10KV电力电缆故障探测介绍

发布 2021-04-26 21:50:28 阅读 8333

随着高铁相继建成开通投入运行,我段接管的高铁供电设备越来越多,由于10kv等级的高压电缆线路与架空线路相比,对线路走廊要求低,不易台风、雷暴雨等恶劣天气影响,供电可靠性高。因此,被广泛应用于高铁供电线路,尤其贯通线均采用单芯电缆供电。虽然电缆线路供电可靠性高,但一旦发生故障,查找困难。

如何总结出一种能够快速、准确查找电缆故障的方法,以便快速排除电缆故障是确保高铁供电安全的关键,现将电缆故障查找及处理方法介绍如下,供大家参考:

一、常用电力电缆故障探测仪:

常用电力电缆故障探测仪有电缆故障测距仪、电缆路径仪、电缆故障定点仪、电缆识别仪、高压脉冲信号发生器、音频信号发生器。他们的主要用途如下:

1、电缆故障测距仪:用于电力故障预定位,即电缆故障位置粗测。测试的方法有两种,一种是低压脉冲反射法和高压脉冲弧反射法。

低压脉冲反射法:这种测量方法是将高频率的低压脉冲发送到电缆中,该脉冲沿电缆传播,直到阻抗失配的地方,如中间接头、t接头、短路点、断路点和终端头等,在这些点上都会引起波的反射,反射脉冲回到电缆测试端时被试验设备接收。一般用于测量电缆全长、电缆开路(断线)或电缆短路(阻值小于200ω)。

高压脉冲弧反射法:用于高阻故障测试。

主要仪器及用途:

2、电缆路径仪:用于电缆路径定位。

3、电缆故障定点仪:用于电缆故障精确定位。

4、电缆识别仪:用于故障电缆识别。

5、高压脉冲信号发生器:高压脉冲弧反射法测试时与故障测距仪配套使用。

6、音频信号发生器:电缆路径测试时与电缆路径仪配套使用。

t-905 电力电缆故障测距仪t-303 电缆测试高压信号发生器。

二、电力电缆常用探测方法:

高压电缆敷设方式一般采用直埋(穿管保护)和沿电缆沟敷设两种方式。由于直埋电缆和沿沟敷设电缆的条件差别较大,电缆一旦故障发生,可根据故障类型选择合适的探测方法,正确探测方法将直接影响对事故处理的速度。现将直埋电缆故障和沿沟敷设电缆故障的查找方法介绍如下:

a、直埋电缆故障查找方法:我段10kv电源线及站馈线(普铁贯通线)电缆多数采用直埋敷设,比较有代表性,其故障查找及处理方法及步骤如下:

隔离故障电缆:电缆线路发生故障时,一般可采用分断线路隔离开关或断路器,分别对线路进行测试,迅速判断故障电缆,并将故障电缆隔离。

使用电缆故障探测仪对电缆故障探测前,应优先考虑对故障电缆路径(电缆中间头井)进行巡视检查,排除外力破坏等明显故障点。

判断电缆故障性质:采取安全措施,拆除电缆终端头,分别对电缆三相绝缘测试,判断电缆故障相及故障电缆绝缘阻值。

对故障电缆预定位(初测):

根据电缆故障性质可采用以下方法进行故障距离测试(预定位)。电缆开路(断线)或低阻短路(阻值小于200ω)可选用低压脉冲反射法测试;电缆高阻故障(阻值大于200ω)可选用高压脉冲弧反射法测试。

电缆开路(断线)或低阻短路(阻值小于200ω)可选用低压脉冲反射法测试故障距离。分别测试故障相和正常相波形,并进行对比,便于距离判断。

电缆高阻故障(阻值大于200ω)可选用高压脉冲弧反射法测试故障距离。

先对故障电缆进行全长测试(用低压脉冲法对电缆绝缘良好的一相进行测试,保存测试波形),再测试故障波形,并进行比对,便于故障点判断。

故障电缆路径测试:如果电缆故障区域的电缆路径不清楚或不能确定,需使用电缆路径仪对故障电缆路径进行测试,为电缆精确定位创造条件。路径清楚的可省略该步骤。

对故障电缆进行精确定位:根据所测试的故障距离及电缆路径情况进行预定位。利用高压信号发射器向故障电缆发送高压脉冲信号,高压脉冲信号在故障点会产生强大的脉冲放电,(脉冲电压一般为20—25kv,脉冲间隔3—5秒),放电声波会沿土壤向上传播,测试人员利用定位器进行故障定位,当声音信号与磁场信号同步时,即可确定故障位置。

故障定位是故障电缆查找的关键步骤,也是故障电缆查找的难点,能否快速排除故障,除了有良好的仪器外,主要取决于现场工作人员的实际经验。

准备抢修电缆所需的材料,开挖抢修电缆作业面:故障点定位后立即确定电缆抢修方案。一方面积极准备抢修可能要需要的电缆及电缆附件;另一方面,组织人员(根据电缆埋设深度及电缆沟情况,确定是否采用机械开挖)开挖故障点位置抢修电缆所需的作业面,为尽快修复电缆创造条件。

敷设电缆及电缆附件制作:根据抢修方案,敷设高压电缆、制作电缆中间头(终端头)。如有两根及以上电缆同沟敷设,且不能确定故障电缆的,应利用电缆识别仪对故障电缆进行识别,确保作业安全。

试验、安装电缆终端头及恢复送电。故障电缆修复后,应对故障电缆进行绝缘测试和耐压试验,核对电缆相位,安装电缆终端头,拆除安全措施,恢复送电。

注意事项:故障电缆恢复送电过程中,应先将电源送至10kv配电所母线或其中一台变压器低压母线(不能带负荷),利用母线pt、变压器低压侧电压进行相位(相序)测试核对,或利用高压核相仪进行核对,确保相序、相位正确无误后,再向用户供电,确保供电安全。

b、高铁贯通线电缆(沿沟敷设电缆)故障查找方法。

我段管内高铁贯通线(一级和综合)电缆均采用沿沟敷设,且多数采用单芯电缆。现以高铁贯通线电缆故障为例,介绍一下电缆故障查找及处理的方法和步骤,供大家参考。

由于高铁电缆采用单芯电缆且沿高铁电缆沟敷设,运行条件及供电设备与普铁三相电缆有较大区别。因此,测试方法及步骤有较大差别,总体来说比较简单。

隔离故障电缆:电缆线路发生故障时,客专调度可利用远动系统对故障电缆进行远动查找,隔离故障电缆。

判断电缆故障性质:采取安全措施,拆除电缆终端头,分别对电缆三相进行绝缘测试,判断电缆故障相及故障绝缘阻值。

准备抢修所需的工器具、材料及电缆探测设备:

主要材料:同规格的单芯电缆10至20米;同规格的电缆中间头3至6套;绝缘硅脂膏润滑剂及无水酒精纸数包(电缆附件里有,最好另备),bv-2.5塑料线20-100米。

主要工具:电缆终端插头专用工具及常规工具,对讲机3至4台及照明器具,(如天气不好,还应备太阳伞或彩条等防雨器具)。

仪器:3123电子兆欧表或2500v及以上兆欧表,常用仪表。

电缆探测仪器:德国赛巴电缆故障探测仪【科汇故障测距仪(含偶合器)、高压脉冲信号发生器、高压电容及配套测试线】;德国赛巴电缆识别仪。

判断电缆故障性质:利用天窗时间进入作业现场。

采用德国赛巴电缆故障探测仪的需用轨道车进入作业区间(可申请故障修)。

长大隧道内电缆或汽车无法到达箱变附近的,需用轨道车进入作业区间。

除以上两种情况外,可用汽车通过岗亭进入作业区间。

采取安全措施:将电缆两端的箱变高压开关“远方/当地”开关打在“当地位”,确认开关断开位,合上接地刀闸,打开箱变开关电缆插头室门板。

测试电缆绝缘,判断故障相及故障性质:采取安全措施后,拆除电缆插头端部堵头及避雷器(可不拆除避雷器)。电缆插头端部堵头拆除后应立即验电,确认无后再触及电缆头及相关设备。

故障电缆精确定位。

无需对故障电缆进行路径测试。

无需对故障电缆进行故障距离(预定位)测试。

高铁高压电缆沿铁路两侧电缆沟敷设,受综合地线及接触网等设备影响,高铁电缆感应电较强,感应电对距离测试干扰较大。现场用低压脉冲反射法测试电缆全长及高压脉冲弧反射法测试故障距离所得到的波形不稳定,无法判断距离。由于电缆沟里故障点的高压脉冲放电声音容易传播,在数十米内可以清晰听见,具备直接定位条件。

因此,高铁电缆沟里的电缆故障可以不用测试故障距离,而直接采用放电定位。

利用高压信号发射器向故障电缆发送高压脉冲信号,高压脉冲信号在故障点会产生强大的脉冲放电,(脉冲电压一般为20—25kv,脉冲间隔3—5秒),放电声音在电缆沟里容易传播,尤其是夜间,在数十米内可以清晰听见。不需要用定位器进行故障定位,抢修人员分区段同时沿电缆沟徒步巡视,即可确定故障位置。

制作电缆中间接头:由于高铁电缆沟无预留电缆,制作电缆中间头不够长,需敷设5至10米高压电缆,多余电缆沿沟外盘圈,确保弯曲半径符合要求。

制作电缆中间头接头过程中,应对电缆做相位标识,防止错位连接!

杭深线贯通电缆存在多条电缆同沟敷设,故障电缆会烧伤相邻电缆,被烧伤电缆(有可能是另回路电缆或通讯、信号电缆),需用电缆识别仪加以识别,严禁用电缆剪直接开断电缆。

试验、安装电缆终端头及恢复送电。故障电缆修复后,应对故障电缆进行绝缘测试及耐压试验,安装电缆终端头,核对电缆相位,拆除安全措施,恢复送电。

为确保修复后的贯通线相位正确,贯通线应转由供电工区所在地配电所备供。抢修人员返回10kv配电所,在修复后贯的通线微机保护单元上检查同期角是否与原来的角度一致。确保信号供电安全。

10kV电力电缆故障检测

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