(1)实测案例一。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—10 3×95。运行电压:10kV。敷设方式:电缆沟。电缆全长:212m。运行时间:19年。
2)故障性质。运行跳闸故障。两端测绝缘电阻均为:RA=RB=500MΩ;RC=∞。导通试验结果:C相断线。
3)实测过程。
①采用低压脉冲法,并进行不同脉冲宽度波形的比较,如图7-2-7-1所示。图中Lx=120m;L=216m。
②声测定点。冲击电压:19kV。放电频率:1/3~1/4(l/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在118m处。
4)误差计算。
①绝对误差:120-118=2.0(m)。
③精测工程误差:0m。
图7-2-7-1 实测低压脉冲比较波形
(2)实测案例二。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—10 3×95。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:504m。运行时间:22年。
2)故障性质。运行跳闸故障。两端测绝缘电阻:始端RA=RB=RC=2000MΩ;终端RB=180Ω,其余同始端。导通试验结果:B相断线。
3)实测过程。
①低压脉冲法。在脉冲宽度为0.2μs时测得图7-2-7-2波形。图中Lx=154.6m。
图7-2-7-2 实测低压脉冲波形
②低压脉冲法。在脉冲宽度为2μs时测得图7-2-7-3波形。图中Lx=154.6m。
图7-2-7-3 实测低压脉冲波形
③声测定点。冲击电压:17kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在155m处精确定点。
4)误差计算。
①绝对误差:154.6-155=-0.4(m)。
③精测工程误差:0m。
(3)实测案例三。
1)一般情况。电缆型号:YJLV22—8.7/10 3×185。运行电压:3kV。敷设方式:直埋。电缆全长:660m。运行时间:13个月。
2)故障性质。运行跳闸故障。两端测绝缘电阻均为:RA=800kΩ;RB=RC=1000MΩ。导通试验结果:B、C两相断线。
3)实测过程。
①低压脉冲法。B、C相与A相波形如图7-2-7-4所示。图中Lx=215m,L=662.2m。
图7-2-7-4 实测低压脉冲波形
②声测定点。冲击电压:21kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。由于B、C两相断线,而且电阻太高,不易放电。因此,选择受故障影响,绝缘电阻较小的A相进行冲击放电。最后精确定点在214m处的中间接头。
4)结果分析。A相波形在故障部位也出现了微弱的正反射波,难道是800kΩ的高阻故障低压脉冲法也能测试吗?答案是否定的。如果你一定把它看成是高阻接地故障,根据脉冲反射原理,其反射系数约为-0.017,这显然与该处的反射波不符,它只能是接头造成的反射波。
(4)实测案例四。
1)一般情况。电缆型号:ZQ2—10 3×35。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:425m。运行时间:24年。
2)故障性质。运行跳闸故障。始端测绝缘电阻:RA=RB=RC=500MΩ。在用摇表测绝缘电阻时,其中C相阻值上升很慢,A、B两相阻值上升很快,故判断为A、B两相断线,立即用脉冲法测试验证。
3)实测过程。
①低压脉冲法波形如图7-2-7-5所示。图中Lx=160m,L=424m。
②声测定点。冲击电压:32kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在160m处精确定点。故障点位于保护管内,埋深3m。
图7-2-7-5 实测低压脉冲波形
4)测试体会。对于同一根电缆的三相,如果原绝缘电阻相同,则在断线故障状态下,测试绝缘电阻(某一定值)所需的时间,可用来估算故障距离,即
(5)实测案例五。
1)一般情况。电缆型号:ZLQD22—10 3×240。运行电压:10kV。敷设方式:电缆沟。电缆全长:388m。运行时间:5年。
2)故障性质。C相试验击穿。测绝缘电阻:Rc=60kΩ;RA=RB=2000MΩ。
3)实测过程。
①冲闪法。在21kV冲击电压下,经过2h测试未出现理想波形,停止冲击放电,再测绝缘电阻时得:RC=36Ω,立即改用低压脉冲法测试。
②低压脉冲法波形如图7-2-7-6所示。图中Lx=320m,L=389.2m。
图7-2-7-6 实测低压脉冲波形
③声测定点。冲击电压:21kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好;但故障点附近很长一段都有放电声响,后来降低冲击电压至16kV,将定点仪音量减小后,在320.0m处定点无误。
4)结果分析。
①该故障在进行冲闪法测试时,冲击电压(21kV)偏高,造成故障二次放电,使故障波形更加复杂。这一点也可从故障电阻的快速降低和故障点附近大面积的放电声音来加以判断。
②由于故障电阻小(36Ω),其等效阻抗接近于ZC,反射系数Pu大约为10%左右,因此,接地性反射很弱。
(6)实测案例六。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—10 3×95+ZLQD2—10 3×150。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:720m。运行时间:17年。
2)故障性质。B相试验击穿。击穿现象是:电压升到20kV时,泄漏电流迅速升至满刻度(1000μA)而击穿。测绝缘电阻:RB=100kΩ;RA=RC=500MΩ。
3)实测过程。
①直闪法波形如图7-2-7-7所示。图中Lx=536m。
图7-2-7-7 实测直闪法波形
②声测定点。冲击电压:22kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在520m处。
4)误差计算。
③精测工程误差:0m。
5)结果分析。
①该电缆由油浸纸电缆和不滴流电缆两段连接而成,测试端为油浸纸电缆,故障点位于不滴流段上。由于V油浸纸>V不滴流,所以,测试距离产生了较大的正误差。
②如果已知两段电缆的实际长度,可以计算出实际电缆的故障距离,避免上述测试误差。
(7)实测案例七。
1)一般情况。电缆型号:ZQ2—10 3×150。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:601m。运行时间:31年。
2)故障性质。B相试验击穿。测绝缘电阻:RB=16kΩ;RA=RC=2000MΩ。
3)实测过程。
①首先选用直闪法。由于试验击穿后反复耐压,破坏了故障点的闪络特性,因而直闪法测不出波形。改用冲闪法测试。
②冲闪法波形如图7-2-7-8所示。图中Lx=600m。
图7-2-7-8 实测冲闪法波形
图7-2-7-9 实测直闪法波形
③波形解释。该波形提供了两条故障点位于终端的判断依据:a.明显的负脉冲;b.Lx≈全长。
④声测定点。冲击电压:24kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态理想。当走近终端时,用耳朵即可直接听到终端头的放电声。
4)测试体会。电缆试验发生击穿故障后,不应进行反复升压试验,更不能不经粗测就先进行冲击放电定点。因为,反复耐压或冲击放电的结果是使故障点形成碳化通道,故障电阻下降,所以加不上直流高压,直闪法测不出波形。
(8)实测案例八。
1)一般情况。电缆型号:ZQ2—3 3×120。运行电压:3kV。敷设方式:电缆块+电缆井。电缆全长:866m。运行时间:24年。
2)故障性质。A相试验击穿。击穿现象是:当电压升到15kV时,因泄漏电流突然增大而击穿。
3)实测过程。
①直闪法波形如图7-2-7-9所示。图中Lx=360m。
②声测定点。冲击电压:24kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在360m处的井内准确定点。故障部位是一个中间接头。
4)结果分析。
①绝缘电阻没测,不进行准确的故障性质判断,就选用直闪法测试,既没有道理,又欠妥当。
②一般的泄漏性故障应选用冲闪法测试,而该例却选择了直闪法,而且还顺利地得到了理想的测试波形。
(9)实测案例九。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—10 3×120+ZQ2-10 (3×120+3×70)。运行电压:10kV。敷设方式:直埋+电缆井。电缆全长:1424m。运行时间:27年。
2)故障性质。B相试验击穿。测绝缘电阻:
RB=250MΩ。RA=RC=300MΩ。
3)实测过程。
①直闪法波形如图7-2-7-10所示。图中Lx=200m。
图7-2-7-10 实测直闪法波形
②声测定点。冲击电压:26kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态不理想,因此放大球间隙、并联使用两片电容器(1μF/片),提高冲击电压到32kV,放电频率达1/12(1/s),此时放电效果良好,最后在197m处准确定点。
4)误差计算。
①绝对误差:200-197=3(m)。
③精测工程误差:0m。
(10)实测案例十。
1)一般情况。电缆型号:ZQ2—10 (3×35+3×70)。运行电压:10kV。敷设方式:直埋+架空。电缆全长:320m。运行时间:10年。
2)故障性质。A相试验击穿。击穿现象是:电压升到28kV以后,泄漏电流迅速增大而击穿。测绝缘电阻:RA=8MΩ;RB=RC=2000MΩ。
3)实测过程。
①冲闪法波形如图7-2-7-11所示。图中Lx=115.8m。
②声测定点。冲击电压:20kV。放电频率:1/2~1/3(l/s)。故障点放电状态:尚可。定点位置:在115.5m处(架空部分)定点无误。
4)误差计算。
①绝对误差:115.8-115.5=0.3(m)。
③精测工程误差:0m。
图7-2-7-11 实测冲闪法波形
(11)实测实例十一。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—10 3×95。运行电压:10kV。敷设方式:电缆沟+直埋。电缆全长:562m。运行时间:21年。
2)故障性质。C相试验击穿。测绝缘电阻:RC=200MΩ;RB=RA=1000MΩ。
3)实测过程。
①首先选用直闪法。由于故障电阻太高,电压升至38kV仍无闪络,因此改用冲闪法。
②冲闪法。测得故障点放电不完善波形(冲击电压18kV),经提高电压(23kV),增大放电能量,波形无改变。故决定先冲击放电20分钟再测。冲击放电后,绝缘电阻降低到150Ω,立即采用低压脉冲法测试。
③低压脉冲法。波形如图7-2-7-12所示。图中Lx=240m。
图7-2-7-12 实测低压脉冲波形
④声测定点。冲击电压:16kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态:良好。由于在240m处是柏油马路,听不到放电声响。最后在240m处挖开后,发现故障点位于该处接头内,接头外有铁壳,壳内充填沥青胶,埋深1.6m。
4)结果分析。接地性故障,出现开路性反射波形的原因分析如下:
设该电缆特性阻抗Zc=20Ω,则根据长线理论,Pu为
可见该接地性反射很弱。另外,该处恰好是一个中间接头,由于接头反射大于接地反射,所以出现了图7-2-7-4的波形。
(12)实测案例十二。
1)一般情况。电缆型号:ZQ2—1 3×120。运行电压:380V。敷设方式:直埋。电缆全长:1010m。运行时间:22年。
2)故障性质。A相试验击穿。测绝缘电阻:RA=4kΩ;RB=RC=20MΩ。
3)实测过程。
①首先选用直闪法。由于直闪法测不出反射波形,于是改为冲闪法测试。
图7-2-7-13 实测冲闪法波形
③声测定点。冲击电压:18kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在39m处精确定点。
4)误差计算。
③精测工程误差:0m。
5)测试体会。在故障距离较近时,测取一个故障反射波的误差大于测取n个反射波的平均值的误差。
(13)实测案例十三。
1)一般情况。电缆型号:YJLV22—8.7/10 3×185。运行电压:3kV。敷设方式:直埋。电缆全长:660m。运行时间:10个月。
2)故障性质。C相运行接地。测绝缘电阻:RC=300Ω;RA=RB=1000MΩ。
3)实测过程。
①首先选用低压脉冲法,无故障反射波,改用直闪法。
②采用直闪法测试时,由于故障点电阻太低,加不上直流高压而无法测试,改用冲闪法。
③采用冲闪法测试时,冲击电压为16kV,测得的波形如图7-2-7-14所示。图中几乎看不到故障点的反射脉冲,其原因是放电能量太小,因此提高冲击电压到21kV再测,此时测取的波形如图7-2-7-15所示。图中Lx=231m。
图7-2-7-14 实测冲闪法波形
图7-2-7-15 实测冲闪法波形
④精测定点。在声测定点时,遇到了如下困难:由于交联电缆护套完好,单相对铜屏蔽层的放电声被钢铠和外护套所屏蔽。在231±20m的范围内精测均未听到放电声,于是决定在231±3m的范围内挖出电缆,然后将定点仪直接放在电缆上进行精测。这时可听到明显的故障点放电声,经仔细听测,将故障点确定在233m处。
4)误差计算。
①绝对误差:231-233=-2(m)。
③精测绝对误差:0.15m。
5)遗留问题。塑料绝缘电缆故障的粗测并不困难,但对于护套完好故障点的精测定点就比较困难了。因此,需要测试者不断积累经验,当然,从设备上改进更好。
(14)实测案例十四。
1)一般情况。电缆型号:YJV22—8.7/10 3×185。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:310m。运行时间:4年。
2)故障性质。运行跳闸故障。测绝缘电阻为:RA=500kΩ;RB=∞;RC=90kΩ。导通试验结果:无断线。
3)实测过程。
①C相冲闪法波形如图7-2-7-16所示。图中Lx=22m,4L′x=86m。则L′x=21.5m。
②声测定点。冲击电压:22kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在21m处精确定点。
图7-2-7-16 实测冲闪法波形
4)结果分析。由于故障点位于测试端附近,反射波比较密集,取一个波测试的故障距离Lx比取四个反射波的平均值L′x误差大,应予注意。
(15)实测案例十五。
1)一般情况。电缆型号:YJLV22—10 3×150。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:438m。运行时间:5年。
2)故障性质。B相运行接地故障。测绝缘电阻为:RB=40MΩ;RA=RC=2000MΩ。
3)实测过程。
①冲闪法波形如图7-2-7-17所示。图中Lx=278.6m。
图7-2-7-17 实测冲闪法波形
②声测定点。冲击电压:15kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态良好,但全线路都有放电声响;降低放电电压到8kV后,全线路都没有放电声响,故决定到终端再测。
③在终端采用冲闪法测得的波形如图7-2-7-18所示。图中L′x=160.0m。
图7-2-7-18 实测冲闪法波形
④断电缆。以上两个波形都很标准,而且两侧测得的故障距离之和为故障电缆的全长。因此,尽管在Lx=278.6m处没听到故障点的放电声响,但还是决定在故障部位开挖,定点仪置于电缆表面时仍无放电声响,于是在Lx=278.6m处切断电缆。两端做解除试验,并在未解除段电缆的距第一断点5m处再断第二点,至此两侧故障解除。
4)故障解剖。将切下来的5m故障段电缆解剖,其结果是:在距第一断点1.2m处为故障点。故障点已严重烧损(接地时间较长),主绝缘材料热熔后流失,线芯有80mm左右已裸露,几乎贴到铜屏蔽层上,并存有大量集水。集水是故障点放电无声响的主要原因。
(16)实测案例十六。
1)一般情况。电缆型号:YJV22—8.7/10 3×120。运行电压:6kV。敷设方式:电缆沟+架空。电缆全长:533m。运行时间:17个月。
2)故障性质。B相试验击穿。测绝缘电阻:RB=3MΩ;RA=RC=2000MΩ。
3)实测过程。
①冲击电压为14kV时的冲闪波形如图7-2-7-19所示。该波形为故障点未击穿波形。提高冲击电压到20kV再测。
图7-2-7-19 实测冲闪法波形
②冲击电压为20kV时的冲闪波形如图7-2-7-20所示。图中Lx=183.4m。
③声测定点。冲击电压:20kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在183m处顺利定点。
4)波形分析。图7-2-7-20波形中,在故障点闪络击穿正突跳之前有一个负脉冲,这是由于故障点放电延迟较大、冲击电压较低,造成的终端反射脉冲先于故障点闪络击穿脉冲到达测试端。
图7-2-7-20 实测冲闪法波形
(17)实测案例十七。
1)一般情况。电缆型号:ZQ2—3 3×70+ZLQ2—3 3×95。运行电压:3kV。敷设方式:直埋。电缆全长:568m。运行时间:37年。
2)故障性质。B相耐压试验击穿。测绝缘电阻:RB=1500MΩ;RA=RC=2000MΩ。(www.daowen.com)
3)实测过程。
①首先选用直闪法。在直流电压达35kV时故障点不闪络,故改用冲闪法测试。
②冲闪法波形如图7-2-7-21所示。图中Lx1=37.2m,Lx2=50.6m。
图7-2-7-21 实测冲闪法波形
③声测定点。冲击电压:27kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。在X1点附近(±5m范围)没有听测到故障点放电声响。在X2点听测到良好的放电声响,最终将故障点确定在50m处。
4)波形分析。开始在X1处取值的原因是:X1点的负向脉冲拐点较明确。从波形的形成原理上看,X2处才是故障点闪络脉冲的反射起始点。因此,Lx2为实际电缆故障距离。
(18)实测案例十八。
1)一般情况。电缆型号:ZQ2—10 3×150。运行电压:10kV。敷设方式:直埋+电缆井。电缆全长:1238m。运行时间:28年。
2)故障性质。B、C两相耐压试验击穿。测绝缘电阻为:RA=2000MΩ;RB=200kΩ;RC=300kΩ。
3)实测过程。
①B、C相冲闪波形如图7-2-7-22和图7-2-7-23所示。
图7-2-7-22中:8LXB=320m;即:LXB=40m。图7-2-7-23中:LXC=1240m。
图7-2-7-22 实测B相冲闪法波形
②按图7-2-4-40接线,进行终端冲闪法测试,其B、C相波形均为图7-2-7-24所示波形。
B相故障距离:L′XB=1200m。
C相故障距离:L′XC=1240m。
③声测定点。冲击电压:21kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:B相故障在LXB=40m处顺利定点;C相故障在户内头下250mm处定点。
图7-2-7-23 实测C相冲闪法波形
图7-2-7-24 实测终端冲闪法波形
4)结果分析。
①始端测试波形说明:B相故障较近(LXB=40m),形成反射密集波形;C相波形上测得的LXC近似电缆全长,出现的反射脉冲为终端反射脉冲。
②终端冲闪法波形说明:L′XB=1200m,这与LXB=40m的测试结果相互呼应;而L′XC=1240m,同时看到较为明显的负反射,说明故障点位于终端及其附近。经精测定点验证,上述分析是正确的。
5)测试体会。
①一根电缆上,有可能同时出现几个故障点。
②始端故障(如C相故障)在声测定点时,由于故障点与放电球间隙的放电是同步进行的,不易区分与识别,此时应将冲击放电装置(或放电球间隙)移到电缆另一端;否则应采取其他措施,如屏蔽球间隙或用绝缘杆触及故障电缆感受故障振动波(注意安全)等来辅助定点。
③该故障测试过程中,测取的波形不太标准。如果泄漏电流不大,确属闪络性高阻故障时,采用直闪法测试,可能会测得更为理想的波形。
(19)实测案例十九。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—10 3×185。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:3200m。运行时间:26年。
2)故障性质。耐压试验中发现三相均泄漏电流很大,直流高压加不上,测三相绝缘电阻为:RA=RB=RC=20kΩ。
3)实测过程。
①在15kV冲击电压下冲闪波形全貌如图7-2-7-25所示。图中L=3200m。
图7-2-7-25 实测冲闪法波形全貌
②在20kV冲击电压下冲闪波形全貌如图7-2-7-26所示。
图7-2-7-26 实测冲闪法波形全貌
③在25kV冲击电压下冲闪波形全貌如图7-2-7-27所示。展开后即可测量故障距离Lx=1004m。
图7-2-7-27 实测冲闪法波形全貌
④声测定点。冲击电压:25kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在1002m处顺利定点。
4)波形分析。
①图7-2-7-25波形为典型的故障点没闪络放电波形,t1处的反射脉冲为电缆终端的开路反射。
②显然,图7-2-7-26波形是故障点已闪络放电的波形,t1处仍为电缆终端开路反射,t2处为故障点闪络放电脉冲,t3处(不明显)为故障点闪络放电脉冲的第一次反射。这个波形表明了故障点放电不充分,且放电延迟较大。
③图7-2-7-27是比较理想的故障点放电波形。与图7-2-7-26波形相比,放电延迟明显减小,且故障点的放电脉冲先于终端反射到达测试端。
5)测试体会。图7-2-7-27波形上t2处的故障点反射脉冲很弱,增加了测距的难度与误差。其主要原因是故障距离较远或线路波形衰减较大,提高冲击电压可改善上述情况。
(20)实测案例二十。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ22—10 3×240。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:2000m。运行时间:7年。
2)故障性质。耐压试验中发现三相泄漏电流均超标。测三相绝缘电阻为:RA=RB=RC=150MΩ。
3)实测过程。
①冲击电压为15kV时的冲闪波形如图7-2-7-28所示。
图7-2-7-28 实测冲闪法波形
②冲击电压为10kV时的冲闪波形如图7-2-7-29所示。图中Lx=560m。
③声测定点。冲击电压:10kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在560m处定点无误。
4)波形分析。图7-2-7-28的波形是一个典型的冲击电压过高,造成了二次放电的波形。t1和t2分别是故障点第一次放电和第二次放电的正突跳的前沿,t3和t4分别是故障点第一次放电和第二次放电的第一次反射波。因此,存在如下关系
图7-2-7-29 实测冲闪法波形
5)测试体会。在进行冲闪法测试时,冲击电压不宜加的太高,否则会造成故障点的多次放电,使测试波形复杂化。
(21)实测案例二十一。
1)一般情况。电缆型号:YJLV22—8.7/10 3×185。运行电压:3kV。敷设方式:直埋。电缆全长:660m。运行时间:15个月。
2)故障性质。C相运行接地。测绝缘电阻:RC=70Ω;RA=RB=1000MΩ。
3)实测过程。
①低压脉冲法波形如图7-2-7-30所示。图中Lx=51.2m。
②在冲击电压为18kV时的冲闪法波形如图7-2-7-31所示。图中5Lx=258m,Lx=51.6m。
图7-2-7-30 实测低压脉冲波形
图7-2-7-31 实测冲闪法波形
③声测定点。冲击电压:18kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在51m处精确定点。
(22)实测案例二十二。
1)一般情况。电缆型号:YJV22—8.7/10 3×95。运行电压:10kV。敷设方式:电缆沟+直埋+架空。电缆全长:670m。运行时间:3.5年。
2)故障性质。运行跳闸故障。测绝缘电阻:
①始端RA=RB=1000MΩ,RC=3MΩ,相间均好;
②将终端三相短接共地后再测R′B=1000MΩ;R′A=R′C=0MΩ。
因此,故障性质判断为:B相断线,C相高阻接地,无相间短路。
3)实测过程。
①三相低压脉冲波形如图7-2-7-32所示。图中Lx=475.0m。
②C相冲闪波形如图7-2-7-33所示。图中Lxc=335.4m。
图7-2-7-32 实测低压脉冲波形
③声测定点。冲击电压:19.5kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。B相故障点放电良好,在475m处精确定点无误;C相故障点放电不佳,没有听到放电声响,于是提高冲击电压到26kV,在335m处定点成功。
图7-2-7-33 实测冲闪法波形
4)测试体会。
①电缆线路发生跳闸故障时,由于故障瞬间的过渡过程容易造成线路其他弱点的损坏,因此一次故障可以造成一个故障点,也可能造成多个故障点,电缆故障的测试工作应全面、细致,尽快找出所有故障点。
②根据故障性质判断结果,只有B相断线;而三相低压脉冲波均为开路性故障反射波形,造成这一矛盾现象的原因是:在进行故障性质判断中的导通试验时,采用了高压摇表(2500V,2500MΩ),2500V的电压将A、C两相断开很小的间隙击穿——呈导通状态,则判断A、C两相没有断线。当采用低压脉冲法测试时(脉冲电压约为250V),由于电压低,不能击穿A、C相断开很小的间隙——呈开路状态。因此,产生了上述矛盾。避免这种矛盾的根本办法是:不使用高压摇表做导通试验。
(23)实测案例二十三。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—10(3×75+3×95)。运行电压:6kV。敷设方式:直埋。电缆全长:122m。运行时间:21年。
2)故障性质。运行跳闸故障。两端测绝缘电阻:始端RB=50MΩ;RA=RC=2000MΩ;终端RA=RB=RC=0MΩ。导通试验结果:三相断线。
3)实测过程。
①三相低压脉冲始端波形和终端波形参见图7-2-7-34和图7-2-7-35。图中Lx=96m,L′x=26m。
图7-2-7-34 实测始端低压脉冲波形
②声测定点。冲击电压:18kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在Lx=96.0m处精确定点。在解除试验时,B相耐压合格,A、C两相均在15kV时击穿,说明另有故障,需重新测试。
4)重测过程。
图7-2-7-35 实测终端低压脉冲波形
①将96m处线芯连接线打开,测两段电缆绝缘电阻。始端段:RA=RC=500MΩ,RB=2000MΩ。终端段:RA=RB=RC=2000MΩ。故障性质确认为始端段A、C两相高阻接地故障。
②A、C两相冲闪波形均为如图7-2-7-36所示波形。图中Lx=62m。
③声测定点。冲击电压:15kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在62.2m处精确定点。
5)测试体会。
①一次故障可以造成两个以上的故障点。
②采用低压脉冲法测试时,只发现了开路性故障点,未能同时发现另外一个(62m处)高阻故障。
(24)实测案例二十四。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—3 3×240。运行电压:3kV。敷设方式:直埋。电缆全长:736m。运行时间:20年。
2)故障性质。B相运行接地。测绝缘电阻:RB=150MΩ;RA=RC=1000MΩ。
3)实测过程。
①直闪法波形如图7-2-7-37所示。图中Lxb=480.0m。
图7-2-7-37 实测直闪法波形
②声测定点。冲击电压:16kV。放电频率:1/2~1/3(1/s)。故障点放电状态良好,但听不到放电声,无法定点,故决定重测,此时RB=180kΩ。
4)重测过程。
①B相冲闪波形如图7-2-7-38所示。图中Lxb=480m。
图7-2-7-38 实测冲闪法波形
②将B、C两相在终端短接后,在始端测试C相冲闪波形如图7-2-7-39所示。图中Lxc=L+L′xb=992.0m,则L′xb=Lxc-L=992.0-736=256.0m。
图7-2-7-39 实测冲闪法波形
③声测定点。冲击电压:21kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在Lxb=484m处。但挖开后发现,下面是一条暗沟,上盖100mm厚的钢板,实际故障点确实在480m处。
(25)实测案例二十五。
1)一般情况。电缆型号:ZQD22—10 3×185。运行电压:10kV。敷设方式:直埋+电缆沟。电缆全长:668m。运行时间:6.5年。
2)故障性质。C相耐压试验击穿。测绝缘电阻:RC=1.5MΩ;RA=RB=40MΩ。
3)实测过程。
①在22kV冲击电压下的C相冲闪波形如图7-2-7-40所示。图中Lx=554.0m,L′=115.2m。
图7-2-7-40 实测冲闪法波形
②声测定点。冲击电压:22kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好;但没有检测到放电声响。
5)再次精测。保持原冲击电压不变,将储能电容由1μF增加到2μF,放电频率调整到1/6~1/7(1/s)。此时,放电状态良好,在554.0m处定点成功。
6)测试体会。该测试波形酷似回路冲闪法波形,在非回路法中比较少见,形成该波形的主要原因是:冲击电压太高,或故障点放电不完善。增大放电能量可改善故障点的放电状态。
(26)实测案例二十六。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ29—10 3×240。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:960m。运行时间:16年。
2)故障性质。预防性试验中发现A相泄漏电流太大(电压加到26kV时,泄漏电流已达到400μA),故停电检修。测绝缘电阻:RA=RB=RC=1000MΩ。
3)实测过程。
①击穿故障点。做A相直流耐压试验,在35kV时,泄漏电流由800μA迅速增大而击穿。
②直闪法。由于电压升至35kV时故障点不闪络,受设备容量限制,不能再升高电压,故而改用冲闪法。
③冲闪法。采用2μF储能电容,冲击电压达35kV,球隙闪络,出现放电不完善波形;同时球隙放电强度逐渐减弱,放电几次后就不再放电了。情况分析:上述试验结果表明,故障点没放电或放电不完善。由于故障电阻太大,在35kV电压下故障点对地不放电,泄漏也较小;球隙放电一次,电缆被充电一次,同时使电缆电位升高,亦即降低了球间隙两端电压。因此,几次放电以后,球隙两端电压降至不能击穿该球隙时,球隙放电就停止了。
④冲击故障点,使其放电良好。冲击电压为35kV,放电频率为1/6~1/7(1/s),冲击放电半小时后(此时,取样电阻和测试仪不应接在测试回路里),测绝缘电阻:RA=500kΩ,立即采用冲闪法测试。
⑤在冲击电压为21kV时的冲闪测试波形如图7-2-7-41所示。图中Lx=160m。
图7-2-7-41 实测冲闪法波形
⑥声测定点。冲击电压:21kV。放电频率:1/4~1/5(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在160m处准确定点。实际故障点是一个陈旧式充油中间接头。
4)测试体会。
①泄漏性故障,由于故障电阻太高(MΩ级),不易放电或放电不完善。
②当球隙击穿的频率及强度逐渐降低时,说明故障点放电不充分,应采取措施改善放电状况。
③在测试过程中,故障电阻变化无常,甚至越冲击放电故障电阻越变大时,这种特征的故障点多位于传统式接头部位,特别是充油电缆头。
(27)实测案例二十七。
1)一般情况。电缆型号:ZLQ2—10 3×240。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:1440m。运行时间:5年。
2)故障性质。C相试验击穿。测绝缘电阻:RA=RB=RC=250MΩ。
3)实测过程。
①直闪法波形如图7-2-7-42所示。图中Lx=736m。
图7-2-7-42 实测直闪法波形
②冲闪法波形如图7-2-7-43所示。图中Lx=736m。
图7-2-7-43 实测冲闪法波形
③声测定点。冲击电压:24kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在736m处顺利定点。
4)测试体会。
①冲闪法是将电容器储能到一定值,通过球间隙放电,向故障电缆施加一冲击电压,最初的几次冲击,不一定能使故障点良好放电,因此常测出一些无规则的波形。此时应继续进行冲击放电,并重复采样,直至采到较为理想的波形为止。
②直闪法是将直流高压直接加在故障电缆上,只有当故障点闪络放电时,才有电压跃变脉冲进入测试仪。因此,直闪法测试中,极少出现冲闪法前几个波形不理想的问题。
(28)实测案例二十八。
1)一般情况。电缆型号:YJLV22—8.7/10 3×185。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:1600m。运行时间:17个月。
2)故障性质。B相试验击穿。测绝缘电阻:RB=20MΩ;RA=RC=80MΩ。
3)实测过程。
①B相冲闪法波形如图7-2-7-44所示。图中Lx1=111.8m。
图7-2-7-44 实测冲闪法波形
②声测定点。冲击电压:23kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在112m处准确定点。但在修复X1点故障后的耐压试验中,C相击穿。再测C相故障。
③在电缆终端C相进行冲闪法测试,其压缩波形如图7-2-7-45所示。图中Lx2=940.3m。
图7-2-7-45 实测冲闪法波形
④声测定点。冲击电压:23kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在940m处准确定点。挖出故障点后,在解除试验中C相再次击穿。故决定将X2点断开,在始端再测C相。
⑤始端C相冲闪法压缩波形如图7-2-7-46所示。图中Lx3=412.8m。
图7-2-7-46 实测冲闪法波形
⑥声测定点。冲击电压:23kV。放电频率:1/3~1/4(1/s)。故障点放电状态:良好。定点位置:在412m处定点无误。
4)波形分析。图7-2-7-45所示的C相终端冲闪波形上,已显示出多点故障同时闪络击穿的叠加状态(t2点以后)。t1点为较近故障(X2)点的闪络脉冲前沿,t2为较远故障(X3)点的闪络脉冲前沿,X2与X3点闪络脉冲先后到达始端,并在闪测仪上形成叠加波形。
5)测试体会。高阻多点故障,可在一次冲闪测试中都闪络击穿,出现叠加冲闪波形,应注意分析与总结。
(29)实测案例二十九。
1)一般情况。电缆型号:YJLV22—8.7/15 3×150。运行电压:10kV。敷设方式:直埋。电缆全长:2400m。运行时间:9个月。
2)故障性质。B相运行接地。故障后经过整个冬季(6个月),到第二年春天才测试。测绝缘电阻:RB=6kΩ;RA=RC=145MΩ。
3)实测过程。
①首端冲闪法波形如图7-2-7-47所示的震荡式微弱波形。图中Lx=34m。
图7-2-7-47 实测首端冲闪法波形
同步定点。冲击电压:25kV。放电频率:1/4~1/5(1/s)。故障点放电状态:尚可。定点位置:在34±10m的范围内定点失败。情况分析:由于波形无规律、未出现理想的冲闪波,考虑到电缆比较长,故决定到末端再测。
②终端冲闪法波形如图7-2-7-48所示。图中
L′x=34.6m。
图7-2-7-48 实测终端冲闪法波形
同步定点。冲击电压:25kV。放电频率:1/4~1/5(1/s)。故障点放电状态:尚可。定点位置:在36m处准确定点。挖出故障点后,发现电缆被施工损坏,绝缘层严重破损,已露出导体,破损处充满泥浆。
4)波形分析。图7-2-7-47所示的首端冲闪波形,是一种震荡式微弱波形,说明故障点虽然已击穿,但放电不完善。波形微弱的原因是:储能电容器太小(0.9μF)、故障点进水和故障距离太长衰减所致。图7-2-7-48所示的终端冲闪波形,虽然出现了较为理想的波形,但是仍然是一种震荡波形。这进一步证明了故障点的放电状态不理想(进水所致)。
5)测试体会。使用同步定点仪进行故障点精确定位时,抗干扰能力强,精度高。本例故障点放电状态不好,使用非同步定点仪时无法定点,但使用同步定点仪时方便、灵敏、准确。
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