錢峰 唐浩 陳尊杰 唐正國 黎少峰

摘? 要： 目前，高壓電纜憑借占地面積較少、可靠性較高的優(yōu)勢使其投運量逐漸增大，但是產(chǎn)生的電纜故障卻與日俱增。因此，針對高壓電纜找準故障定位方法，這對高壓電纜故障的有效處理有著重要的作用。

關鍵詞： 高壓電纜;故障;定位

中圖分類號： TM247;TM835? ? 文獻標識碼： A? ? DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.09.043

本文著錄格式：錢峰，唐浩，陳尊杰，等. 高壓電纜故障定位方法探析[J]. 軟件，2020，41（09）：162164

【Abstract】： At present， the high-voltage cable with its small area， high reliability advantages， so that its transport volume gradually increased， but the cable fault caused by increasing. Therefore， for the high-voltage cable， finding the fault location method， for the high-voltage cable fault treatment has an important role.

【Key words】： High-voltage cable; Fault; Positioning

0? 引言

經(jīng)濟的發(fā)展使得城鎮(zhèn)化進程不斷加快，電力系統(tǒng)之中超高壓、高壓電力電纜的應用越來越廣泛，成為機電設備中不可缺少的部分。但是伴隨電纜數(shù)量的不斷增多，因為受到自然災害、外力、施工等因素的影響，導致電力電纜故障次數(shù)也有了明顯的增加，最終導致電纜絕緣故障屢見不鮮，做好高壓電纜故障的定位是關鍵所在。

1? 電力電纜故障常見類型及故障形成的原因

1.1? 電纜故障常見類型

（1）低阻故障

低阻故障主要是因為絕緣材料本身受損，導致絕緣電阻Rf較小。出現(xiàn)這一類型的故障，其絕緣電阻可以利用低壓脈沖的方式來進行測量。一般來說，低壓動力電纜以及控制電纜是低阻故障最容易出現(xiàn)的? ?區(qū)域。

（2）高阻故障

高阻故障本身也是因為電纜相間或者相對地絕緣受損引起的。但是在這一故障之下，絕緣電阻Rf較大，并且超過了10Z0，不能利用低壓脈沖法來進行測量。其高阻故障經(jīng)常會在高壓動力電纜之上占據(jù)80%。

（3）開路故障

開路故障主要是電纜的金屬部分連續(xù)性被破壞，造成斷線故障。在這一種故障下，絕緣電阻Rf表現(xiàn)出無窮大，能夠達到規(guī)定的實際要求，但是因為其負載能力較差，就無法直接將工作電壓傳輸?shù)綄慕K端。同時不同程度損害了故障點的絕緣性能。

1.2? 電纜故障形成的原因

通過對高壓電纜故障進行仔細的分析，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)電纜故障主要是因為：第一，電纜本身的質(zhì)量不達標，影響正常的使用。第二，電纜施工方式不當，導致電纜在施工環(huán)節(jié)受到不同程度的損傷。第三，因為電纜所處的環(huán)境相對特殊，電纜本身也容易受到外界環(huán)境的影響，最終留下安全隱患。第四，電纜容易受到外力的影響，進而引發(fā)電纜的機械損傷，其造成的事故占據(jù)電纜總事故的50%[1]。

2? 電纜故障定位方法

2.1? 脈沖反射法

在故障發(fā)生點的定位中，電纜全長和電流運行速度是最可靠的兩種數(shù)據(jù)。這一方法針對接地、低阻、短路故障的發(fā)現(xiàn)有著較大的優(yōu)勢。故障點位置的阻抗直接等同于電纜理論特性阻抗，其故障電阻的阻值越小，對應的反射波就會變得越明顯[2]。并且本方法接線相對簡單，也非常容易實現(xiàn)，具體見圖1所示。

對于極性相同的入射波與反射波，就使得其接頭處的特性阻抗值較大，而極性相反的入射波與反射波就使得“T型接”位置等效阻抗值較電纜特性阻抗而言更小[3]。

2.2? 平衡電橋法

平衡電橋法，就是在電橋平衡時按照其電阻與長度之間的比例關系來計算故障距離。這一種方法主要是實現(xiàn)非故障相和被測電纜故障相的短接。見圖2所示，其電橋展開的兩臂分別接非故障相和故障相，利用電阻改變器的調(diào)節(jié)，最終滿足電橋平衡的要求[4]。這一種方式主要是在短路、低阻接地、外護套所引發(fā)的故障之中使用，但是無法對三相電路低阻故障進行檢測。一旦出現(xiàn)因為高阻值引起的電路故障，就可以考慮通過轉(zhuǎn)化的方式將其轉(zhuǎn)化為低阻故障，再一次進行測量，在轉(zhuǎn)化中可以考慮用負高壓燒穿故障點的方式來進行處理，但是還需要注意不是所有的故障都可以利用這種方式[5]。

2.3? 高壓閃絡法

高壓測試環(huán)境會產(chǎn)生閃絡擊穿。高壓閃絡法基于這一特點，通過閃絡擊穿過程中產(chǎn)生的脈沖，就可以對較高阻值閃絡引發(fā)的故障進行測試[6]。按照脈沖值的實際情況，又包含了電壓直閃法與電流直閃法，具體見圖3所示。

使用這一方法會有閃絡放電現(xiàn)象的出現(xiàn)，故障點在多次閃絡放電之后就會逐漸減小其電阻，這樣就無法利用直閃法來進行測試。面對這樣的情況，無論使用哪一種方式都會喪失優(yōu)勢[7]。

3? 應用實例

在某日，JX1-1油礦出現(xiàn)停電現(xiàn)象，對于每一個平臺的正常運行都產(chǎn)生了影響。通過盤查，發(fā)現(xiàn)主要是因為CEPA至WHPB電纜出現(xiàn)了故障[8]。在次日，測試人員針對電纜故障進行了具體的測試，在使用萬用表之后，其測得的結(jié)果如下：

綠相對地：0 MΩ 綠相對紅相：0 MΩ

紅相對地：0 MΩ 綠相對黃相：0 MΩ

黃相對地：0 MΩ 黃相對紅相：0 MΩ

在經(jīng)過初次的檢測分析之后，發(fā)現(xiàn)本電纜三相都屬于低阻性的故障，所以就需要針對電纜的兩端利用低壓脈沖法來進行測試，其結(jié)果見圖4所示。

在使用萬用表測量以及進行絕緣測試之后就可以判斷，本次的故障屬于電纜的三相接地故障，并且對于電纜的全長無法進行準確測量。通過數(shù)據(jù)分析得到，從CEPA平臺一側(cè)計算，其距離故障點127.7 m;從WHPB平臺一側(cè)計算，其距離故障點4202.3 m[9]。

針對這一測量結(jié)果，在搶修項目的實際檢驗之中相對準確，并且對于后續(xù)的修復電纜工作也起到了重要的指導作用。通過故障之后的調(diào)查分析可以看出，因為電纜在施工過程中受到刮擦影響，導致接地故障的發(fā)生[10]。

4? 結(jié)語

總而言之，在高壓電纜的使用中，針對高壓電纜故障進行合理有效的定位是保障其安全運行的基礎所在。目前，根據(jù)當前對高壓電纜故障性質(zhì)的分析和對故障發(fā)生原因的不斷探索，不難看出目前的故障定位技術有極大的發(fā)展空間?？紤]到電纜故障發(fā)生的具體類型，綜合環(huán)境以及相對應的技術分析，就可以采取合理有效的定位方法，實現(xiàn)故障發(fā)生位置的測距以及對應的定位處理，讓故障定位變得快速、準確、方便，同時避免停電以及修復帶來的經(jīng)濟損失，最終提高供電的穩(wěn)定性。

參考文獻

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