电缆线路故障检测及定位技术探讨

PowerTechnology︱314︱华东科技电缆线路故障检测及定位技术探讨电缆线路故障检测及定位技术探讨杨家飞熊友彬（国网重庆市区供电公司，重庆400010）【摘要】随着电力电缆线路故障的频繁发生，力电缆故障检测精确快速定位技术和科学的设备管理水平，是电力企业技术人员必须掌握的技能。本文主要是结合某供电局的一起电缆线路故障检测实例，这对该次故障的检测方法和检测时需要注意的技术要点进行详细分析。【关键词】电缆线路；故障点；检测方法；定位；原因分析中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：1006-8465（2015）12-0314-01引言随着我国城市现代化建设的发展，电力电缆逐步取代了架空供电线路，其在城网供电系统中也越来越重要。同时由于电缆线路数量的增加及运行时间的不断增长，电缆故障也随之越来越频繁。如果，一旦发生电缆故障，就会给人民的生活带来不便和造成经济的损失。因此，电力技术人员要利用科学有效的检测方法，用最短的时间定位出故障点，尽快处理并恢复供电。1故障检测方法电缆故障检测方法通常有电桥法、脉冲法等，本文主要根据实际案例对常用的脉冲检测方法进行分析。（1）低压脉冲法：主要适用于检测断路故障和低阻故障，并且可用于测量电缆的距离和电磁波在电缆中的传播速度，还可以区分电缆的T型接头、中间头与终端头等。（2）脉冲电流法：该检测方法主要采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号，生成故障测试波形图，然而实现通过波形判断故障情况和测量故障点距离的目的。脉冲电流法主要包含直闪和冲闪。直闪法主要可以检测闪络击穿性故障，就是故障点电阻比较高，在用高压试验设备把电压升到一定值时会产生闪络击穿的故障。冲闪法虽然也可以测试大部分闪络性故障，但是因为直闪法波形相对简单，容易获得较准确的结果，所以最好采用直闪法测试。（3）二次脉冲法：该方法是利用二次脉冲信号耦合器和高压信号发生器的配合，对高阻及闪络性故障的故障距离进行测量，该方法易操作、多功能、回波图形简易。2电缆接地故障检测实例分析2013年07月22日上午9点40分，技术人员运用绝缘电阻表初步确定某10kV电缆发生接地故障。技术人员为了能够精确快速的查找到故障位置，马上查阅相关的电缆档案资料，查得结果是该电缆为10kV交联聚乙烯绝缘电缆，于2011年5月投运，全长215m，有1个中间接头位于在距接火杆66m处。技术人员采用2500V兆欧表以接火杆处电缆头为测试点进行故障类型判别。首先分别测试L1、L2、L3三相对地电阻：L2、L3两相绝缘电阻接近无穷大，而L1相接地电阻为1MΩ左右，所以初步判断为电缆L1相发生高阻接地故障。然后技术人员分别对L1、L2、L3三相进行直流耐压试验，得到的测试结果是：L2、L3相通过了25kV的试验，L1相在22kV时击穿。由此可以确定L1相发生高阻接地故障。2.1故障点查找技术人员利用电缆故障测距仪测量电缆长度，并采用低压脉冲电流法对电缆的长度进行测量，技术人员把测试波速度设定为172m/μs，结果测得电缆长度为215m，电缆全长测试波形如图1所示。从测试波形可以看出该电缆的长度为215m，连续性较好，并未发生断线故障。图1电缆全长测试波形在L1相和钢铠之间技术人员采用了T-305直流高压信号发生器进行冲闪测试，技术人员把输出的放电电压调整为22kV，储能电容为2μF，结果显示故障距离应该是在63m处。用脉冲电流法故障距离波形见图2。图2脉冲电流法故障距离波形因为故障距离不长，采用脉冲电流波形可以精确地判断出故障距离。但是，技术人员为了进一步确认故障距离测试结果的精确性，又采用T-305直流高压信号发生器对L1相进行二次脉冲法测试，把输出电压调至27kV然后对电缆进行放电测试，结果测得故障距离确为63m。二次脉冲法故障距离波形见图3。图3二次脉冲法故障距离波形2.2故障定点及原因分析电缆大部分为直埋水平敷设，只有在接火杆处采用的是垂直敷设。因此，技术人员决定采用声磁同步法，利用T-505电缆故障定点仪，在距离接火杆72m处向电缆起点方向进行故障点的精确定位。定位时技术人员每隔1m距离摆放1个传感器探头，并且专心观察仪器的声音信号波形和磁场信号。结果仪器屏幕在技术人员走到6m时，显示出电缆故障放电的声音信号波形，同时技术人员听到了微弱的放电声。技术人员经过多次小范围内探头位置的调整，找到声磁时间差最小的点，最终确定故障点就在中间接头内。技术人员打开中间接头查看故障原因，发现在主绝缘层上有一道很深的刀口，应该是在剥电缆外半导电层时不小心造成的，从而导致主绝缘被破坏，由于电缆的长时间运行而造成绝缘被击穿放电。3结论电力电缆故障点检测必须要以技术、经验和理论相结合，由于电缆的隐蔽性和故障原因的多样性。因此，在遇到发生电缆故障时，必须查阅电缆相关资料，掌握电缆的