1、电力电缆故障探测技术电力电缆故障探测技术 电力电缆故障的分类：从结构上分：相对地故障相对地绝缘破坏；相间故障两相或三相之间绝缘破坏；外护套故障单芯电缆外护套对地绝缘破坏。断线故障导体的连续性被破坏。从故障的相数分：单相故障；两相故障；三相故障。从故障点性质分：短路故障绝缘电阻为零；低阻故障绝缘电阻在100k以下；高阻故障绝缘电阻在100k以上；闪络性故障绝缘体在高电压作用下呈击穿状态，而在低电压作用下呈绝缘状态。表现为电压加到一定时绝缘突然击穿，电压下降后绝缘又恢复。接地接地 外护套外护套 A B C 电缆故障举例 探测电缆故障的步骤：确定故障性质 故障点的初测 故障点的精确定位 电缆故障性质
2、鉴定步骤：1）停电，做好安全措施；2）分别测量三相对地绝缘电阻和每两相之间绝缘电阻，记录绝缘电阻数值。如用兆欧表（摇表）测得电阻为零，应再用万用表测量，以得到准确数值；3）检查电缆的连通性。方法很多，可以分别对各相用“一端接地，另一端测量对地电阻”的方法，也可以用“一端两相连通，另一端测量相间电阻”的方法等。如果发现电缆不连通，应分别在电缆两端测量相对地绝缘电阻和相间绝缘电阻。4）必要时（如在用上述方法鉴定不出电缆故障而又怀疑电缆有故障时），可对电缆进行直流耐压试验，以鉴定电缆是否有故障。故障鉴定记录表 相别 A端测量电阻 B端测量电阻 性质 A相导体 连通、断线 B相导体 连通、断线 C相导
3、体 连通、断线 A相对地绝缘电阻 高阻、低阻、0 B相对地绝缘电阻 高阻、低阻、0 C相对地绝缘电阻 高阻、低阻、0 A相对B相绝缘电阻 高阻、低阻、0 A相对C相绝缘电阻 高阻、低阻、0 B相对C相绝缘电阻 高阻、低阻、0 如果发现导体电阻不为零，应分别测量二端绝缘电阻。导体连同性的判定 导体电阻为0，则导通；如果发现导体电阻不为零，应分别测量二端绝缘电阻。导体电阻不为0则是“断线”。绝缘电阻性质的判定 一般可取100k为界线。大于的为高阻；小于的为低阻，或0。电桥法 检测电缆故障的方法 检测方法 特点 适用范围 电桥法 设备简单，操作方便 接地电阻在1M以下的单相接地、两相接地故障和电缆的
4、外护套故障 电容法 只用一只电容表，方便快捷。精度较低 只适用于断线故障 低压脉冲法 只用一台手持仪表，方便快捷。精度较低 只适用于断线和接地电阻在100 以下的故障 直流闪络法 使用故障检测系统，对于闪络性故障波形清晰、准确 只适用于闪络性故障 冲击闪络法（包括二次脉冲法、三次脉冲法）使用故障检测系统，适用范围广 适用于各种主绝缘接地故障，是高阻接地故障的主要检测方法 声测定点法 定点精度高 适用于主绝缘故障的精确定点 跨步电压法 定点精度高 适用于电缆外护套故障的精确定点 电容法 电容法就是利用断线电缆故障点二侧电缆电容与长度成比例的原理，通过测量二侧电容，计算故障点的距离。这种方法简单实
5、用，但只适用于电缆断线故障。脉冲法 由于电桥法受接地电阻限制，不能测量高阻接地故障，因此故障点距离的测量已逐渐被脉冲法代替。脉冲法适用范围很广，短路、低阻接地、高阻接地、闪络故障、断线故障都可测量，对有屏蔽电力电缆主绝缘故障是一种比较好的测量方法。脉冲发生器 示波器 电压波形 开路反射 有接头时 短路反射 电压脉冲及其反射波 检测方法 采用脉冲法测量电缆故障，可分为电压法和电流法，前者测量电压波在电缆中的来回反射时间，后者测量电流波在电缆中的来回反射时间。两者没有本质的不同。电压法 电流法 电流法的测量结线 实测波形 上图、开路反射 下图、短路反射 低压脉冲法 手持检测仪 电压波形 断线故障
6、有接头时 短路反射 hxxvtl故障点距离：tx hxxvtl故障点距离：其中：lx 故障点距离 tx 脉冲反射时间 vh 半波速，电磁波在电缆中传播时间的一半 hxxvtl直流闪络法 开关合上 tx 弧反射法（二次脉冲法）弧反射法（二次脉冲法）-短时燃弧短时燃弧(击穿击穿)的反射的反射-燃弧峰值时的脉冲测试燃弧峰值时的脉冲测试 G=二次脉冲法二次脉冲法 高压单元高压单元 冲击单元冲击单元 RC电路电路 故障电缆 脉冲反射仪脉冲反射仪 二次脉冲法的良好波形二次脉冲法的良好波形和故障波形和故障波形-高压冲击击穿电缆故障点，即产生短路燃高压冲击击穿电缆故障点，即产生短路燃弧弧-通过中压冲击单元延长
7、燃弧通过中压冲击单元延长燃弧-测试脉冲为测试脉冲为 1 kV 或或 200 V，脉冲幅值高，脉冲幅值高 直流源直流源 G=高压冲击单元高压冲击单元 16/32 kV(2560J)中压冲击单元中压冲击单元 4 kV(2400J)1 kV 200 V 脉冲反射仪脉冲反射仪 故障电缆 三次脉冲法三次脉冲法 专门的专门的脉冲发脉冲发生器生器 Arm Plus and Decay Plus Technology 4 kV Discharge Measuring Pulse 350 V or 1.5 kV Falling Slope of 32/16 kV Discharge Breakdown Risi
8、ng Slope of 1.Surge Discharge Decay Plus Rising Slope of HV 0-80 kV U 3 ms 50 ms 1 ms 2 ms Breakdown HV Measuring Pulse MV 1 2 3 t Decay Plus ARM Plus Takeover Point Ionisation Time Ignition Delay 三次脉冲法的参考三次脉冲法的参考波形和故障波形波形和故障波形 实测波形实测波形 故障点故障点 参考波参考波形形 故障波形故障波形 游标自动定位电缆始端游标自动定位电缆始端 声测定点法声测定点法 高压脉冲发生
9、器 音频接收器 声磁同步法测量原理声磁同步法测量原理+-V 0+-V 0+-V 0+跨步电压法跨步电压法外护套故障精确定点外护套故障精确定点 0.5 kV 接地故障电阻 奥地利奥地利BAUR电缆故障定位车电缆故障定位车 电力电缆局部放电振荡波检测电力电缆局部放电振荡波检测 电缆局部放电振荡波检测 充以直流高压的电力电缆对电感放电，形成衰减的振荡波形，检测振荡电流中脉冲信号的过程。局部放电振荡入射波 由电缆本体或附件局部放电点在某一时刻激发，通过电缆回路直接传递到测量端的首个脉冲。局部放电振荡反射波 由电缆本体或附件局部放电点在某一时刻激发，通过电缆末端反射后传输到测量端的首个脉冲。电力电缆局部
10、放电振荡波检测电力电缆局部放电振荡波检测 AC220V高压电抗器局放检测及采样成套装置高速模数转换与局放信号分析系统被检电力电缆高压快速接地开关保护电阻直流高压发生装置试验电源局放信号采样电力电缆局部放电振荡波检测装置 电力电缆局部放电振荡波检测电力电缆局部放电振荡波检测 局部放电振荡波现场检测试验电压加压顺序 电压等级 电缆U0规格（有效值，单位kV）测试电压加压顺序 10 kV及以下电压等级 6 0.5U0、0.7U0、0.9U0、1.0U0、1.2U0、1.4U0、1.5U0、1.6U0、1.7U0 8.7 20 kV 12 18 35 kV 21 26 0.5U0、0.7U0、0.9U
11、0、1.0U0、1.2U0、1.4U0、1.5U0、1.6U0、60kV 电力电缆局部放电振荡波检测电力电缆局部放电振荡波检测 运行电力电缆局部放电判断标准表 序号 设备状态描述 判断标准描述 判定原则 1 正常 电缆局部放电定位图中出现缺陷点未出现明显集中的现象 1/2/3任一个判据符合 2 电缆局部放电定位图中出现缺陷点虽出现明显集中的现象，但最高局部放电幅值低于300 pC 3 电缆局部放电定位图中出现缺陷点虽出现明显集中的现象，且最高局部放电幅值高于300 pC，但最终局放图谱中超过300 pC的入射及反射脉冲对未达到3个 4 注意 电缆局部放电定位图中出现缺陷点虽出现明显集中的现象，
12、但最高局部放电幅值大于等于300 pC小于500 pC 4/5判据均符合 5 最终局放图谱中超过300 pC的入射及反射脉冲对达到或超过3个 6 异常 电缆局部放电定位图中出现缺陷点虽出现明显集中的现象，但最高局部放电幅值大于等于500 pC 6/7判据均符合 7 最终局放图谱中超过500 pC的入射及反射脉冲对达到或超过3个 电力电缆局部放电振荡波检测电力电缆局部放电振荡波检测 电力电缆局部放电振荡波现场检测 电力电缆局部放电振荡波检测电力电缆局部放电振荡波检测 电力电缆局部放电振荡波现场检测 电力电缆线路试验规程 局部放电（高频、超高频、振荡波）超声波检测 接地电流检测 红外测温 谢谢谢谢