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礦用電纜故障測試中電纜故障精確定點及注意事項


時間:2019-2-14 13:24:40 | 作者:陜西意聯電氣 | 標簽: 電纜故障測試儀

  礦用電纜故障測試中電纜故障精確定點及注意事項:隨著煤礦采掘機械化水平提高以及大功率用電設備的投入,供電電壓升級,井下橡套電纜被越來越多的廣泛使用,由于井下環境潮濕、機械外力損傷、絕緣層電腐蝕、長期超負荷運行、彎曲扭曲等疲勞損害、連接工藝差等原因,電纜故障層出不窮,下面介紹具體故障:


A、低阻接地或短路故障:

  指電纜一芯或數芯對地絕緣電阻或者芯線間絕緣電阻低于10K,而導體連接良好者,又可分為單相接地、兩相短路或接地,三項短路或接地。

B、高阻接地或短路故障:
  指電纜一芯或數芯對地絕緣電阻或者芯線間絕緣電阻低于正常值較多但是高于10K,一般有單相接地,多相短路或接地等。

C、完全斷線故障:
  電纜各芯線絕緣良好,一芯或數芯斷線。

D、不完全斷線故障:
  電纜各芯線絕緣良好,一芯或數芯導體斷開或不完全斷開經電阻聯通者,可分為高阻斷線故障和低阻斷線故障。

F、完全斷線并接地故障:
  電纜芯線間絕緣良好,但芯線斷開,處于高阻或者低阻接地。
 

   故障清楚了,來談談如何快速查找故障,電纜故障精確定點是重點,下面是各類電纜故障的精確定點方法淺談:(附圖,附對應的成套電纜故障定點設備)

電纜故障定點設備


一、精確定點的方法

  從整個電纜故障測量技術來看,故障點的精確定點是重點,也是各種煤礦電纜故障測試儀準確與否的關鍵。

  由于電纜的故障性質不同,定點的具體做法稍有差異,所以下面就針對不同性質的電纜故障分別進行分析和討論。

1.低阻故障的定點
  用低壓脈沖法對低阻故障進行故障點的粗測后,按圖1連接線路,然后在粗測的范圍內進行定點。由于這類故障電阻小,因此故障點的放電間隙也小,致使施加的沖擊高壓在不很高的情況下,故障點便發生閃絡放電。


  這時因閃絡放電而產生的沖擊振動波也小,因此給定點時的測聽工作增加了難度。再加上定點現場其他因素的干擾,這時的放電聲往往不易分辨甚至聽不到放電聲,當發生這種情況時,可以人為地調節球間隙的距離,以控制沖擊電壓的高低;


  同時還可以通過加大貯能電容器的電容量,增強放電強度,從而獲得較強、較大的放電聲,便于收聽、分析和判斷故障點的精確位置。當然,無論任何時間,收聽到聲音最大的點即為故障點。


低阻故障定點接線圖
圖1低阻故障定點接線圖
2.高阻故障定點法


  高阻故障的定點方法和低阻一樣,接線方法仍如圖1所示。因這類故障的阻抗較高,定點時施加沖擊電壓除非達到較高的幅度,故障點才會發生閃絡放電,故放電聲和由此而產生的沖擊振動波一般說來都比較大,較便于收聽、分析和辨別,因而相比之下就比較容易定點。


3.開路故障的定點

   對于開路故障的定點,電路連接如圖2所示。由圖可以看出,在故障相的一端加沖擊高壓,而故障相的另一端及另外兩相和電纜鉛包連接后充分接地,然后利用定點儀在粗測的范圍內進行定點。因開路故障類似于高阻故障,因此故障現象與高阻故障相類似。在定點時,除電路連接與高阻故障定點時稍有區別外,其定點方法與高阻故障的定點方法相同。


開路故障定點接線圖


圖2開路故障定點接線圖

4.特殊位置故障點的定點

  上述僅是一般情況下的定點方法,即故障點都遠離測試端。如果故障點就在測試端附近,這時故障點的放電聲會被球隙的放電聲所淹沒。因此故障點的放電聲不易被測尋人員收聽,當然也就無法定點了。當遇到這種情況時,可以采用如下措施進行接線,

  如圖3所示。由圖可見,由于人為地將球間隙放到遠離測試端的另一端,并通過已知的正常相對故障相加電壓,從而達到故障相閃絡放電的目的。這時因串入回路的球間隙遠離測試端,因此當故障點放電時就比較容易收聽了,就不會因球隙放電聲的干擾而難以辨別了。

故障點在測試端附近的接線圖

圖3故障點在測試端附近的接線圖

二、定位技巧

  上面介紹了故障點在常規和特殊位置時的定點方法,而實際測尋時遇到的情況往往要比想象的復雜的多,即使按上面介紹的方法進行定點,仍有很多技巧性的東西需要掌握。下面推薦兩種定點中的技巧。

1.同步定點法

  所謂同步定點,就是利用兩臺(種)設備在同一地點、同一時間同時接收放電信息,從刑排除其他因素的干擾而準確迅速地確定故障點的精確位置。某供電局曾用一部定點儀和一對對講機的配合使用來實現同步定點,接線圖如圖1或圖26所示。
定點現場的環境是復雜的,如電力部門的電纜通常都設在街道的一側,來往車輛的車輪壓碾馬路和行人的腳步聲都會經探頭傳給定點儀的放大電路,與故障點放電閃絡時所產生的“啪、啪”聲波同時放大,致使測尋人員很難辨別清哪些是無用的雜音,哪些是有用的放電聲,從而增加了定點的難度。遇到這種情況就只好靠同步定點法進行定點了。

  具體做法是:甲對講機置于球間隙處,并使之處于發射狀態,乙對講機置于定點處,并使之處于接收狀態,這時只要球間隙放電發出聲音,處于球間隙處的甲機便接收這一信號并向外發射,定點者在故障范圍內,只要從耳機中接收到和乙對講機發出的放電聲同步的信號,就足以說明該處就是故障電纜的故障點。

2.三點兩次比較定點法
    
    為了準確迅速地在最短的時間內確定故障點的精確位置,合理地在粗測范圍內選擇測聽點是非常重要的。否則會因選點不佳而延誤時間。這里介紹某電業局采用的一種方法,即二點兩次比較定點法,其選點情況如圖4所示。

兩次比較法選點圖

圖4兩次比較法選點圖


  首先按測試儀測出的距離S在故障電纜上選點a,然后再在S±10 m處選出b和c兩點,這時所要選的三個點已基本確定。定點時首先在a、b兩點進行測聽比較,此時如果b點聲音大于a 點,則說明故障點就在b附近,即可以圍繞b點進行定點。如果b點聲音小于a點,可以進行第二次測聽比較,即對a、c點進行比較,如果此時a點聲音大于c點,則可肯定故障點就在a點附近;那么可以圍繞a點進行定點。如果在第二次測聽比較時,c點聲音大于a點,則說明故障就在c點周圍,即可圍繞c點進行定點。


  用上述方法進行定點,一般情況下,一兩個小時內確定故障點是問題不大的。另外,為使測聽真切和直觀,還可對上述三點進行局部開挖,因為土方量并不大,實踐證明,這樣更便于定點,同時可收到事半功倍的效果。

煤礦電纜故障測試儀全套設備組圖

煤礦電纜故障測試儀全套設備組圖


  目前煤礦電纜故障測試儀(全套設備組圖,如上圖)可以較好地完成上述三項測試任務,具體測量步驟如下:

  (1)將主機與被測電纜連接,顯示故障波形,并測出故障性質及故障點距離;
  (2)將路徑儀與被測電纜連接,用定點儀測量電纜走向和埋設深度;
  (3)將高壓設備與被測電纜連接,用定點儀沿電纜走向測出故障點準確位置。



定點儀沿電纜走向測出故障點準確位置


三、需注意的幾個問題



    在電纜故障測尋時,借助現代化的儀器和設備,便可準確迅速地確定故障點的精確位置,為故障的迅速處理,盡快恢復送電贏得寶貴的時間。但是如果測尋不得法,則可能導致設備的損壞和故障的擴大,給國家帶來不必要的損失,給測尋工作增添麻煩,下面談談測尋中應注意的幾個問題。


(1)在用沖擊放電聲定點時(包括測距)應特別注意電纜的耐壓等級。
     
  一般情況下,沖擊電壓的幅度不應超過正常運行電壓的3.5倍,即10 kV電纜所加電壓不應超過35 kV。6 kV電纜應不超過21 kV。不過在做電阻沖閃測距時,由于電阻的分壓作用,電纜上實際所承受的電壓還不到所加電壓的二分之一。因此,此時的沖擊電壓可適當提高到50 kV。


(2)前面已提到,精確定點是電纜故障測尋的重點。
   
  定點順利時可在1~2 h內結束,而不順利時,有時可能幾個小時甚至幾天都確定不下來,尤其是封閉性故障和定點時周圍環境特別吵鬧時,都會使定點工作感到極難。這時定點人員往往都表現得比較急燥。越是遇到這種情況,越是需要冷靜,否則會把問題越搞越復雜,越搞越糟。

   
    總之,相信礦用電纜故障測試儀器,作為一個專業的或兼職的測尋人員,只要能認真、冷靜地分析故障的類型和性質,平時多注意積累這方面的經驗、分析以往的每一次測尋工作,久而久之,就能做到得心應手地掌握儀器、設備,收到滿意的效果。

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