電力電纜故障的解決方案

      在電網(wǎng)中為了提高供電可靠率，必須增加變電所的出線回路數(shù)。要解決線路走廊與城市規(guī)劃之間的矛盾，有利于美化城市并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。在中、低壓配網(wǎng)中已大量采用電力電纜供電，在一些*開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)已見(jiàn)不到架空線，全部采用電纜供電。電力電纜萬(wàn)一發(fā)生故障就不像架空線方式發(fā)生故障后那么容易發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。

    1、原因分析

     電力電纜發(fā)生故障的主要原因?yàn)椋和饬ζ茐摹⑹姓ㄔO(shè)時(shí)野蠻施工；電力電纜施工時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按工藝要求而留下的隱患；電纜老化便絕緣性能降低；大氣過(guò)電壓、操作過(guò)電壓等。電力電纜的故障按其性質(zhì)可分為：開(kāi)路故障；低阻故障；高阻故障；閃絡(luò)故障和封閉故障。按故障的狀態(tài)可分為：接地故障；短路故障；斷線故障；混合故障。按故障 的類別可分為：?jiǎn)蜗喙收希粌上喙收希蝗喙收系取ｋ娏﹄娎|故障的探測(cè)一般要經(jīng)過(guò)診斷、測(cè)距、定點(diǎn)三個(gè)步驟。首先要確定電力電纜故障的性質(zhì)、狀態(tài)、類別和故障的嚴(yán)重程度，以確定選擇故障的探測(cè)方法，達(dá)到修復(fù)恢復(fù)供電之目的。

    2、故障的診斷

    當(dāng)電力電纜發(fā)生故障后，首先根據(jù)變電站的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作情況和信號(hào)回路所示信號(hào)初步判斷電纜故障的性質(zhì)、狀態(tài)和類別。進(jìn)行常規(guī)的絕緣電阻試驗(yàn)和“導(dǎo)通試驗(yàn)”。電力電纜故障的測(cè)距方法有：

    (1)電橋法：將被測(cè)電力電纜的故障相與一根非故障相在電纜終端處短接，在電力電纜的始端用單臂電橋接至故障相與被短接的非故障相，測(cè)得非故障相的電阻加上故障相故障點(diǎn)之后的電阻之和與故障相故障點(diǎn)之前電阻之比，根據(jù)電纜長(zhǎng)度就可以計(jì)算出終端至故障點(diǎn)的距離。

    (2)低壓脈沖反射法：測(cè)試時(shí)向電力電纜的故障相注入——低壓脈沖，該脈沖沿電力電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn)——即故障點(diǎn)(為短路點(diǎn)、斷線點(diǎn)、接地點(diǎn)等)時(shí)，脈沖產(chǎn)生反射回送到測(cè)試點(diǎn)由儀器記錄下來(lái)，根據(jù)發(fā)射脈沖與反射脈沖的往返時(shí)間差和脈沖在電力電纜中傳播的波速度，便可計(jì)算出故障點(diǎn)離測(cè)試點(diǎn)的距離。
   (3)脈沖電壓法：是利用直流高壓或脈沖高壓信號(hào)擊穿電力電纜的故障點(diǎn)，通過(guò)記錄放電電壓脈沖在測(cè)試點(diǎn)與故障點(diǎn)往返的時(shí)間計(jì)算出故障點(diǎn)的距離。脈沖電壓法是直接利用故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生的瞬間脈沖電壓信號(hào)。

   (4)脈沖電流法：是80年代發(fā)展起來(lái)的一種測(cè)試方法，與脈沖電壓法有些相似，用高電壓將電力電纜的故障點(diǎn)擊穿，用儀器測(cè)量并記錄下故障擊穿時(shí)產(chǎn)生的電流行波信號(hào)，通過(guò)計(jì)算電流行波在測(cè)試點(diǎn)與故障點(diǎn)往返的時(shí)間計(jì)算出故障點(diǎn)的距離。

    綜上所述采用低壓脈沖反射法對(duì)電力電纜低阻故障和斷線故障以及采用脈沖電流法對(duì)電纜的高阻故障和閃路故障測(cè)距是較好的兩種方法，都是利用通過(guò)脈沖信號(hào)在測(cè)試點(diǎn)與故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間來(lái)計(jì)算出故障點(diǎn)之間的距離。

    3、故障的定點(diǎn)

    將電力電纜故障點(diǎn)的距離測(cè)定之后，便要對(duì)地面開(kāi)挖并對(duì)電力電纜的故障進(jìn)行修復(fù)。電力電纜往往是數(shù)根電纜并排敷設(shè)或設(shè)置于電纜溝內(nèi)，還應(yīng)區(qū)分出哪根是發(fā)生故障的電纜，即使對(duì)電力電纜故障點(diǎn)測(cè)距也只能判斷出故障點(diǎn)的大概范圍。因此，需用儀器對(duì)電力電纜故障點(diǎn)準(zhǔn)確定點(diǎn)，一般電力電纜故障點(diǎn)的定點(diǎn)可采用聲磁法或音頻感應(yīng)法。

    (1)聲磁法：使用脈沖高壓使電力電纜故障點(diǎn)擊穿放電，利用電纜故障間隙放電時(shí)產(chǎn)生機(jī)械聲音對(duì)發(fā)生高阻故障和閃絡(luò)故障的電力電纜定點(diǎn)。由于電力電纜故障的狀態(tài)和類別不一、故障損傷的程度也不一樣、且電纜埋深或是否穿管等因素都會(huì)反映到放電聲音的大小，即使在故障點(diǎn)附近能聽(tīng)到放電聲仍很難準(zhǔn)確定點(diǎn)。聲磁法是根據(jù)聲音信號(hào)與磁場(chǎng)信號(hào)傳播速度不一的原理，利用儀器探頭撿出聲音信號(hào)和磁場(chǎng)信號(hào)的時(shí)間差來(lái)確定準(zhǔn)確的故障點(diǎn)。聲音在電力電纜周圍介質(zhì)中傳播速度大約為 500m/s左右，而磁場(chǎng)信號(hào)傳播速度幾乎接近于光速——30萬(wàn)km/s，從故障點(diǎn)至儀器探頭之間磁場(chǎng)信號(hào)傳播的時(shí)間可以忽略不計(jì)，以磁場(chǎng)信號(hào)觸發(fā)后開(kāi)始記錄聲音信號(hào)，所以根據(jù)檢出的聲音信號(hào)至儀器探頭之間傳播時(shí)間的長(zhǎng)短可以作為判斷電力電纜故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，檢測(cè)聲音傳播時(shí)間短地點(diǎn)即為故障點(diǎn)。

    (2)音頻感應(yīng)法：對(duì)于電力電纜的短路故障，由于無(wú)放電聲而不能采用聲磁法，只能采用音頻感應(yīng)法對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定點(diǎn)。

    音頻感應(yīng)法用音頻信號(hào)發(fā)生器在電力電纜短路相芯線間通上音頻電流。電力電纜會(huì)發(fā)出電磁波。在電力電纜故障點(diǎn)附近的地面上用探頭(電感式線圈)沿被測(cè)電力電纜走向接收電磁場(chǎng)變化的信號(hào)，將信號(hào)放大后送入耳機(jī)或指示儀表檢測(cè)信號(hào)的變化情況，直至信號(hào)消失。在電力電纜故障點(diǎn)音頻信號(hào)強(qiáng)。

    以上介紹了電力電纜發(fā)生故障之后診斷、測(cè)距、定點(diǎn)三個(gè)步驟和其中的幾種方法，在實(shí)際工作中要根據(jù)情況選擇合適的方法。重要的是要積累經(jīng)驗(yàn)，摸索出一套準(zhǔn)確探測(cè)電力電纜故障和確定故障點(diǎn)的方法。