电力电缆试验及电缆故障测寻.ppt

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1,电力电缆线路,电力电缆试验及电缆故障测寻,2,复习高压电缆附件本学时主要内容：

电力电缆试验及电缆故障检寻,3,第一节概述测试的目的为了防止已安装运行的电缆线路发生绝缘故障检验在电缆施工安装中的电缆的电气性能是否符合安全运行的需要以便发现和检查电缆线路的缺陷，确保设备健康、安全地投人运行，不断地通过试验积累数据和经验，为制定反事故措施、设备技术改造和改进运行管理工作提供科学的依据。

4,第一节概述一.电力电缆试验项目敷设前：

例行试验抽样试验型式试验敷设后检查试验，预防性试验1.预防试验2.交接试验（竣工试验）按照国家标准电气装置工程施工及验收规范（GBJ232-1982）的规定应主要进行绝缘电阻试验、直流耐压试验、测量泄漏电流和核相试验等。

5,第一节概述一.电力电缆试验项目3.电缆线路的修后试验4.电气参数试验除上述介绍的试验外，还可根据电缆线路的重要性不同，增加其他试验，如导体参数试验，油样试验、油流试验和交叉互联系统试验等。

35kV及以下电缆可以通过理论确定因为35kV及以下电缆结构为分相屏蔽型或统包型，其线芯排列对称，所以其参数的理论数值与敷设后的实际数值相差不大。

6,第一节概述一.电力电缆试验项目但对110kV及以上电力电缆线路投运前都必须对其电气参数进行实际测量，以保证数据的准确性。

这是因为三相单芯长电缆线路中换位段分得不均匀和三相电缆不对称布置时，金属护套在两端互连接地后会产生感应电流，从而导致这些参数的理论计算值和实际数值之间的误差较大，即必须以实侧参数值为准目前进行实测的参数有直流电阻、电容、正序阻抗、零序阻抗。

7,二、电力电缆试验项目、周期和标准,8,二、电力电缆试验项目、周期和标准,9,2电缆试验报告,试验报告应填写的主要内容：

电缆运行的编号和名称；电缆的型号、规范和试验日期；各个试验项目名称和测量数据；试验结论和意见；试验环境；试验人员、操作人员应签字，并报请负责人、审查负责等审查签注意见。

10,三、电缆线路试验,电缆线路试验的首要工作是将所有与试验电缆有电联系的电源全部停电；并将已停电的电缆，再用合格的验电器进行三相验电，验证表面电缆线路确已无电压后，在工作电缆的两端分别悬挂好短路接地线；同时还应在工作地点及周围的有关设备上悬挂相应的标示牌，装设必要的遮栏，提醒或告诫所有工作人员，同时限制工作人员的活动范围。

11,三、电缆线路试验,在完成上述准备后，试验负责人在试验开始前，应再次检查安全措施布置是否符合现场实际要求、试验接线是否正确无误、试验设备的选择是否符合现场试验要求等。

而后通知所有试验无关人员撤离试验区域，并派专人看守试验区域内的各个通道。

试验工作人员在得到工作负责人明确的许可后，方可进行接通电源试验试验中变换线或试验完毕时，试验人员必须首先切断试验电源，并对试验设备和试验电缆放电接地后，方可进行其他工作。

12,三、电缆线路试验,进行电缆线路试验时，操作人员活动范围和与带电设备的最小安全距离，应遵守表6-2的规定,13,第二节电力电缆试验,一、绝缘电阻测试电缆绝缘电阻的测试，是指电缆线芯之间及电缆线芯对表皮间的绝缘电阻测量。

它可初步判断电缆绝缘受潮老化的缺陷，也能判断出电缆在耐压试验时绝缘是否有缺陷等问题。

测量电缆导线直流电阻可用电桥法，也可用电压降法，测量一相电缆的导线直流电阻时，可用其他一相电缆作为另一端的电压和电流引线。

14,第二节电力电缆试验,最简单、最基本的方法是兆欧表法。

1兆欧表测量电缆绝缘电阻绝缘电阻的测量有直接测量法、比较法、充电法和自放电法。

直接法是最常用的测量方法，该方法是在被检测试品上直接施加已知的稳定的直流电压通过被测试品的稳态电流的大小来确定绝缘电阻。

ZC-7型兆欧表如图所示。

15,测量电缆绝缘电阻时的兆欧表法接线方式,（a）单芯电缆；（b）二芯电缆；（c）三芯电缆；（d）四芯电缆,L接线端子接在电缆芯上，使用绝缘电阻较高的连接线，并注意不要放在地上或与其他物体接触；兆欧表的E接线端子接在电缆外皮和地上；为消除表面泄漏电流的影响，G接线端应接于电缆线芯端部绝缘的屏蔽环上,16,.绝缘电阻值换算,为了便于比较，一般都将不同温度时测量出的绝缘电阻值换算为温度为20长度为1Km时的值,17,18,接线,19,3.测量电缆绝缘电阻的注意事项,试验前必须将导电线芯及电缆金属护套接地使其充分放电，并根据被测电缆的额定电压选择适当的兆欧表，同时将电缆终端头表面擦试干净，并进行表面屏蔽。

测量时应将兆欧表放置在平稳且无较大振动的地方，并按有关要求检查兆欧表是否工作正常；每次测完绝缘电阻后都要将电缆放电、接地，电缆线路越长其接地时间也就越长，一般不少于1min。

20,二、泄漏电流试验,泄漏电流试验，是测量电缆线路在试验电压时的泄漏电流值的试验。

用以判断电缆线路绝缘是否完好。

试验时，将试验电压逐渐升高，根据其相应的泄漏电流与耐压试验前后的泄漏电流的比值，判断电缆线路的工作状况。

21,1试验设备,电缆线路的泄漏电流试验，所需设备包括调压器、高压试验变压器、高压硅堆、保护器等设备。

调压器的输出电压,22,2.泄漏电流影响因素分析,

（1）高压引线的影响

（2）温度的影响（3）电源电压的非正弦波形对测量结果的影响（4）加压速度对泄漏电流测量结果的影响（5）残余电荷的影响（6）直流输出电压极性对泄漏电流测量结果的影响,23,3泄漏电流测量与绝缘电阻测量相比的优点,

（1）试验电压较高，并能随意调节；

（2）用微安表监测泄漏电流，灵敏度高，可多次重复比较；（3）可将泄漏电流测量值换算为绝缘电阻值。

由于兆欧表的负载特性，其输出的端电压与被试验品绝缘电阻值大小有关，不一定是兆欧表铭牌标准电压。

因此，兆欧表测量出的绝缘电阻，一般不能换算出泄漏电流值；（4）泄漏电流试验时可以作出泄漏电流与加压时间关系曲线和泄漏电流与所加电压的关系曲线，通过该曲线可以判断绝缘状况。

图64为泄漏电流随加压时间变化的过程，实际上就是吸收电流的变化过程。

24,三、直流耐压试验,直流耐压试验，指以高于电缆额定电压数倍的直流电压对电缆进行的耐压试验。

目的的在于检验电缆的耐压强度。

25,1.直流耐压试验与交流耐压试验比较,

（1）对于长电缆线路，所需试验设备容量小；

（2）在直流电压作用下，介质损耗小，高压下对良好绝缘的损伤应小；（3）在直流耐压试验的同时监测泄漏电流及其变化曲线，采用微安表测量灵敏度高，反应绝缘老化、受潮比较灵敏；（4）直流耐压试验不仅对检查绝缘中的气泡、机械损伤等局部缺陷是比较有效的方法，而且能发现交流耐压试验不易发现的一些缺陷。

26,微安表处在不同位置时的接线图,（a）微安表处在高压侧;（b微安表处在低压侧1电源开关;2熔断器;3调压器;4交流电压表;5升压变压器;6保护器;,27,倍压整流线路,1电源开关;2熔断器;3调压器；4交流电压表；5升压变压器；6电容;7保护器;8高压硅堆;10微安表；11屏蔽,28,四、电缆相位核对,1兆欧表（摇表）法2.指示灯法,29,五、电缆线路的正序阻抗和零序阻抗测量,电缆导体的交流电阻和电缆三相间感抗的相量和，称为电缆的正序阻抗。

电缆零序电流的回路电阻与部分以大地作回路的三相感抗的相量和，称为电缆的零序阻抗。

30,正序阻抗测量接线图,31,1电缆线路的正序阻抗测量,一般可以在电缆盘上直接测量,正序阻抗,线芯的交流电阻,线芯的正序电抗,32,2电缆线路零序阻抗测量,由于电缆线路金属护套的接地方式不同，并行线路的差异以及大地电阻率的不同，很难用理论计算方法得出零序阻抗的精确数值，因此零序阻抗必须在电缆敷设，制作接头结束后进行实际测量。

图610零序阻抗测量接线图,33,计算方法,34,六、电缆的电容测量,1交流充电法,35,各芯对地电容C,各芯对地电容C,36,

（2）测量统包型电缆的电容,包括测三芯对地电容和一芯对其他两芯及对地电容。

电缆一芯对地之间的电容C一芯对地之间的电容ZC,整理后,37,2交流电桥法,交流电桥法，仅用来测试较长线路的统包型电缆电容,38,第四节电力电缆故障测寻,一、电缆故障的分析

（1）试验击穿故障在试验过程中发生击穿的故障，其性质比较单纯，通常是一相接地或两相短路接地，很少有三相同时接地或短路的情况，更不会出现断线故障，

（2）运行中的电缆故障1）电缆一芯或数芯接地而发生的故障，称为接地故障。

通常认为接地电阻在100k欧以下者为低阻故障，以上者为高阻故障。

实际运用中，将能直接用低压电桥测量的故障称为低阻故障，而将要进行烧穿或高压电桥进行测量的故障称为高阻故障2）电缆两芯或三芯接地而发生的故障，称为短路故障，也可分低阻短路故障和高阻短路故障，划分原则与接地故障相同。

短路故障通常是由于电缆绝缘被击穿而引起的。

电缆的一芯或数芯断开，称为断线故障。

通常是由于电缆线芯被拉断或外力损坏时拉断引起的故障。

对地电阻小于IM欧的为低阻故障，1M欧以上的为高阻故障。

39,第四节电力电缆故障测寻,一、电缆故障的分析

（2）运行中的电缆故障3）闪络故障及封闭性故障，主要是在进行预防性试验时发生的两类故障，并多数出现在电缆终端或中间接头内，尤其是封闭性故障多数发生在注油的电缆头内发生绝缘被击穿后又恢复正常，有时连续击穿，有时隔数秒钟或数分钟后再击穿，这类故障为闪络故障。

击穿后，待绝缘恢复，击穿现象完全停止的故障，称为封闭性故障。

4）具有上述两种或两种以上故障的，称为混合故障电缆故障，还可按故障的性质分为绝缘故障和导体故障两大类。

按其发生的部位来分，可分为电缆本体故障、电缆户外终端头故障、电缆户内终端头故障、电缆中间接头四种类型的故障。

40,故障,41,第四节电力电缆故障测寻,2.电缆故障原因分析

（1）机械损伤

（2）绝缘受潮（3）绝缘老化（4）护层腐蚀（5）过电压（6）长期过负荷运行（7）设计和制作工艺问题（8）材料质量不良,42,二、电缆故障的测寻,1.电缆故障测寻性质的确定电缆故障的测寻方法取决于故障的性质。

图620电缆故障状态图,43,按其发生的部位分:

电缆本体故障;电缆户外终端头的故障;电缆户内终端头的故障;电缆中间接头的故障,44,二、电缆故障的测寻,1.电缆故障测性质的确定电缆故障的测寻方法取决于故障的性质。

试验击穿故障，由于故障性质简单及故障电阻均比较高的特点，一般不直接采用兆欧表测寻，主要借助直流耐压试验设备进行。

45,.电缆故障测寻,电缆故障测寻的方法分:

测距法和定点法。

电缆故障的“测距”，即运行人员使用特定的方法和相应仪器，测算出电缆故障点到测距点的距离。

称为“初测”或“粗测”电缆故障的“定点”是根据电缆故障的测距阶段工作的结果，在电缆故障点的附件上，通过测试仪器和设备对电缆故障点的位置进行精确的定位，又称“精测法”。

电缆故障的定点方法分:

感应法和声测法。

46,故障点检测工作原理,47,初测法:

48,49,1声测法,对局部放电产生的压力波进行探测的方法为声测法。

在超声波频段内进行探测的方法称为超声波探测法。

声测法灵敏可靠，较为常用。

主要用于测量高阻与闪络性故障。

除接地电阻特别低（小于50）的接地外，都能适用。

但对金属性接地的故障效果不佳。

50,声测法接线原理图,51,声测时的听测量设备,直接式,间接式,52,2）感应法,主要用于检测低阻相短路（包括两相短路并接地、三相短路并接地）故障和特殊情况下的低阻接地故障，还可以用于确定电缆线路的位置、走向和电缆的埋置深度。

53,采用感应法测听电缆位置和深度的原理图,（a）探测电缆位置原理图;（b）电缆埋设深度测量原理图,54,电力故障检测仪,温州宝明电气有限公司可测试35KV以下各种电力电缆的低阻、短路、高阻、开路等故障。

可测试和校准电缆长度。

可测试电波在电缆中的传播速度。

可准确查找电缆埋设的位置。

配合高压设备可对故障点精确定点。

特点此机型集测距、寻径、定点于一体，并配有微型打印机，可现场打印便于操作和携带。

采用液晶显示。

人机对话，专家提示操作方式采用双竖光线游标，故障距离自动显示。

测试结果可贮存、打印。

内存测试接线图及标准波形。

技术指标