直埋高压电缆故障点查找分析初探

直埋高压电缆故障点查找分析初探1 概述脉冲法和直流电桥法是目前应用较广的电力电缆故障点查找方法。石家庄热电厂在几次电力电缆故障点查找中，采纳脉冲法在较短时间内找到了故障点，而用传统直流电桥法却无法找到。直流电桥法在实际应用中存在着许多不便地地方，如对断线故障不可测；受故障点电阻影响较大，测量误差大；当电缆为三相短路故障，需另铺设临时线等。脉冲法尤其是低压脉冲法对电力电缆的短路故障和开路故障查找具备操作简单、测量误差小的优点。低压脉冲测量故障点的过程分粗测和定点 2 个步骤。粗测是将故障点定位在一较小的范围以内，正确读取脉冲波形，该步是脉冲法的重要步骤，也是本文分析的重点。石家庄热电厂电力电缆故障情况如下。a.2025-05-22，水源地 10kV 电缆故障，断路器跳闸在测试中用2500V 摇表测试电缆三相绝缘对地及相间均为 50MΩ，直流耐压值为16kV。而后在水源地将电缆三相短路，在测试端测试随意两相芯线环流电阻，两芯线均不通，初步推断为电缆开路。b.2025-05-26，#7～#9 深井电缆故障，断路器跳闸用 2500V 摇表测试电缆 A 相绝缘对地为 0，B、C 两相分别为 600MΩ 和 800MΩ，初步推断为 A 相短路接地。2 脉冲法介绍开路和短路故障的接线方式相同，如图 1 所示。测试设备是西安四方机电信息讨论所生产的 SDCA—2 型闪测仪，该闪测仪对查找电缆开路和短路故障比较有代表性。起始脉冲波由闪测仪发生，并由闪测仪的示波器采集显示并记录电缆波形。3 波形分析根据脉冲波形分析根据波在导线中的折反射原理而定，波的折反射公式为：式中 α——波的折射系数β——波的反射系数Z1——电缆本身波阻，这里为 10～50ΩZ2——电缆故障点波阻Uq2——折射波电压Uf1——反射波电压U0——起始入射波电压4 故障波形分析4.1 开路故障按图 1 所示将闪测仪接入电缆线路中，示波仪记录波形如图 2 所示。4.1.1 脉冲波极性SDCA—2 型闪测仪起始脉冲波头为波头向下的负极性波，如图 2 中t1 时刻。当脉冲波到达开路点后，电缆因开路点波阻 Z2 近似于∞，由公式(2)可知 β≈1，Uf1=βU0≈U0，这一结果说明起始脉冲波 U0 到达开路点将发生全反射，且极性同起始脉冲波头 U0 相同。图 2 中 t2 时刻为脉冲波的反射波，极性同起始脉冲波 t1 时刻相同，t3 是 t2 的反射波,t4是 t3 的反射波且极性都相同,即可初步判定 t2、t3、t4 是故障点的反射波。4.1.2 反射波幅度和陡度当闪测...