電纜線路故障診斷和故障定位技術(shù).ppt

電纜線路故障診斷和故障定位技術(shù) 1 主要內(nèi)容一 電纜線路故障診斷與分類二 電纜線路故障的初測(cè)三 電纜線路的識(shí)別四 電纜線路故障的精確定點(diǎn)五 思考與練習(xí) 2 一 電纜線路故障診斷與分類 電纜故障性質(zhì)的診斷 是確定故障的類型及故障電阻阻值 以便于測(cè)試人員選擇適當(dāng)?shù)碾娎|故障測(cè)距與定點(diǎn)方法 一 目的 3 一 電纜線路故障診斷與分類 電纜故障種類很多 為便于電纜的故障測(cè)尋 可分為以下五種類型 二 分類 1 接地故障2 短路故障3 斷線故障4 閃絡(luò)性故障5 混合性故障 4 一 電纜線路故障診斷與分類 1 試驗(yàn)擊穿故障性質(zhì)的確定 三 方法 1 單相接地故障 2 相間短路故障 3 閃絡(luò)性故障 2 運(yùn)行故障性質(zhì)的確定 1 接地故障 2 短路故障 3 斷線故障 4 混合型故障 3 電纜故障電阻的低阻 高阻確定 5 一 電纜線路故障診斷與分類 電纜絕緣故障 6 一 電纜線路故障診斷與分類 電纜斷線故障 檢查電纜導(dǎo)體連續(xù)性是否完好 方法是在一端將A B C三相短接 不接地 到另一端用萬(wàn)能表的電阻 1檔測(cè)量各相間電阻值是否為零 1 若各相間均為零 則三相完好 2 若AB為零 BC CA不為零 則C相斷線 3 若各相間均不為零 則兩相或三相斷線 7 一 電纜線路故障診斷與分類 電纜故障電阻的低阻 高阻 不是某個(gè)固定電阻值 而應(yīng)是根據(jù)初測(cè)設(shè)備的靈敏度確定的 例 8 二 電纜線路故障的初測(cè) 1 電橋法2 低壓脈沖法3 直閃法4 沖閃法5 脈沖電流法6 二次脈沖法 電纜故障的初測(cè)是指在電纜一端用專用設(shè)備確定故障點(diǎn)距測(cè)試端的電氣距離 常用的方法為 9 二 電纜線路故障的初測(cè) 1 電橋法 Rx R2 R3 R1 當(dāng)電橋平衡時(shí)檢流計(jì)中的電流Ig 0 則 10 二 電纜線路故障的初測(cè) 電橋?qū)嵨飯D 11 二 電纜線路故障的初測(cè) 用電橋法測(cè)量電纜低阻接地故障 N M 2L Lx LxLx 2LM M N 12 二 電纜線路故障的初測(cè) 用電橋法測(cè)量電纜低阻兩相短路故障 Lx 2LM M N 13 二 電纜線路故障的初測(cè) 電橋查找故障的限制條件 1 故障電纜至少要有一相絕緣良好 2 電纜不能是斷線故障 3 電纜要有準(zhǔn)確的長(zhǎng)度 14 二 電纜線路故障的初測(cè) 電纜故障探傷儀實(shí)物圖 15 二 電纜線路故障的初測(cè) 高壓電橋?qū)嵨飯D 16 二 電纜線路故障的初測(cè) 高壓電橋接線圖 17 二 電纜線路故障的初測(cè) 2 低壓脈沖法 在測(cè)試時(shí) 從測(cè)試端向電纜中輸人一個(gè)低壓脈沖信號(hào) 該脈沖信號(hào)沿著電纜傳播 當(dāng)遇到電纜中的波阻抗不匹配點(diǎn)時(shí) 如 開(kāi)路點(diǎn) 短路點(diǎn) 低阻故障點(diǎn)和接頭點(diǎn)等 均會(huì)產(chǎn)生波反射 反射波傳回測(cè)試端 被儀器記錄下來(lái) 假設(shè)從儀器發(fā)射出發(fā)射脈沖到儀器接受到反射脈沖的時(shí)間差為 t 同時(shí)如果已知脈沖電磁波在電纜中傳播的速度是v 那么根據(jù)公式L v t 2即可計(jì)算出阻抗不匹配點(diǎn)距測(cè)t端的距離L的數(shù)值 18 二 電纜線路故障的初測(cè) 低壓脈沖法接線 19 二 電纜線路故障的初測(cè) 相關(guān)公式 Lx 故障點(diǎn)距離 V 波速度 l 長(zhǎng)線長(zhǎng)度 L 長(zhǎng)線單位長(zhǎng)度的電感量 C 長(zhǎng)線單位長(zhǎng)度的電容量 Z 波阻抗 R 負(fù)載電阻 P 反射系數(shù) t 時(shí)間 20 二 電纜線路故障的初測(cè) 例 設(shè)波阻抗Z 50 故障電阻Rg 100 計(jì)算反射系數(shù)P 解 21 二 電纜線路故障的初測(cè) 電纜中的脈沖傳播與反射基本原理 開(kāi)路反射為正反射 短路反射為負(fù)反射 中間接頭反射 阻抗變化點(diǎn)Z1 Z2 中間接頭反射 22 二 電纜線路故障的初測(cè) 斷線故障波形 23 二 電纜線路故障的初測(cè) 低阻短路或接地故障波形 24 二 電纜線路故障的初測(cè) 典型的低壓脈沖反射波形 25 二 電纜線路故障的初測(cè) 低壓脈沖比較法實(shí)際測(cè)量的低阻故障波形 26 二 電纜線路故障的初測(cè) 低壓脈沖實(shí)測(cè)圖 27 二 電纜線路故障的初測(cè) 兩相低壓脈沖比較實(shí)測(cè)圖 28 二 電纜線路故障的初測(cè) 3 直閃法 這種方法能測(cè)量閃絡(luò)性故障及一切在直流電壓下能產(chǎn)生突然放電 閃絡(luò)性 的故障 接線圖 29 二 電纜線路故障的初測(cè) 波形 公式 30 二 電纜線路故障的初測(cè) 直閃法實(shí)物接線圖 31 二 電纜線路故障的初測(cè) 4 沖閃法 這種方法能用于測(cè)量泄漏性高阻接地或短路故障 接線圖 32 二 電纜線路故障的初測(cè) 沖閃法實(shí)物接線圖 33 二 電纜線路故障的初測(cè) 波形 公式 34 二 電纜線路故障的初測(cè) 5 脈沖電流法 脈沖電流法是采用線性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號(hào) 接線圖 35 二 電纜線路故障的初測(cè) 典型波形 公式 36 二 電纜線路故障的初測(cè) 實(shí)測(cè)波形 37 二 電纜線路故障的初測(cè) 說(shuō)明 1第一個(gè)脈沖測(cè)量區(qū)間 與擊穿延時(shí)相關(guān)2第二個(gè)脈沖測(cè)量區(qū)間3高壓脈沖4從電纜終端的反射5故障點(diǎn)的第一次反射6故障點(diǎn)的第二次反射 38 二 電纜線路故障的初測(cè) 6 二次脈沖法 通過(guò)高壓發(fā)生器給存在高阻或閃絡(luò)性故障的電纜施加高壓脈沖 使故障點(diǎn)出現(xiàn)弧光放電 由于弧光電阻很小 在燃弧期間原本高阻或閃絡(luò)性的故障就變成了低阻短路故障 此時(shí) 通過(guò)耦合裝置向故障電纜中注人一個(gè)低壓脈沖信號(hào) 記錄下此時(shí)的低壓脈沖反射波形 則可明顯地觀察到故障點(diǎn)的低阻反射脈沖 在故障電弧熄滅后 再向故障電纜中注人一個(gè)低壓脈沖信號(hào) 記錄下此時(shí)的低壓脈沖反射波形 此時(shí)因故障電阻恢復(fù)為高阻 低壓脈沖信號(hào)在故障點(diǎn)沒(méi)有反射或反射很小 把帶電弧波形和無(wú)電弧波形進(jìn)行比較 兩個(gè)波形在故障點(diǎn)的位置上明顯不同 波形的明顯分歧點(diǎn)就是故障點(diǎn) 39 二 電纜線路故障的初測(cè) 接線圖 40 二 電纜線路故障的初測(cè) 原理 41 二 電纜線路故障的初測(cè) 效果圖 42 二 電纜線路故障的初測(cè) 實(shí)測(cè)圖 43 二 電纜線路故障的初測(cè) 第三脈沖為高阻狀態(tài)實(shí)測(cè)圖 44 二 電纜線路故障的初測(cè) 例 1 45 二 電纜線路故障的初測(cè) 例 2 46 二 電纜線路故障的初測(cè) 例 3 47 二 電纜線路故障的初測(cè) 例 4 48 二 電纜線路故障的初測(cè) 例 5 49 二 電纜線路故障的初測(cè) 電纜 YJV228 7 10kV3X240mm2電纜長(zhǎng)度 473米故障點(diǎn) 112米 常州電纜故障 50 二 電纜線路故障的初測(cè) 例 不放電電纜故障 51 三 電纜線路的識(shí)別 電纜線路的識(shí)別包括電纜路徑的查找和電纜線路的鑒別 一 電纜線路路徑的查找 在待測(cè)電纜上加人特定頻率的電流信號(hào) 通過(guò)接收該電流信號(hào)在電纜周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)來(lái)查找出電纜路徑和識(shí)別出被測(cè)電纜 常用的方法 1 音谷法2 音峰法3 極大值法 52 三 電纜線路的識(shí)別 1 音谷法 53 三 電纜線路的識(shí)別 2 音峰法 54 三 電纜線路的識(shí)別 3 極大值法 55 三 電纜線路的識(shí)別 極大值法路徑儀實(shí)物圖 56 三 電纜線路的識(shí)別 接線方式法 相鎧接線 相地接線 鎧地接線 相相接線 57 三 電纜線路的識(shí)別 二 電纜線路的鑒別 在幾條并列敷設(shè)的電纜中正確判斷出已停電的需要檢修或切改的電纜線路 常用的方法為脈沖信號(hào)法 58 四 電纜線路故障的精確定點(diǎn) 電纜線路故障的精確定點(diǎn)是指在經(jīng)過(guò)初測(cè)和確定電纜路徑后 準(zhǔn)確定出電纜故障點(diǎn)所在的具體位置 常用的方法 1 聲測(cè)法2 聲磁同步法3 音頻信號(hào)法4 跨步電壓法 59 四 電纜線路故障的精確定點(diǎn) 1 聲測(cè)法 利用直流高壓試驗(yàn)設(shè)備向電容器充電 儲(chǔ)能 當(dāng)電壓達(dá)到某一數(shù)值時(shí) 球間隙擊穿 高壓試驗(yàn)設(shè)備和電容器上的能量經(jīng)球間隙向電纜故障點(diǎn)放電 產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)聲波 從而用定點(diǎn)儀確定故障點(diǎn)位置 接線方式圖 60 四 電纜線路故障的精確定點(diǎn) 聲測(cè)法定點(diǎn) 61 四 電纜線路故障的精確定點(diǎn) 2 聲磁同步法 向電纜施加沖擊直流高壓使故障點(diǎn)放電 在放電瞬間電纜金屬護(hù)套與大地構(gòu)成的回路中形成感應(yīng)環(huán)流 從而在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng) 應(yīng)用感應(yīng)接收儀器接收脈沖磁場(chǎng)信號(hào)和從故障點(diǎn)發(fā)出的放電聲信號(hào) 儀器根據(jù)探頭檢測(cè)到的聲 磁兩種信號(hào)時(shí)間間隔為最小的點(diǎn)即為故障點(diǎn) 62 四 電纜線路故障的精確定點(diǎn) 63 四 電纜線路故障的精確定點(diǎn) 3 音頻信號(hào)法 主要用于查找金屬性短路故障 在發(fā)生金屬性短路的兩者之間加入音頻電流信號(hào)后 音頻信號(hào)接收器在故障點(diǎn)正上方接收到的信號(hào)會(huì)突然增強(qiáng) 過(guò)了故障點(diǎn)后音頻信號(hào)會(huì)明顯減弱或者消失 用這種方法可以找到故障點(diǎn) 64 四 電纜線路故障的精確定點(diǎn) 65 四 電纜線路故障的精確定點(diǎn) 4 跨步電壓法 通過(guò)向故障相和大地之間加入一個(gè)直流高壓脈沖信號(hào) 在故障點(diǎn)附近用電壓表檢測(cè)放電時(shí)兩點(diǎn)