110KV高压电缆故障测试
发布时间：2016-10-10 阅读：次
电力电缆在电力系统及城市配电网中使用广泛，它的绝缘状态直接影响电力系统发、供、配电的安全运行，因此应当按电力设备预防性试验规程规程，要求对其进行电气试验，以便及时发现缺陷。另外，当发现电缆故障时，要及时准确地查出故障原因及故障部位，及时予以消除，保证其安全运行。故障性质的确定随着电缆线路的增多，电缆故障对供电可靠性的影响日益增大，因而迅速准确地探测故障点的位置对保证故障电缆的及时修复有着重要意义。
电缆故障的探测方法探测工作的第一步就是判断故障性质。电缆故障大致可分为两类：
第一类，因缆芯之间或缆芯对外皮间的绝缘破坏，形成短路、接地或闪络击穿；
第二类，因缆芯的连续性受到破坏，形成断线和不完全断线。
有时也发生兼有两种情况的混合式故障，但通常以第一类故障为多，各种故障按其故障处过渡电阻的大小，又可分为高阻故障和低阻故障。判断故障性质的方法可采用１０００Ｖ或２５００Ｖ绝缘电阻表及万用表进行测量，判断方法如下先在一端测量电缆芯对地的绝缘电阻，再将另一端短路测量有无断线。由所测数据可以分析判断故障性质。
案例分析：110KV高压电缆故障测试
2015年12月15日，１１０ｋＶ永平变电站３５ｋＶ３６７大湾塘电站线出线电缆发出异常响声（报一般缺陷）。根据运行人员的描述（该电缆终端发出时断时续明显的“吱吱”放电声响），怀疑电缆内部存在故障。对该电缆缺陷进行初步测量分析，经检测，电缆各相相间和对地绝缘电阻无异常。对电缆B相施加４１．６ｋＶ试验电压持续６ｍｉｎ后放电保护跳闸，测量耐压后绝缘电阻均为２００００ＭＱ，该电缆发生闪络现象。对故障分析表明，该电缆在低电压时绝缘良好，当电压升高到一定值或在某一较高电压持续一定时间后，绝缘发生瞬时击穿现象，绝缘击穿后又恢复正常。由于A、C相未发生该现象，故初步判断分析为：单相闪络性故障。
故障测距及定位电缆故障的性质确定后，要根据不同的故障，选择适当方法测定从电缆一端到故障点的距离，这就是故障测距（粗测）。由于仪表精度及电缆敷设路径测量的误差影响，往往测距只能判断出故障点可能的地段，找到可能的地段后还应采取其他检测手段精确确定故障点的位置，这就是故障定位（细测）。常见的测距方法有GDGZ-1808高压电桥、GDGZ-1826电缆故障测试仪里脉冲法、闪络法等；定位方法有GDGZ-1827电缆故障定位仪里声测法及音频电流感应法，GDGZ-1803电缆故障故障定位仪的声磁同步法等。
以上案例分析故障性质初步确定为单相闪络性故障，而闪络故障常常发生在中间接头处。电缆线路的薄弱环节恰恰是终端头和中间接头，这往往由于制作工艺、材料不当、密封不严以及电场分布不均匀而带来缺陷。有的缺陷在施工过程和验收试验中可能被发现，但有许多可能发现不了，更多的是在运行中逐渐发展，劣化直至击穿或爆炸。另外，电缆本身也会发生一些故障，如机械损伤、铅包腐蚀、过热老化及制造缺陷等。结合１１０ｋＶ永平变电站３５ｋＶ３６７大湾塘电站线出线电缆发出异常响声这一缺陷，针对试验结果分析判断，进一步怀疑该110KV电缆某一处存在较大缺陷。经与变电站运行人员及大湾塘电站技术人员进一步了解后得知，这一长约３００ｍ的电缆在引至线路铁塔处有个中间接头（由于大湾塘电站线投运前线路铁塔处电缆被盗２０余米，而预留电缆长度不足引至线路上搭接，故制作了这一中间接头）。根据该情况，考虑采取高压脉冲法和声测法综合进行故障测距及定位。
110KV高压电缆故障测试仪测试故障点距离，使用用高压脉冲法主要用来探测高阻性短路或接地故障及闪络性故障，而不必过多的依赖电缆长度、截面等原始资料。采用高压脉冲法测量电缆高阻故障点及闪络性故障点可不必经过烧穿过程，可利用电缆故障闪络测试仪直接测量。该方法是对故障电缆加上直流高压或冲击高电压，使电缆故障点在高压下发生击穿放电，然后通过仪器观察放电电压脉冲在测试端到放电点之间往返一次的时间进行测距。高压脉冲法的优点在于电缆故障点只要在高电压下存在充分放电现象，就可以测出故障点的距离，几乎适用于所有类型的电缆故障。在本次缺陷处理过程中，由于现场试验设备不能满足要求，且电缆进行预防性试验不合格，怀疑电缆绝缘存在隐患，考虑运用高电压使电缆故障点在高压下发生充分放电（即施加高压使故障点烧穿，暴露绝缘缺陷），产生较大的声响来确定大致距离。再配合声测法的原理，找到地面振动最大、声音最大处即为电缆故障点的位置。
故障定位声测法灵敏可靠，较为常用，除接地电阻特别低（小于５０欧）的接地故障外，都能适用。其原理与高压脉冲法类似，就是利用放电的机械效应，即电容器储藏的能量在故障点以声能形式耗散的现象，在地表面用声波接收器探头拾取震波，根据震波强弱判定故障点。当高压电容器充电到一定电压时，电容器电压加在故障电缆上，使故障点与间隙之间击穿，产生火花放电，引起电磁波辐射和机械的音频振动。当放电能量足够大时，简单的振膜式听棒就可直接听音，而不受电磁干扰，相当准确。这种听棒实际上就是一根金属管，一头接触地面，另一头做成喇叭形，上覆铁皮薄膜以供测听。测听时应仔细辨别声音大小，最响点才是故障点。为了获得足够的声能，仅靠整流装置输出的电流是不够的，故接入高压电容器储藏电能，在故障点间隙击穿时瞬间冲击放电，电容量越大储能就越大，可保证在放电瞬间释放出足够的能量。在试验过程中，电缆的两端、中间接头以及缆身露在空气中的部分，均派人监听放电的声音，以便确定故障点的位置。施加冲击高电压对B相施加试验电压４１．６ｋＶ，观察电缆在高电压下是否发生击穿放电现象。试验结果为：电压施加至３７ｋＶ时放电保护跳闸，电缆故障相再次发生闪络击穿。
声测法确定故障点施加试验电压的过程中，同步观察击穿放电引起的音频振动。试验结果为：在发生击穿放电的一瞬间，故障电缆的中间接头处发出较明显的放电声音。可以确定电缆故障点就在中间接头处。
缺陷处理确定故障点后，将中间接头分离进行检查，发现该中间接头制作工艺不符合标准，电场分布不均匀导致绝缘性能下降，产生闪络击穿故障。随后将故障点电缆截取处理后进行交流谐振耐压试验。
耐压前、后绝缘电阻均为２００００ＭＱ。试验结果电力电缆闪络故障点的查找与确定１２９米，论表明合格。表１未连接新电缆时交流谐振耐压试验结果表２连接新电缆后交流谐振耐压试验结果耐压前、后绝缘电阻均为２００００Ｍｉｌ。试验结论表明合格，可以投运。至此，该缺陷处理完毕，投运至今正常。对电缆故障点探测的摸索与思考电力电缆运用广泛，难免会发生各种各样的缺陷或故障。当电缆发生故障时，作为电气试验工作者的我们，应首先判断故障的性质（可归纳为：接地故障、短路故障、断线故障、闪络性故障及混合性故障）；
其次应根据不同类型的故障，选择适当方法测出电缆故障点的位置；最后应采用目前应用最
广泛而又最简便的声测法进行准确定点，这就是电缆故障点查找与测定的“三部曲”。在本案例中，作者根据电缆绝缘电阻、交流耐压的试验结果（试验时绝缘被击穿，形成间歇性放电，当所加电压达到某一定值时发生击穿，击穿后绝缘电阻无明显变化），怀疑电缆绝缘性能下降，为单相闪络性故障。而根据理论知识及实践经验表明，闪络性故障多出现在电缆中间接头和终端头内，在与相关人员了解电缆敷设情况后进一步怀疑中间接头存在重大隐患。综合运用脉冲法、声测法对电缆故障点进行查找与测定，试验结果印证了“三部曲”的有效性及准确性，为故障处理提供了有效支持，保证了电气设备的安全稳定运行。试验人员给电力设备检修时，除了对试验数据的分析判断外，还应了解故障电缆在运行或施工中的情况，综合分析确定故障性质，特别注意采用声测法定点时，应注意：
1）听测时不仅要注意放电响声，还应注意电缆表面是否有振动，便于精确确定故障点位置；
２）由于在放电瞬间有冲击大电流从故障点流经护层，使护层电位瞬时抬高，因此除了故障处放电外，有时在其他接地点处也会有杂散和寄生的放电，应注意分辨；
3）断线和闪络故障常发生在中间接头，因此在采取脉冲法确定大致地段后，可用声测法定点，着重检查电缆终端及中间接头；
４）长达数百米的电缆，如需烧穿测距，宜在烧穿时同步采用声测法测量定点，方能准确测定故障点。近年来，电气试验技术发展很快，新技术的应用离不开老经验的积累，现场的情况千差万别、千奇百怪；电缆故障的类型又很多，电缆故障的测寻方法也因故障性质的不同而不同。因此，要根据具体情况分析判断，在熟悉理论知识并不断实践的基础上多摸索、多总结，使得电缆故障测距、定点方法不断发展，不断改进，欢迎广大技术人员来我公司官网交流：http://www.027gdkj.com/
电缆故障的探测方法探测工作的第一步就是判断故障性质。电缆故障大致可分为两类：
第一类，因缆芯之间或缆芯对外皮间的绝缘破坏，形成短路、接地或闪络击穿；
第二类，因缆芯的连续性受到破坏，形成断线和不完全断线。
有时也发生兼有两种情况的混合式故障，但通常以第一类故障为多，各种故障按其故障处过渡电阻的大小，又可分为高阻故障和低阻故障。判断故障性质的方法可采用１０００Ｖ或２５００Ｖ绝缘电阻表及万用表进行测量，判断方法如下先在一端测量电缆芯对地的绝缘电阻，再将另一端短路测量有无断线。由所测数据可以分析判断故障性质。
案例分析：110KV高压电缆故障测试
2015年12月15日，１１０ｋＶ永平变电站３５ｋＶ３６７大湾塘电站线出线电缆发出异常响声（报一般缺陷）。根据运行人员的描述（该电缆终端发出时断时续明显的“吱吱”放电声响），怀疑电缆内部存在故障。对该电缆缺陷进行初步测量分析，经检测，电缆各相相间和对地绝缘电阻无异常。对电缆B相施加４１．６ｋＶ试验电压持续６ｍｉｎ后放电保护跳闸，测量耐压后绝缘电阻均为２００００ＭＱ，该电缆发生闪络现象。对故障分析表明，该电缆在低电压时绝缘良好，当电压升高到一定值或在某一较高电压持续一定时间后，绝缘发生瞬时击穿现象，绝缘击穿后又恢复正常。由于A、C相未发生该现象，故初步判断分析为：单相闪络性故障。
故障测距及定位电缆故障的性质确定后，要根据不同的故障，选择适当方法测定从电缆一端到故障点的距离，这就是故障测距（粗测）。由于仪表精度及电缆敷设路径测量的误差影响，往往测距只能判断出故障点可能的地段，找到可能的地段后还应采取其他检测手段精确确定故障点的位置，这就是故障定位（细测）。常见的测距方法有GDGZ-1808高压电桥、GDGZ-1826电缆故障测试仪里脉冲法、闪络法等；定位方法有GDGZ-1827电缆故障定位仪里声测法及音频电流感应法，GDGZ-1803电缆故障故障定位仪的声磁同步法等。
以上案例分析故障性质初步确定为单相闪络性故障，而闪络故障常常发生在中间接头处。电缆线路的薄弱环节恰恰是终端头和中间接头，这往往由于制作工艺、材料不当、密封不严以及电场分布不均匀而带来缺陷。有的缺陷在施工过程和验收试验中可能被发现，但有许多可能发现不了，更多的是在运行中逐渐发展，劣化直至击穿或爆炸。另外，电缆本身也会发生一些故障，如机械损伤、铅包腐蚀、过热老化及制造缺陷等。结合１１０ｋＶ永平变电站３５ｋＶ３６７大湾塘电站线出线电缆发出异常响声这一缺陷，针对试验结果分析判断，进一步怀疑该110KV电缆某一处存在较大缺陷。经与变电站运行人员及大湾塘电站技术人员进一步了解后得知，这一长约３００ｍ的电缆在引至线路铁塔处有个中间接头（由于大湾塘电站线投运前线路铁塔处电缆被盗２０余米，而预留电缆长度不足引至线路上搭接，故制作了这一中间接头）。根据该情况，考虑采取高压脉冲法和声测法综合进行故障测距及定位。
110KV高压电缆故障测试仪测试故障点距离，使用用高压脉冲法主要用来探测高阻性短路或接地故障及闪络性故障，而不必过多的依赖电缆长度、截面等原始资料。采用高压脉冲法测量电缆高阻故障点及闪络性故障点可不必经过烧穿过程，可利用电缆故障闪络测试仪直接测量。该方法是对故障电缆加上直流高压或冲击高电压，使电缆故障点在高压下发生击穿放电，然后通过仪器观察放电电压脉冲在测试端到放电点之间往返一次的时间进行测距。高压脉冲法的优点在于电缆故障点只要在高电压下存在充分放电现象，就可以测出故障点的距离，几乎适用于所有类型的电缆故障。在本次缺陷处理过程中，由于现场试验设备不能满足要求，且电缆进行预防性试验不合格，怀疑电缆绝缘存在隐患，考虑运用高电压使电缆故障点在高压下发生充分放电（即施加高压使故障点烧穿，暴露绝缘缺陷），产生较大的声响来确定大致距离。再配合声测法的原理，找到地面振动最大、声音最大处即为电缆故障点的位置。
故障定位声测法灵敏可靠，较为常用，除接地电阻特别低（小于５０欧）的接地故障外，都能适用。其原理与高压脉冲法类似，就是利用放电的机械效应，即电容器储藏的能量在故障点以声能形式耗散的现象，在地表面用声波接收器探头拾取震波，根据震波强弱判定故障点。当高压电容器充电到一定电压时，电容器电压加在故障电缆上，使故障点与间隙之间击穿，产生火花放电，引起电磁波辐射和机械的音频振动。当放电能量足够大时，简单的振膜式听棒就可直接听音，而不受电磁干扰，相当准确。这种听棒实际上就是一根金属管，一头接触地面，另一头做成喇叭形，上覆铁皮薄膜以供测听。测听时应仔细辨别声音大小，最响点才是故障点。为了获得足够的声能，仅靠整流装置输出的电流是不够的，故接入高压电容器储藏电能，在故障点间隙击穿时瞬间冲击放电，电容量越大储能就越大，可保证在放电瞬间释放出足够的能量。在试验过程中，电缆的两端、中间接头以及缆身露在空气中的部分，均派人监听放电的声音，以便确定故障点的位置。施加冲击高电压对B相施加试验电压４１．６ｋＶ，观察电缆在高电压下是否发生击穿放电现象。试验结果为：电压施加至３７ｋＶ时放电保护跳闸，电缆故障相再次发生闪络击穿。
声测法确定故障点施加试验电压的过程中，同步观察击穿放电引起的音频振动。试验结果为：在发生击穿放电的一瞬间，故障电缆的中间接头处发出较明显的放电声音。可以确定电缆故障点就在中间接头处。
缺陷处理确定故障点后，将中间接头分离进行检查，发现该中间接头制作工艺不符合标准，电场分布不均匀导致绝缘性能下降，产生闪络击穿故障。随后将故障点电缆截取处理后进行交流谐振耐压试验。
耐压前、后绝缘电阻均为２００００ＭＱ。试验结果电力电缆闪络故障点的查找与确定１２９米，论表明合格。表１未连接新电缆时交流谐振耐压试验结果表２连接新电缆后交流谐振耐压试验结果耐压前、后绝缘电阻均为２００００Ｍｉｌ。试验结论表明合格，可以投运。至此，该缺陷处理完毕，投运至今正常。对电缆故障点探测的摸索与思考电力电缆运用广泛，难免会发生各种各样的缺陷或故障。当电缆发生故障时，作为电气试验工作者的我们，应首先判断故障的性质（可归纳为：接地故障、短路故障、断线故障、闪络性故障及混合性故障）；
其次应根据不同类型的故障，选择适当方法测出电缆故障点的位置；最后应采用目前应用最
广泛而又最简便的声测法进行准确定点，这就是电缆故障点查找与测定的“三部曲”。在本案例中，作者根据电缆绝缘电阻、交流耐压的试验结果（试验时绝缘被击穿，形成间歇性放电，当所加电压达到某一定值时发生击穿，击穿后绝缘电阻无明显变化），怀疑电缆绝缘性能下降，为单相闪络性故障。而根据理论知识及实践经验表明，闪络性故障多出现在电缆中间接头和终端头内，在与相关人员了解电缆敷设情况后进一步怀疑中间接头存在重大隐患。综合运用脉冲法、声测法对电缆故障点进行查找与测定，试验结果印证了“三部曲”的有效性及准确性，为故障处理提供了有效支持，保证了电气设备的安全稳定运行。试验人员给电力设备检修时，除了对试验数据的分析判断外，还应了解故障电缆在运行或施工中的情况，综合分析确定故障性质，特别注意采用声测法定点时，应注意：
1）听测时不仅要注意放电响声，还应注意电缆表面是否有振动，便于精确确定故障点位置；
２）由于在放电瞬间有冲击大电流从故障点流经护层，使护层电位瞬时抬高，因此除了故障处放电外，有时在其他接地点处也会有杂散和寄生的放电，应注意分辨；
3）断线和闪络故障常发生在中间接头，因此在采取脉冲法确定大致地段后，可用声测法定点，着重检查电缆终端及中间接头；
４）长达数百米的电缆，如需烧穿测距，宜在烧穿时同步采用声测法测量定点，方能准确测定故障点。近年来，电气试验技术发展很快，新技术的应用离不开老经验的积累，现场的情况千差万别、千奇百怪；电缆故障的类型又很多，电缆故障的测寻方法也因故障性质的不同而不同。因此，要根据具体情况分析判断，在熟悉理论知识并不断实践的基础上多摸索、多总结，使得电缆故障测距、定点方法不断发展，不断改进，欢迎广大技术人员来我公司官网交流：http://www.027gdkj.com/
