F-406电力电缆故障测试仪的实际应用.doc

F-406电力电缆故障测试仪的实际应用【摘要】在电力系统中电缆的故障时有发生，而电力电缆是电能传输的重要设备，故障的及时准确判断和及时分析处理，对系统的恢复供电和系统的安全运行都尤为重要。上海能源发电厂利用山东富能电气有限公司生产的f-406电力电缆故障测试仪对我厂的6kv电缆故障进行了排查，取得了很好地效果，使得我厂及时消除了缺陷，确保了设备的安全稳定运行。【关键词】电缆故障测试仪；低压脉冲电力电缆是电能最重要的传输设备，承担着通迅、控制、监控、电力输送等重要作用，电力电缆的安全与否直接关键到电力系统的安全。然而，由于电缆在制造工艺中存在的缺陷、绝缘材料不符合要求、自然界的外力腐蚀老化、电网过电压、人为破坏等因素，总是出现各种各样的不安全状况导致电缆故障。电缆故障根据绝缘电阻故障性质可分为开路故障、短路故障、高阻闪络性故障和高阻泄漏性故障等；根据电缆故障发生的方式分为击穿故障和运行击穿故障。尽管造成电缆故障的原因很多，但只要根据故障类型的特点采用相应的测试方法，仍然能准确确定故障点并分析出故障原因，从而采取相应的措施，有针对性的避免同类电缆事故的发生。上海能源发电厂应用f-406 电力电缆故障测试仪，利用正确的操作方法，成功查找出#1、2机输煤变高压侧（6kv）电缆的接地故障点，为尽快恢复设备正常运行提供了保障。1f-406电力电缆故障测试仪的介绍f-406 电力电缆故障测试仪采用时域分析法测试各种电压等级（35kv以下）电缆的低阻、短路、断路、高阻泄漏故障和高阻闪络故障。它是一款便携式智能电缆故障检测仪器，它以笔计本电脑为主机，配以usb接口的数据采集器，其体积较小重量较轻。各种参数的设置、仪器工作状态显示、波形的压缩和扩展通过光标和热键能方便完成。它具有多种测试方法，低压脉冲法、冲击高压电流取样法、直流高压闪络法。采用windows平台的软件，操作简单。双通道同屏对比数据处理技术，有利于波形分析和故障判断，其测量准确，智能化程度较高。它采集的测试波形清晰，回波拐点明显，特别容易判断故障距离。仪器根据雷达测距原理，向电缆发射一个低压或高压脉冲。当遇到特性阻抗不匹配的地方时，就会产生发射波，仪器以极高的速度将发射波形和反射波形采集下来并显示在屏幕上，用双游标卡在波形的两个特征拐点上，再根据电波在电缆中的传播速度，便可测出故障点到测试点的距离。s=vt/2s：故障点距测试端的距离。v：电波在电缆中的传播速度。：电波在电缆中故障点与测试端间一个来回传播所需时间。这样，在v和t已知的情况下，就可计算出s，即故障点距测试点的距离。这一切只需稍加人工干预（用双游标卡在波形的特征拐点上）就可由计算机自动完成，测试电缆故障迅速准确而且十分方便。我厂6kv电缆故障时的初步检查2011-11-13凌晨，#1、2机6kv一段母线接地故障报警，#1、2机输煤变高压侧6kv断路器电压a相指示电压为零。断开#1、2机输煤变高压侧6kv断路器，母线接地故障随即消失。将#1、2机输煤变由运行改为检修状态，电气技术人员拆除#1、2机输煤变高压侧和6kv母线室开关侧电缆，分别对电缆和变压器摇测绝缘，绝缘电阻如表。表由表可以看出，故障点在#1、2机输煤变高压侧电缆a相，且为金属性接地。首先，用qj23a单臂电桥进行粗测，利用电缆导体电阻与导体长度成正比的原理；测得a相首端对地电阻r13=1.63；a相尾端对地电阻r23=0.81，由此可以推断故障点靠近#1、2机输煤变室。由于单臂电桥测量的误差较大，几次测量都存在相当的误差，不能做准确定位故障点的依据，只能判断故障为金属性接地。查阅#1、2机输煤变相关资料，电缆为交联聚乙烯电缆、截面积95mm2、长度285米。沿电缆走向寻查发现两处电缆沟盖板被重车压碎并坍塌，清理这两处发现电缆支架严重变形，多根电缆受挤压严重电缆外护套多处受损。电缆沟内高压电缆较多并都在运行状态，利用原始的敲击听音法确定出故障电缆。由于是金属性接地故障，导体及屏蔽已与地网导通，解开电缆两端屏蔽接地并悬空，测量电缆对地直流电阻，同时晃动电缆受损处，观察电缆对地直流电阻值没有变化，说明电缆接地故障点不在这两处。利用f-406电力电缆故障测试仪对故障点进行排查图采用低压脉冲法图被测试电缆，a相接测试线由于故障点为金属性接地，利用f406 电力电缆故障测试仪的低压脉冲法进行测量，选择电缆种类交联聚乙烯电缆、采用波速172m/s、由于电缆小于2m采样频率选择48hz，点击采样键仪器进入自动采样，数据是连续的，调节仪器的幅度和位移旋钮，使观察采集到的波形幅度、位置及特征最清楚。测量完故障相后，在同样的测试条件下选择正常相b相进行测量，并录取波形。由于电缆三相之间长度相同、材料相同、工艺相同、测试条件相同，因此具有非常的可比性，根据正常相发射波与终端开路反射波的时差，测电缆全长为255米，与现场跨步实测值相近。此时比对故障相与正常相脉冲波形，锁定电缆故障点在距6v母线室214米的位置，此位置现场电缆盖板完好，目测无故障现象。再次利用测量故障相对地电阻的方法，晃动电缆可疑点，发现电阻值突变为无穷大，说明故障点就在此处。由图可以看出，电缆由于长期放置在棱角比较尖锐的角铁上，在各种外力长期作用下，角铁逐渐穿破外护套、钢铠、内护套、主绝缘最后导致击穿放电形成金属接地。使用f-406电力电缆故障测试仪对故障点检测的距离与我们实际测量的距离误差在40cm范围内，故障点判断准确，给故障的处理带来了方便。图如下：图电缆故障点现象图电缆故障点位置接触的角铁尖端此外，该电缆故障测试仪的冲击闪络法主要用于高阻故障，电力电缆的高阻故障几乎占电缆故障率的90%以上，高阻故障是绝缘介质的绝缘强度下降所致，因为故障点的阻值高，测量电流小，所以既使使用灵敏的仪表也难以测量，根据绝缘介质的电击穿现象出发，只要对电缆加足够强度的电压，故障点就会击穿，故障点就会被电弧短路，在故障点放电的前后，电压会产生跃变，由于介质击穿，其电离过程需要一段时间，而弧光放电一般要持续数百微秒到几个毫秒，因此跃变电压在整个放电期间就会以波的形式在故障点和电缆头之间来回反射，把瞬变电压和来回反射的波形记录下来，便可以测量电波来回反射的时间，再根据波在电缆中的传播速度，就可以计算出故障点的实际位置。结论电缆故障的粗测定位技术非常成熟，但精度很低，而行波在电缆传播的折反射技术是非常先进的，对故障点的精确定位可以将误差控制在40cm之内，但在实际操作中还要注意电缆走向和型号，以便更加