地下电缆故障定位仪如何定位电缆的地下断层

主页    胜华新闻    地下电缆故障定位仪如何定位电缆的地下断层

测试电缆并确定绝缘完整性的常用方法是使用Hi-pot测试。在耐压测试中,施加直流电压5至15分钟。高电位测试是蛮力测试;可以检测到即将发生的故障,但无法量化由于老化导致的劣化程度。

测试电缆完整性的另一种选择:交流测试不会降低固体介电绝缘性(或至少会更慢地降低其绝缘性)。与直流测试相比,使用极低频交流测试(约0.1 Hz)对老化电缆的损坏可能较小。

故障定位

公用事业公司使用地下电缆故障定位仪工具和各种技术来定位地下断层。在随后的几段中将描述其中的几个。

分而治之

在保险丝已熔断的径向分接头上,工作人员通过打开位置的电缆来缩小故障部分的范围。机组人员首先打开中心附近的电缆,然后更换保险丝。如果保险丝烧断,则故障在上游;如果没有烧断,则故障在下游。

然后,机组人员在其余部分的中心附近打开电缆,并在适当的分段点(通常为焊盘式变压器)上将电路一分为二。当然,每次电缆发生故障时,在故障位置都会造成更大的损坏,并且系统的其余部分会承受承载故障电流的压力。使用限流熔断器可减少故障电流应力,但会增加成本。

故障指示灯

故障电路指示器(FCI)是夹在电缆周围的小型设备,用于测量电流并发出故障电流通过信号。正常情况下,它们适用于板装变压器。故障电路指示器不能查明故障;它们可以识别电缆部分的故障。

图1-典型的URD故障指示器应用

识别出故障部分之后,工作人员必须使用另一种方法,例如击器,以精确识别故障。如果整个部分都在管道中,则工作人员无需查明位置。他们只需拉动电缆并更换电缆(如果从外部可以看到有故障的部分,则可以对其进行维修)。导管中的电缆需要不太精确的故障位置;机组仅需要识别给定导管部分的故障。

公用事业公司针对故障电路指示器的主要依据是减少客户中断的时间。相对于分治法,有故障的电路指示器可以显着减少故障发现阶段。发出声音或带有外部指示灯的型号会减少打开机柜所需的时间。实用程序在URD回路上使用大多数故障指示器。每个变压器带有一个故障指示器(参见图1),工作人员可以识别出故障部分并立即重新配置回路,以恢复所有客户的电力。然后,机组人员可以继续查明故障并进行维修(甚至将维修推迟更方便的时间)。

对于较大的住宅区或穿过商业区的电路,位置更加复杂。除变压器外,故障指示器还应放置在每个分段或接线盒处。在三相电路上,可以使用三相故障指示器或三个单相指示器。单相指示器可识别故障相(显着优势)。故障指示器的其他有用位置在架空电路的电缆段的两端,这在河流交叉口或主要高速公路下很常见。这些部分没有熔断,但是故障指示器将向巡逻人员显示电缆部分是否发生故障。

故障指示器可以通过多种方式重置。在手动复位装置上,机组人员一旦跳闸,必须将其复位。这些单元不太可能可靠地指示故障。自复位设备会根据电流,电压或时间自动复位,因此精度更高。电流复位是最常见的。跳闸后,如果设备检测到高于阈值的电流,则会重置。使用电流复位时,此时的最小电路负载必须高于阈值,否则设备将永远不会复位。在URD回路上,应用电流重置指示器时,请考虑开路点可能会改变。

这将更改故障指示器看到的电流。再次,确保电路负载足以重置故障指示器。电压复位模型提供电压传感器;当电压超过某个值时(电压传感器感测到次级电压或弯头的电容测试点)。时间重置单位只需在给定的时间长度后重置。

故障指示器仅应针对故障进行操作-不适用于负载,不适用于浪涌,不可用于雷电以及不可用于回馈电流。错误的读数会使工作人员无所适从,寻找故障。重合闸操作还会导致负载和变压器涌入,这可能会错误地使故障指示器跳闸。浪涌抑制功能在通电后最多可禁用跳闸一秒钟。

在单相抽头上,实际上仅对于手动重置的故障指示器才需要浪涌抑制器(带有熔断器熔断的故障相不会有影响下游故障指示器的浪涌)。相邻电缆的故障也可能导致指示器跳闸;磁场耦合到拾波线圈中。屏蔽可以帮助防止这种情况。

几种情况导致回馈,可能会使故障指示器跳闸。在故障的下游,电缆中存储的电荷会冲入故障,可能会触发故障指示器。

高架系统上附近的电容器组可能会使突流更加严重。电机和其他旋转设备也会回馈故障。为避免误跳闸,请使用较高的设定值。带过滤功能的设备会降低指示器对瞬态电流的敏感性,但也有帮助,但是过多的过滤可能会使故障电路指示器无法检测到限流熔断器迅速清除的故障。

自复位故障指示器也可能错误地复位。回馈电流和电压可以重置故障指示器。在一相跳闸的三相电路中,故障相可以通过三相变压器连接反向馈电,从而提供足够的电流或电压来重置故障电路指示器。在单相电路上,这些都不是问题。通常,单相应用要容易得多;我们没有回馈问题,也没有因附近电缆故障而导致指示器跳闸的问题。

故障指示器可能具有阈值类型的跳闸特性,例如瞬时继电器(高于设定点的任何电流都会使信号跳闸),或者它们可能具有时间过电流特性,对于更高的电流,跳闸会更快。那些具有过电流特性的单元应与限流熔断器的最小清除曲线配合使用,以确保其正常工作。另一种类型的故障指示器使用自适应设置,该设置会根据电流的突然增加随后失去电流而跳闸。

将故障指示器的跳闸级别设置为小于可用故障电流的50%或500 A(以较小者为准)。脱扣阈值应至少为电路负载的2至3倍,以最大程度地减少错误指示。仅在重载电缆上的长馈线(低故障电流)结束时,这两种情况几乎不会发生冲突。

通常,故障指示器是固定的设备,但它们可用于有针对性的故障定位。当机组人员到达故障且隔离的部分时,他们首先在部分之间使用故障指示器(通常在板装变压器上)。机组人员重新给故障部分通电,然后检查故障指示器以识别故障部分。只有一个额外的故障施加到电路,而不是出现多个故障。

断面测试机组隔离电缆的一部分并施加直流耐压电压。如果电缆保持高压电压,则工作人员将继续进行下一节并重复操作,直到找到无法保持高压电压的电缆。因为电压是直流电,所以电缆必须与变压器隔离。

作为一种较快的变化,可以使用高压棒,这些棒使用交流线电压向隔离的电缆部分施加直流电压。击器向电缆施加脉冲直流电压。顾名思义,在故障时,由于故障点处的间隙反复产生火花,因此击器发出的声音像重击声一样。击器为电容器充电,并使用触发的间隙将电容器的电荷释放到电缆中。机组人员可以通过聆听撞击声来发现故障。声学增强设备可以帮助机组人员找出微弱的重击声;能够吸收电弧放电产生的射频干扰的天线也有助于查明故障。击器有助于找到确切的故障位置,以便机组人员可以开始挖掘。在15 kV级系统上。

尽管脉冲放电对电缆的损害要比稳定的直流电压小,但公用事业机构担心击打会损坏电缆的未损坏部分。当雷击脉冲使电缆断开时,传入的浪涌会越过故障。当它到达开路点时,电压加倍,然后电压脉冲在开路点和故障之间来回跳动,从+2切换到–2E(其中E是击脉冲电压)。

在测试中,故障点的砰砰放电也会增加故障点的损坏。大多数公用事业公司试图限制电压或放电能量,而少数公用事业公司则不使用击器,以免进一步损坏电缆和组件。一些公用事业公司还应在重击期间将变压器与系统断开连接,以保护变压器并防止电涌传播通过变压器(这些电涌应很小)。如果故障没有间隙,并且故障是固体短路,则不会形成电弧,并且击器将不会产生其典型的击器(幸运的是,在电缆故障中很少有固体短路)。

当电缆插入导管中时,导管末端附近的击器声可能比故障位置处的击打声大。通常,工作人员应从低电压开始,然后根据需要增加电压。直流高压电压可以帮助确定击打器需要多少电压。

雷达

雷达设备也称为时域反射测量(TDR),它将非常短的电流脉冲注入电缆。在不连续的情况下,一部分脉冲将反射回该集合。知道沿电缆的波传播速度可以估算出到断层的距离。

根据测试设置和设置,雷达脉冲的宽度可能在5 ns到5 μs之间。较窄的脉冲可提供更高的分辨率,因此用户可以更好地区分出断裂和来自拼接以及其他间断的反射。雷达无法提供精确的精度;它的主要用途是将故障范围缩小到某个部分。然后,机组人员可以使用击器或其他精确技术来查找故障。从电缆的任一端获取雷达脉冲并对结果求平均可以改善位置估计。带抽头的电路上的雷达位置可能很复杂,尤其是带有多个抽头的电路上。脉冲将反射出抽头,并且与实际故障的反射将小于否则。

雷达和击器

保险丝或其他电路断路器清除电缆中的故障后,故障点周围的区域将恢复一定的绝缘强度。用电缆故障测试仪检查电缆会显示开路。同样,雷达脉冲正好通过故障,因此仅雷达装置无法检测到故障。将雷达与节拍器配合使用可解决此问题。雷击脉冲打破了间隙,雷达叠加了一个反射故障电弧的脉冲。击波形的上升时间约为几微秒;雷达脉冲的总宽度可能小于0.05微秒。

另一个较不吸引人的方法是使用击器连续烧毁电缆,直到故障电阻变得足够低,无法在雷达设备上读取读数为止(这种方法吸引力不大,因为它会使电缆承受更多的击器,尤其是在机组使用高电压的情况下) 。

根据电路类型,电路布局和可用设备的不同,有时使用不同的方法会更好。

在对电缆施加测试电压时,工作人员必须谨记电缆可以保持大量电荷。电缆具有很大的电容,并且电缆可以保持数天的电量。

转载网络发布者:串联谐振赫兹电力

2020年5月16日 08:30
浏览量:0
收藏