電纜故障定位技術(shù)介紹

1、 電力電纜故障定位新技術(shù)介紹2021-10-261提提 綱綱l電纜基本知識與分類l電纜故障定位原理1:判斷故障性質(zhì)l電纜故障定位原理2:粗測l電纜故障定位原理3:精確定點l電纜故障定位原理4:電纜管線定位2021-10-262電纜基本知識與分類2021-10-2636-35kV6-35kV交聯(lián)聚乙烯交聯(lián)聚乙烯XLPEXLPE絕緣電力電纜絕緣電力電纜2021-10-264380V380V聚氯乙烯PVCPVC電力電纜圖片2021-10-265電力電纜的基本結(jié)構(gòu) 電纜 蘋果l導體 果核l絕緣 果肉l護套 果皮除1至3kV電纜外，均有屏蔽層2021-10-266電纜的護層l為使電纜適應各種使用環(huán)境的要

2、求而在電纜上所施加的保護覆蓋層，叫電纜護層。l內(nèi)護層，外護層l可大致分為：金屬護層、塑料護層，復合護層、特種護層。2021-10-267電纜的分類電纜的分類根據(jù)IEC國際標準，電纜定義是：用以傳輸電(磁)能、信息和實現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。l電力電纜，如聚氯乙烯電力電纜，交聯(lián)XLPE電纜l通信電纜和通信光纖,如中移動、中國電信、聯(lián)通等l控制電纜,如發(fā)電廠內(nèi)汽輪機和發(fā)電機控制用電纜l裸導線，如架空線，鐵塔、電線桿上架設l繞組線，如漆包線，在變壓器、電動機內(nèi)l油井電纜，對防油浸和機械拉力有特殊要求l煤礦電纜l電氣裝備用電線電纜，如布電線、船用電纜等2021-10-268電力電纜的品種絕緣類型電纜名

3、稱電壓等級kV允許最高工作溫度油浸紙絕緣電纜粘性浸漬絕緣電纜1-3516kV 為 80 10kV 為 657035kV為 65不滴流電纜1-35自容式充油電纜66-7508085塑料絕緣電纜聚氯乙烯電纜1-665聚乙烯電纜6-40070交聯(lián)聚乙烯電纜0.4-50090橡皮絕緣電纜天然丁苯橡皮電纜0.5-665乙丙橡皮電纜1-13890丁基橡皮電纜1-3580氣體絕緣電纜管道氣體絕緣電纜220-500902021-10-269電纜故障類型l低阻接地故障l高阻接地故障l短路故障l斷線故障l閃絡性故障l混合故障2021-10-2610Test or Problem通過通過試驗試驗2021-10-26

4、11修復電纜修復電纜2021-10-2612電纜故障定位原理電纜故障定位原理1:1:判斷故障性質(zhì)判斷故障性質(zhì)l需要儀表：萬用表和搖表（高阻計）各一只，最好是指針式l用搖表分別測量線芯對地絕緣電阻和相間絕緣電阻，單位：兆歐l在電纜遠端將三相短路，在近端用萬用表測量相間導體電阻，單位：歐姆2021-10-2613電纜故障定位原理電纜故障定位原理2:2:粗測粗測l粗測，又稱電纜故障測距，在電纜的一端使用儀器確定電纜故障點距離l常用的方法有電橋法和波反射法l電橋法：低壓電橋法和高壓電橋法l波反射法TDR：一次脈沖法（低壓脈沖法）、二次脈沖法、三次脈沖法2021-10-2614惠斯通電橋的基本原理惠斯通

5、電橋的基本原理利用故障點兩側(cè)的電纜線芯電阻與比例電阻構(gòu)成Whitestone/Murray電橋，是傳統(tǒng)，經(jīng)典的定位方法 A A相相鋁鋁護護套套主主絕絕緣緣線線芯芯R Rp pPGB B相相r rr r: :比比例例電電位位器器 G G：檢檢流流計計2021-10-2615電橋的等效電路電橋的等效電路設被測電纜兩端至擊穿點的距離為L1和L2，電纜全長為L，它們對應的線芯電阻為R1，R2 顯然 L1/L2=R1/R2 接入電橋后構(gòu)成如右電路 圖中r1+r2=r0 為比例電位器，其電阻值對應于刻度盤讀數(shù)P 平衡后有L1/L2=R1/R2 =r1/r2 L1/L=r1/r0=P%（百分之P） 因此L1

6、=P % L2021-10-2616電橋法的特點電橋法的特點l利用故障點兩側(cè)的電纜線芯電阻與比例電阻構(gòu)成Murray電橋，是傳統(tǒng)，經(jīng)典的定位方法。l設備價格低，操作簡單。l由于過去低壓電橋法儀器測量電壓低，通常被認為不適宜高阻。l引線采用四端子測量，可獲得高精度定位比例。l須將電橋置于高壓側(cè)，而操作鈕安全接地，確保人身安全。l高壓電橋徹底解決了電橋法用于高阻定位的局限性。l電橋法無盲區(qū)、精確、使用方便2021-10-2617波反射法l 脈沖波在電纜中以一定速度傳播，在電纜擊穿點或電纜端部反射，波反射法根據(jù)脈沖的時間差定位，適用范圍廣，可以定位未知電纜長度及斷線故障。2021-10-2618tx

7、lxl =v tx2xvtxlx脈沖往返傳播時間電纜長度波速度l =2xv tx2v波速的一半傳播時間和距離傳播時間和距離脈沖反射脈沖反射2021-10-2619G=Faulty Cable2021-10-2620G=Faulty Cable2021-10-2621Peak to peak = LG=Faulty Cable2021-10-2622G=故障電纜三次脈沖弧反射法三次脈沖弧反射法 ARM Plus專門的脈沖發(fā)生器2021-10-2623弧反射法的弧反射法的參考波形和故障波形參考波形和故障波形2021-10-2624等效電路圖等效電路圖電纜模型電纜模型電纜截面RLGC電纜的等效電路圖

8、電纜的等效電路圖C .G .L .R .并聯(lián)電容并聯(lián)電容 并聯(lián)電導并聯(lián)電導 串聯(lián)電感串聯(lián)電感串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻2021-10-2625txlxl =v tx2xvtxlx脈沖往返傳播時間電纜長度波速度l =2xv tx2v波速的一半傳播時間和距離傳播時間和距離脈沖反射脈沖反射2021-10-26260%100%窄脈沖高衰減，傳播較近的距離原因: 包含高頻元件0%100%寬脈沖脈沖反射儀好電纜脈沖寬度的影響脈沖寬度的影響反射波形反射波形 (100% 反射反射)低衰減，傳播較遠的距離原因: 包含低頻元件2021-10-2627電纜故障定位原理電纜故障定位原理3:3:精確定點精確定點l精確定點：電纜運

9、行或檢修技術(shù)人員根據(jù)電纜故障粗測的結(jié)果，在電纜故障點附近，通過儀器和設備對電纜故障點的位置進行精確定位的過程。這一步驟的結(jié)論是在0.1米的范圍內(nèi)指出故障點位置。l基本方法是聲磁同步法、跨步電壓法和音頻感應法2021-10-2628高壓脈沖發(fā)生器高壓脈沖發(fā)生器聲磁同步法精確定點2021-10-2629管道中電纜故障的定位管道中電纜故障的定位lx=lgt1t1t2+舉例: t1 = 38,4, t2 = 10,3, lg = 50 m38,438,410,3+lx=50 = 39,4 mlgt1t2l1l22021-10-2630Surge coil故障音頻絞接法給相間死接地故障精確定點音頻絞接法

10、給相間死接地故障精確定點2021-10-2631音頻絞接法對單相死接地故障精確定點音頻絞接法對單相死接地故障精確定點 故障故障Surge coil2021-10-26321) 開始界面開始界面2)最大法最大法,最小法最小法,信號以及深度和電流顯示信號以及深度和電流顯示最小扭曲法最小扭曲法32021-10-2633最小扭曲法最小扭曲法42021-10-2634電纜故障定位原理電纜故障定位原理4:4:電纜管線定位電纜管線定位l并非必須步驟，如電纜檔案齊全則省略本環(huán)節(jié)l解決問題：城市改造頻繁，圖紙中的參照物消失；用戶沒有電纜資料保管意識，竣工后沒有保存電纜路徑資料l由于電力電纜運行時具有高壓，按照電

11、力規(guī)程，除定出管線位置外，還需進行電纜準確識別，確保鋸電纜時的人身和設備安全2021-10-2635音頻發(fā)生器的連接音頻發(fā)生器的連接兩種方法兩種方法選擇需要的發(fā)射功率 ! 選擇最適合的方法 !有可能使用在運行電纜上接收信號隨距離減弱 最佳連接方式直接連接直接連接不可能使用在運行電纜上音頻發(fā)生器輸出功率3W至 500 W優(yōu)點和缺點感應耦合感應耦合2021-10-2636路徑測尋（最大值法）路徑測尋（最大值法）測尋線圈在水平位置音頻電流產(chǎn)生的磁場信號和音量的強度信號和音量的強度音頻音頻發(fā)生器發(fā)生器2021-10-2637測尋線圈在垂直位置路徑測尋（最小值法）路徑測尋（最小值法）音頻電流產(chǎn)生的磁場信號和音量的強度信號和音量的強度音頻音頻發(fā)生器發(fā)生器2021-10-2638路徑測尋（極大值法路徑測尋（極大值法SuperMaximum）最小值法最大值法反向的最小值Super Maximum極大值法極大值法X2021-10-2639100 %60 %- 20 %- 20 %10 %10 %10 %10 %+ 40 %電流2021-10-2640100 %60 %- 20 %- 20 %10 %10 %10 %10 %+ 40 %現(xiàn)場識別2021-10-2641識別儀接收