要用于检测低阻相短路(包括两相短路并接地、三相短路并接地)缺点和特殊情况下的低阻接地缺点，还可以用于确定电缆线路的位置、走向和电缆的埋置深度。

61探头构造图1－信号线；２－外隔离；３－压电晶体;４－绝缘小棒；５－屏蔽地线；６－内隔离；７－固定螺母;８－探针62感应法定点原理表示图63采用感应法测听电缆位置和深度的原理图(a)探测电缆位置原理图;(b)电缆埋设深度丈量原理图64三、自容式充油电缆漏油点检测

自容式充油电缆漏油点的检测方法有冷冻法、油流法、压力法、差动压力法和比较法等。652.油流法

在同一只压力箱的油压下，利用漏油点的间隔和油量，成反比的原理，计算出漏油点间隔的方法，称油流法。油流法也可用于钢管充油电缆线路检寻漏油点，进展修缮任务。

66A67３.油压法

油压法，根据自容式充油电缆发生漏油时，油从供油压力箱流向漏点，该油流使得沿电缆线芯产生一个压力降，当电缆温度不变(即粘度不变)和漏油量坚持恒定的情况下，压力降与供油箱到漏油点的间隔成正比的原理来测