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35kV單芯無鋼帶電纜故障的探測案例（三十三）
時間: 2022-09-17 17:10
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該電纜是35kV電纜，單芯、無鋼帶、只有屏蔽層;電纜全長2500m左右，敷設時分三段，每段800多米，相連而成，電纜有兩個中間接頭，C相在敷設時受過傷，多做了一個中間接頭;電纜全程穿
一(yi)、故(gu)障線路情況描述及故(gu)障性質診斷
線路名址:利津供電局 電壓等級:35ky
絕緣類型:XLPE絕緣 電纜全長:2552m
該(gai)電纜是35kV電纜，單芯、無鋼帶、只有屏蔽(bi)層;電纜全(quan)長(chang)2500m左右，敷設(she)時分三段，每段800多米，相(xiang)連(lian)而(er)成，電纜有兩個中(zhong)間接(jie)頭(tou)，C相(xiang)在敷設(she)時受過傷，多做了一個中(zhong)間接(jie)頭(tou);電纜全(quan)程(cheng)穿厚(hou)約8mm左右的PVC管敷設(she)，全(quan)線無交叉互連(lian)。電纜敷設(she)情(qing)況(kuang)如圖33-1所示。
圖33-1 電纜敷設示意圖
在變電(dian)(dian)站端，用2500V兆歐表測試(shi)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的絕緣電(dian)(dian)阻為(wei):C相對地(di)(di)為(wei)0，其余兩相對地(di)(di)為(wei)∞;用萬用表測試(shi)得:C相對地(di)(di)10kΩ。診斷該電(dian)(dian)纜(lan)(lan)發(fa)生了單相高(gao)阻接地(di)(di)故障(zhang)。
二、電纜故障測試儀器
GDBN-G60電纜測試高壓信號發生器、GDBN-C2000電纜故障測試儀、GDBN-D30電纜故障定點儀，GDBN-L012路徑信號發生器，2500V兆歐表萬用表等。
三、電纜故障測距與定位過程
1、第一次測試：
在變電(dian)站端，通過C相對地(銅屏(ping)蔽)，用低(di)壓脈沖法測試，測得(de)的(de)波形很(hen)亂，看不到電(dian)纜全(quan)長，沒有記錄。其實在這種情況下(xia)，應該(gai)通過兩(liang)相之間測試電(dian)纜的(de)全(quan)長，但當時沒這樣做(zuo)。
然后通(tong)過向(xiang)C相對地(di)之間(jian)施加高壓脈(mo)沖，用脈(mo)沖電流法(fa)測試，采集到(dao)的波(bo)形仍然很(hen)亂，但偶(ou)爾采到(dao)圖33-2所示的波(bo)形，當時分析(xi)這個波(bo)形認為(wei)，電纜(lan)的故(gu)障點可能在456m處，但因波(bo)形太(tai)亂不敢肯定(事后判斷:通(tong)過這個波(bo)形分析(xi)不出456m有明顯(xian)故(gu)障)。
通(tong)過(guo)了解，電纜在500m左右(you)的地方(fang)曾因受傷，制作過(guo)一(yi)個中間接頭，于是到該處用(yong)GDBN-D30電纜故障定點儀去定點(dian)，因該處(chu)是(shi)后(hou)做(zuo)的電(dian)纜接頭(tou)，是(shi)直埋敷(fu)設(she)的，通(tong)過聲磁(ci)同步法很容易就(jiu)找到(dao)(dao)了一個發出放電(dian)聲音的點(dian)，但聲音不大。挖開后(hou)，是(shi)一冷縮接頭(tou)，再(zai)通(tong)過加高壓驗證，接頭(tou)內的確有(you)放電(dian)聲。剖開接頭(tou)，看到(dao)(dao)了黑色的放電(dian)痕(hen)跡;鋸斷后(hou)，向兩端(duan)進行(xing)絕緣測(ce)試，發現到(dao)(dao)桿塔(ta)方向，C相對地仍然為10kΩ。此時天色已晚，本次測(ce)試停止(zhi)。
2、第二次(ci)測(ce)試(shi)：
在鋸斷處(chu)(chu)，用低(di)壓脈沖法通(tong)過C相(xiang)對銅屏蔽向桿(gan)(gan)塔方(fang)(fang)向和變電(dian)(dian)站方(fang)(fang)向各測一個波形(xing)，比較后得(de)圖33-3所(suo)示波形(xing)，顯示故障距離在向桿(gan)(gan)塔方(fang)(fang)向32m處(chu)(chu)。用定點(dian)儀(yi)到32m處(chu)(chu)去(qu)定點(dian)，沒得(de)到聲磁同(tong)步(bu)波形(xing)，但(dan)(dan)能(neng)聽到微弱的放電(dian)(dian)聲音。挖(wa)開電(dian)(dian)纜，剖開PVC管，電(dian)(dian)纜表面完(wan)好，看不到有放電(dian)(dian)的地方(fang)(fang)，但(dan)(dan)用定點(dian)儀(yi)的確能(neng)聽到電(dian)(dian)纜內的(de)放電聲音。根據(ju)經驗，強行送電后，故障(zhang)點應該為(wei)開放性的(de)，不應該為(wei)封閉性的(de)，所以(yi)沒再鋸(ju)斷電纜。
圖33-2 在變(bian)電站，用脈(mo)沖電流(liu)法(fa)通過，C相對(dui)銅(tong)屏蔽測得(de)的(de)波形
根(gen)據經驗，這根(gen)35kV單芯(xin)無鋼帶電(dian)(dian)纜的銅(tong)屏蔽可能存在疊蓋壓接(jie)(jie)點(dian)，隨著電(dian)(dian)纜運行時間增(zeng)長，銅(tong)皮表面氧化，銅(tong)皮壓接(jie)(jie)點(dian)處就會(hui)有較大的接(jie)(jie)觸電(dian)(dian)阻(zu)。如果(guo)用低壓脈(mo)沖法(fa)測試，該點(dian)呈開路;如果(guo)用脈(mo)沖電(dian)(dian)流(liu)沖閃法(fa)測試，該點(dian)也(ye)會(hui)放電(dian)(dian)，和真正要尋找(zhao)的故障(zhang)點(dian)的放電(dian)(dian)波(bo)形(xing)疊加后，使波(bo)形(xing)很亂，不易理(li)解。分(fen)析后認為，對于這種電纜的故(gu)障，應選用電橋(qiao)法測試故障距離，但(dan)現場沒有電橋。
圖33-3 在鋸斷處(chu)，用低壓脈沖法通過(guo)， C相對銅(tong)屏蔽測得的比較波形
在沒有測準故(gu)障距離的情況(kuang)下;在斷開(kai)處，用(yong)GDBN-L012路徑信號發生器向C相和銅屏蔽之間注(zhu)人音頻(pin)(pin)電(dian)(dian)(dian)流(liu)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)，雖(sui)然故障(zhang)電(dian)(dian)(dian)阻比(bi)較(jiao)大，但發現發生器(qi)在(zai)斷續狀(zhuang)態下，電(dian)(dian)(dian)流(liu)表有(you)0.1~0.2A的擺動，說明信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)已(yi)(yi)經加入到電(dian)(dian)(dian)纜中(估計是電(dian)(dian)(dian)纜的分(fen)布電(dian)(dian)(dian)容與故障(zhang)點處(chu)的電(dian)(dian)(dian)容引起(qi)的)，在(zai)故障(zhang)點處(chu)收聽到的音頻(pin)(pin)電(dian)(dian)(dian)流(liu)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)應該(gai)比(bi)路(lu)徑(jing)(jing)上其(qi)他(ta)地方強一(yi)(yi)些，找(zhao)(zhao)到這個(ge)(ge)音頻(pin)(pin)電(dian)(dian)(dian)流(liu)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)比(bi)較(jiao)強的點也就找(zhao)(zhao)到了(le)故障(zhang)點。由于電(dian)(dian)(dian)纜比(bi)較(jiao)長，又(you)不知故障(zhang)距離(li)，盲目地路(lu)徑(jing)(jing)尋找(zhao)(zhao)音頻(pin)(pin)電(dian)(dian)(dian)流(liu)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)突(tu)變點的過(guo)程十分(fen)漫長，在(zai)碰(peng)到電(dian)(dian)(dian)纜路(lu)徑(jing)(jing)上有(you)一(yi)(yi)寬近200m湖時(shi)，繞了(le)過(guo)去，最后沒(mei)有(you)找(zhao)(zhao)到這個(ge)(ge)音頻(pin)(pin)電(dian)(dian)(dian)流(liu)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)突(tu)變的點。天色已(yi)(yi)晚，測試暫告一(yi)(yi)段(duan)落。
3、第(di)三次(ci)測試
第三次測試前把斷開點恢復了，在桿塔處把電纜也放了下來，并且還帶去了一臺GDBN-WH015高壓電纜外護套故障測試儀--用直流電法測量電纜故障距離的儀器。
首先(xian)在(zai)(zai)(zai)桿(gan)塔(ta)(ta)下(xia)測(ce)試(shi)，通過A、B相(xiang)間，在(zai)(zai)(zai)波(bo)速(su)度為(wei)(wei)170m/us時，用(yong)(yong)低壓脈沖法(fa)測(ce)得(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜全長(chang)為(wei)(wei)2552m(波(bo)形沒有打(da)印)，和(he)資料基本相(xiang)符;然后在(zai)(zai)(zai)變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)站端(duan)把B相(xiang)對(dui)地(di)做了一個(ge)故(gu)障(zhang)，用(yong)(yong)A相(xiang)做測(ce)試(shi)聯(lian)絡(luo)線，在(zai)(zai)(zai)變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)站端(duan)和(he)B相(xiang)連(lian)接，在(zai)(zai)(zai)桿(gan)塔(ta)(ta)下(xia)用(yong)(yong)直流電(dian)(dian)(dian)(dian)法(fa)測(ce)得(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜全長(chang)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻為(wei)(wei)233.7mΩ;然后又用(yong)(yong)A相(xiang)做測(ce)試(shi)聯(lian)絡(luo)線和(he)C相(xiang)連(lian)接，在(zai)(zai)(zai)桿(gan)塔(ta)(ta)下(xia)用(yong)(yong)直流電(dian)(dian)(dian)(dian)阻法(fa)測(ce)得(de)(de)故(gu)障(zhang)點(dian)到桿(gan)塔(ta)(ta)這段電(dian)(dian)(dian)(dian)纜的電(dian)(dian)(dian)(dian)阻是(shi)47.6mΩ，于(yu)是(shi)47.6÷233.7 x2552m=520m，得(de)(de)故(gu)障(zhang)距(ju)離(li)為(wei)(wei)離(li)桿(gan)塔(ta)(ta)520m。然后把設(she)備移到變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)站端(duan)測(ce)試(shi)，測(ce)得(de)(de)故(gu)點(dian)到變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)站這段電(dian)(dian)(dian)(dian)纜的電(dian)(dian)(dian)(dian)阻是(shi)184.1m，計(ji)算后得(de)(de)故(gu)障(zhang)距(ju)離(li)為(wei)(wei)2010m，兩個(ge)距(ju)離(li)相(xiang)基本等(deng)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜全長(chang)，于(yu)是(shi)確定故(gu)障(zhang)點(dian)就(jiu)在(zai)(zai)(zai)距(ju)桿(gan)塔(ta)(ta)520m左右的地(di)方。
電纜從(cong)400~600m這一段是從(cong)湖中穿(chuan)過的，在(zai)湖中電纜旁正好有一露出水面的大水泥(ni)管道，人可以用(yong)梯子下(xia)到(dao)湖中在(zai)水泥(ni)管道上進行(xing)故障定點測試。首先(xian)還是用(yong) GDBN-L012路徑信號發生器向(xiang)電纜中(zhong)注入斷續(xu)的音頻電流信號，用GDBN-D30電纜故障定點儀的音(yin)頻(pin)(pin)(pin)接收方(fang)式接收該(gai)(gai)音(yin)頻(pin)(pin)(pin)電(dian)流(liu)信號(hao)(hao)，在湖(hu)中(zhong)央(yang)找(zhao)到了音(yin)頻(pin)(pin)(pin)電(dian)流(liu)信號(hao)(hao)突(tu)然(ran)(ran)增強(qiang)的點(其他地(di)方(fang)音(yin)頻(pin)(pin)(pin)電(dian)流(liu)信號(hao)(hao)的輻值都(dou)小于36%，而該(gai)(gai)處(chu)為99%);然(ran)(ran)后在桿塔下又用(yong)高(gao)壓信號(hao)(hao)發生器向電(dian)纜中(zhong)施加高(gao)壓脈(mo)沖，在岸上就能聽到湖(hu)中(zhong)有放電(dian)聲(sheng)，最后用(yong)GDBN-D30電纜故障定點儀的(de)聲(sheng)磁同步方式找到(dao)了故(gu)障點的(de)精確位置。把電纜(lan)從水中撈出(chu)后發現(xian)，電纜(lan)線(xian)芯幾十厘米內(nei)已經燒的(de)沒(mei)有了，只有部分銅屏蔽(bi)還(huan)連著。
測試(shi)體會:
1.對(dui)于(yu)這(zhe)種(zhong)(zhong)單芯無鋼帶只(zhi)有(you)屏蔽(bi)層的電(dian)(dian)纜(lan)，如果屏蔽(bi)層是銅(tong)皮(pi)(pi)，在電(dian)(dian)纜(lan)中就可(ke)能(neng)(neng)會(hui)有(you)銅(tong)皮(pi)(pi)的疊(die)蓋壓(ya)接(jie)點(dian)。用低壓(ya)脈(mo)沖(chong)(chong)法測(ce)試(shi)這(zhe)些疊(die)蓋壓(ya)接(jie)點(dian)可(ke)能(neng)(neng)會(hui)表(biao)現為開路(lu);用脈(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)流法測(ce)試(shi)，這(zhe)些疊(die)蓋壓(ya)接(jie)點(dian)也可(ke)能(neng)(neng)會(hui)放(fang)電(dian)(dian)，其放(fang)電(dian)(dian)脈(mo)沖(chong)(chong)和真正要(yao)尋找(zhao)的故(gu)(gu)障點(dian)放(fang)電(dian)(dian)的脈(mo)沖(chong)(chong)相互疊(die)加，使得(de)用儀器(qi)得(de)到的波形較難理解，所以，有(you)時脈(mo)沖(chong)(chong)法不能(neng)(neng)測(ce)試(shi)這(zhe)種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)纜(lan)的故(gu)(gu)障。這(zhe)種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)纜(lan)的故(gu)(gu)障最好(hao)選用電(dian)(dian)橋法測(ce)試(shi)，特別是用不受接(jie)觸電(dian)(dian)阻(zu)影響的直流電(dian)(dian)阻(zu)法測(ce)試(shi)最好(hao)。
2.測試前(qian)要盡量充分(fen)了解電(dian)(dian)纜(lan)的情況(kuang)，對電(dian)(dian)纜(lan)的路徑敷設(she)情況(kuang)也要了解清楚。如本例中(zhong)，如果早知道湖中(zhong)能下去人，也就不用第三次測試了。
