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電力電纜故障測試儀的基本步驟與測距方法

發布時間: 2021-03-30  點擊次數: 17次

 電力電纜故障查找一般分故障性質診斷,故障測試兩個步驟進行。故障性質診斷過程,就是對電纜的故障情況作初步了解和分析的過程。然后根據故障絕緣電阻的大小對故障性質進行分類。再根據不同的故障性質選用不同的測距方法粗側故障距離。

電力電纜故障測距方法

1.電橋法

主要包括傳統的直流電橋法、壓降比較法和直流電阻法等幾種方法。它是通過測量故障電纜從測量端到故障點的線路電阻,然后依據電阻率計算出故障距離;或者是測量出電纜故障與全段長的電壓降的比值,再和全場相乘計算出故障距離的一種方法。一般用于測試故障點絕緣電阻在幾百千歐以內的電纜故障的距離。

2.低壓脈沖法

    又稱雷達法,是在電纜一端通過儀器向電纜中輸入低壓脈沖信號,當遇到波阻抗不匹配的故障點時,該脈沖信號就會反射,并返回到測量儀器。通過檢測反射信號和發射信號的時間差就可以測試出故障距離。該方法具有操作簡單、測試精度高等優點,主要用于對斷線、低阻故障(絕緣電阻在幾百歐一下)進行測試,但不能后測試高電阻故障和閃絡性故障,而高壓電纜中高阻故障較多。

3.脈沖電壓法

    該方法是通過高壓信號發生器向故障電纜中施加直流高壓信號,使故障點擊穿放電,故障點擊穿放電后就會產生一個電壓行波信號,該信號在測量端和故障點之間往返傳播,在直流高壓發生器的高壓端,通過設備接收并測量出該電壓行波信號往返一次的時間和脈沖信號的傳播速度相乘而計算出故障距離的一種方法。此方法對高低阻故障均能進行檢測,但用這種方法測試時,測距儀器與高壓部分有直接的電氣連接,可能會有安全隱患。

4.脈沖電流法

    這種方法和脈沖電壓法一樣,也是通過向故障電纜中施加電流高壓信號,使故障點擊放電,然后通過儀器接收并測量出故障點放電產生的脈沖電流行波信號在故障點和測量端往返一次的時間,來計算出故障距離的一種方法。不同的是,該方法是在直流高壓發生器的接地線上套上一只電流耦合器,來采集線路中因故障點放電而產生的電流行波信號,這種信號更容易被理解和判讀,同時電流耦合器與高壓部分無直接的電氣連接,因此安全性更高。

5.二次脈沖法

    這是近幾年來出現的比較先進的一種測試方法,是基于低壓脈沖波形容易分析、測試精度高的情況下開發出的一種新的測距方法。

其基本原理是:通過高壓發生器給存在高阻或閃絡性故障的電纜施加高壓脈沖,使故障點出現弧光放電。由于弧光電阻很小,在燃弧期原本高阻或閃絡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入一個低壓脈沖信號,記錄下此時的低壓脈沖反射波形(稱為帶電弧波形),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,再向故障電纜中注入一個低壓脈沖信號,記錄下此時的低壓脈沖反射波形(稱為無電弧波形),此時因故障電阻回復為高阻,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行比較,兩個波形在相應的故障點位置上將明顯不同,波形的明顯分歧點離測試端的距離就是故障距離。

    使用這種方法測試電纜故障距離需要滿足如下條件:一是故障點處能在高電壓的作用下發生弧光放電;二是測距儀器能在弧光放電的時間內發出并能接收到低壓脈沖反射信號。在實際工作中,一般是通過在放電的瞬間投入一個低電壓大電容量的電容器來延長故障點的弧光放電時間,或者精確檢測到起弧時刻,再注入低壓脈沖信號,來保證能得到故障點弧光放電時的低壓脈沖反射波形。

    這種方法主要用來測試高阻及閃絡性故障的故障距離,這類故障一般能產生弧光放電,而低阻故障本身就可以用低壓脈沖法測試。

    用這個方法測得的波形比脈沖電流或者脈沖電壓法得到的波形更容易分析和理解,能實現自動計算,且測量精度較高。

依據脈沖計數方法的不同,也可被稱為三次脈沖法或多次脈沖法。

 

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