二次脉冲法部分现场实测波形汇编新讲解.docx

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二次脉冲法部分现场实测波形汇编新讲解

二次脉冲法冲闪法低压脉冲法

现场实测波形汇编

西安方汇电气有限公司

二零零六年

二次脉冲法测得的部分现场实测波形

一、西安222信箱油浸纸电缆高阻泄漏故障。

全长215m。

测得故障距离为146m。

定点无误。

测试波形如下：

二、广东肇庆供电分公司：

10KV交联电缆，电缆全长1280m。

实测距离931m。

测试波形如下：

三、西安某单位通信电缆高阻故障，全长1125m。

实测故障距离为632m。

经确定是电缆接头故障。

测试波形如下：

四、广州中区供电分公司：

240mm210KV交联电缆，电缆全长1298m。

单相高阻接地。

实测距离659m。

经定点准确无误。

测试波形如下：

五、华能岳阳电厂：

交联聚乙烯10KV。

全长1503m。

实测故障距离：

948m。

定点无误。

测试波形如下：

六、广州供电分局西区配营所：

交联聚乙烯低压电缆。

全长167米。

实测故障距离117米。

定点无误。

测试波形如下：

七、天津港集装箱码头：

185mm210KV交联聚乙烯电缆，全长864米，实测故障距离为513米。

八、天津武清供电分公司杨村供电所：

185mm210KV交联聚乙烯电缆，全长1033米，单相短路接地，实测故障距离为290米。

定点无误。

九、天津武清供电分公司杨村供电所：

120mm210KV交联聚乙烯电缆，全长26米，单相模拟闪络接地，实测故障距离为26米。

皮尺度量无误差。

一十、天津武清供电分公司杨村供电所：

185mm210KV交联聚乙烯电缆，全长128米，单相高阻接地，实测故障距离为107米。

定点无误差。

一十一、天津港供电公司：

120mm210KV交联聚乙烯电缆，全长57米，单相模拟闪络接地（电缆上扎一铁钉），实测故障距离为50米。

皮尺度量无误差。

十二、平顶山供电公司五一路变电站出线Ⅰ；3×300mm2的10kv交联电缆，全长约1810米。

使用万用表测出电阻为1KΩ,判断为高阻故障。

实测故障距离为750米。

测试波形如下：

十三、平顶山供电公司五一路变电站出线Ⅱ；3×300mm2的10kv交联电缆，全长约1450米。

使用万用表测出电阻为230KΩ,判断为高阻故障。

实测故障距离为180米。

测试波形如下：

赛尔资讯——技术交流栏目

二次脉冲法测试电缆故障案例分析并经验借鉴

西安方汇电气有限公司张栋国樊永山秦党校

关键词

电缆故障二次脉冲法冲击高压电流取样法

摘要

本文叙述了方汇电气有限公司在平顶山用二次脉冲法为供电公司排除电缆故障过程。

对二次脉冲法的优点和局限性作了细致描述，并与传统的冲击高压电流取样法进行了充分对比。

将对国内应用二次脉冲法测试设备的用户具有重要的参考价值。

“重合同，守信用”是企业诚信形象的开始。

既然对用户做出了售前售后服务的承诺，就得“言必信行必果”，一诺千金，取信于用户。

再大的困难也要为用户着想，急用户所急，为用户解难。

多年来，西安方汇电气有限公司在对待新、老及潜在用户一视同仁，只要用户的电缆发生故障，求援于我公司，无论多大难处都尽快派员帮助解决。

对河南平顶山供电公司紧急电缆故障的现场服务就是方汇公司诚信的具体体现之一。

2007年3月25日，河南平顶山供电公司五一路变电站两条10KV出线发生运行故障，造成用户大面积停电。

供电公司利用原西安某公司生产的电缆故障测试仪进行检测，由于用冲击闪络法获得的波形较复杂，操作人员花了近两天时间也无法从杂乱的波形中分析出正确的故障距离。

用电户生产停顿，损失越来越大，生活区停电停水，居民的生活起居也造成了极大的不便。

用电户的怨言和局领导的不断督促，给基层维修单位形成很大的压力。

在这种情况下，3月27日晚7点钟，平顶山供电公司配电服务中心向西安方汇电气有限公司紧急求援。

当时，公司已经下班。

公司值班人员接到电话后马上召回技术人员对即将携带的检测仪器设备进行检查和准备。

由于此时已没有合适的火车、汽车班车，为给用户抢时间，于晚9时，公司领导率技术员开车连夜赶往河南平顶山供电公司。

从准备到出发仅用了两个小时。

3月28日凌晨3点便到达测试现场。

一下车就和平顶山供电公司配电服务中心的技术人员一起投入故障测试。

经现场对故障电缆的性质分析：

（1）第一条被测电缆为3×300mm2的10KV交联电缆，全长约1810米。

用2500V摇表对三相进行绝缘摇测，测得绿相对地绝缘为0Ω，使用万用表测出电阻为1KΩ,判断为高阻故障。

（2）第二条被测电缆为3×300mm2的10KV交联电缆，全长约1450米。

用2500V摇表对三相进行绝缘摇测，测得绿相对地绝缘为0Ω，使用万用表测出电阻为230KΩ,判断为高阻故障。

使用西安方汇电气有限公司生产的FH—8636二次脉冲法电缆故障测试系统对两条故障电缆进行测试，用二次脉冲法测得第一条故障电缆故障点距测试端750米；测得第二条故障电缆故障点距测试端180米，经精确定点挖开土层后，故障点就在所测位置，并且是电缆中间接头，证明以上测试准确无误。

故障位置确定后，维修人员马上进行了故障处理。

两条电缆故障的故障距离测试和精确定点总共仅用了一个小时的时间。

测试波形如图一、图二所示：

（第一条电缆的故障确定时间为凌晨3:

44；第二条电缆故障确定时间为凌晨4:

02）。

图一第一条故障电缆测试波形

图二第二条故障电缆测试波形

为使测试方法和测试结果更有说服力，精确定完点后又用FH-8636电缆故障测试仪的冲击高压闪络电流取样法在第二条故障电缆上采集了一次波形，波形如图三所示。

图三冲击闪络法测试的波形

图三中的蓝色波形即是电流取样所获得的展开后的故障反射波形。

由此波形可看出密集的反射回波和不规则的众多不清晰的拐点，一般的测试人员很难从如此复杂的波形中判断出准确的故障距离来，尤其是没有一定实测经验积累的现场操作人员几乎无从下手，所以错判、误判的机会非常多。

相反，用二次脉冲法测得的故障波形（如图一、图二所示）对故障点的判断就非常简单、明了。

只要故障点能被冲击高压充分击穿短路，在故障点击穿时，仪器所发出的测试低压脉冲在该点的反射波应与低压脉冲法的短路故障回波波形极其相似。

回波脉冲的极性一定与发射脉冲的极性相反，即，如果发射的是负极性脉冲，故障点的反射回波一定是正极性脉冲。

而且从全屏的上下两条波形曲线来看，上部蓝色波形所代表的是电缆全长的同极性回波，下部红色波形代表故障点反射的正极性反射回波。

正极性回波一定在全长距离范围以内。

如果将上下两个波形重叠还可以看出：

故障回波前的两个波形拟合性较好（幅度和波形轨迹）。

故障回波拐点以后的波形明显发散，不再重叠。

如此明显的故障回波特征，任何人稍加培训后都可以用游标准确标定出故障距离来。

不容易出现错判误判，大大提高了故障测试和排除的效率。

这就是为什么二次脉冲法电缆故障测试仪和测试方法受到国内大部分供电部门和大型企业电力维修单位青睐的重要原因。

二次脉冲法（也称多次脉冲法）是目前国际上最先进的电缆故障测试方法。

测试电缆故障的速度、测试精度、成功率和效率都明显优于国内传统的冲击高压电流取样法。

奥地利BAUR公司和德国的SebaKMT公司在数年前就推出二次脉冲法的电缆故障测试设备和测试车。

尽管国内销售价在120～300万人民币之间，但仅这两个公司的产品在国内已经销售了百台（车）以上。

可见二次脉冲法已经在国内逐渐得到认可。

但因价格问题，要将二次脉冲法电缆故障测试仪在全国普及还有一定困难。

二次脉冲法也是冲击高压闪络法中的一种，完全不同于冲击高压电流取样法。

二次脉冲法测试电缆故障有其相当大的优势。

但是应该看到，由于此法在应用时有串联在冲击高压产生器和故障电缆之间的限压取样部件，即使对故障电缆施加35KV的冲击高压，实际加到故障相的冲击闪络电压会因限压取样部件的电压降而大大降低。

在故障点抗电强度较大时（如电缆接头故障、故障点电弧爬距太大、故障点严重受潮等），故障点往往因冲击电压过低而不能充分电离击穿短路，从而使此法失效。

这也是二次脉冲法的局限性。

冲击高压电流取样法是将全部冲击高压加到故障相上，对故障点的击穿非常有利，容易获得故障测试回波，只是波形十分复杂。

不同的电缆、不同的冲击高压、不同的故障距离、接头的数量等等，每次采集到的波形千变万化，对操作人员的分析判断能力要求太高，而且容易发生误判错判，一般人难于掌握。

这也是很多用户买了仪器无法真正掌握和发挥其效益的原因。

但是，只要操作人员经过严格培训和一定数量的现场测试经验积累，冲击高压电流取样法做为一种经典的测试方法，实践证明是行之有效的，还是不能完全被二次脉冲法取代的。

也就是说，二次脉冲法测不到的故障，冲击高压电流取样法有可能测到。

所以，一般的二次脉冲法故障测试仪同时也必须具备低压脉冲法和冲击高压电流取样法的测试功能。

简讯

2004年6月28日至7月2日，西安方汇电气有限公司应邀参加了广东省电机工程学会电缆专业委员会举办的电缆故障测寻技术培训班。

与奥地利BARU公司和德国sebaKMT公司的电缆测试车一起，在现场做了模拟故障测试和现场真实故障的测试。

西安方汇电气有限公司用自行开发的FH-8636电缆故障测试仪（二次脉冲法）进行了测试。

在电缆故障测寻技术培训班上，张栋国教授详细介绍了目前国内外电缆故障测试技术的各种行之有效的方法和定点技巧。

结合故障案例，理论分析深入浅出。

尤其是对国内外备受推崇的二次脉冲法原理的介绍引起了与会学员的极大关注。

培训班专门安排了半天时间，在300多米长的110KV电缆上做了一个模拟高阻故障。

BARU公司、sebaKMT公司的电缆测试车和方汇电气有限公司的FH－8636电缆故障测试仪做了现场演示。

学员们参观了BARU公司和sebaKMT公司的电缆测试车测试情况。

大多数学员用FH－8636电缆故障测试仪进行了实测。

普遍反映国产的二次脉冲法电缆仪较之上述两国外公司的电缆车，设备轻便小巧，在操作使用方面更是简单快捷，测试结果同样精确，而价格却低得多。

学员们认为，应用二次脉冲法的FH－8636电缆故障测试仪在技术和性能上完全可以和国外同类产品媲美，已达到了国际先进水平。

BARU公司中国总代理兴迪集团肖传强总经理看后非常惊讶，主动提出想与方汇电气有限公司合作，建议采取技术转让或其它形式共同开发中国市场。

培训班结束以后，西安方汇电气有限公司又应邀到肇庆供电分局作技术交流，并用FH－8636电缆故障测试仪在现场找了一条闲置多时，全长为1200多米的交联聚乙烯高压故障电缆和一条实验电缆，测试结果和他们的测试结果一致。

7月6日，广州中区供电分局的一条长度为1298m的10KV240mm2交联聚乙烯电缆发生高阻接地故障。

用sebaKMT公司的电缆测试车已测试了两天，未测出故障距离。

临时请西安方汇电气有限公司协助测试。

FH－8636电缆故障测试仪接上后仅数分钟便测出故障点距测试端659米。

经现场定点，发现在659处是电缆本体相地高阻泄漏故障。

实践证明：

FH－8636电缆故障测试仪完全可以替代国外的电缆故障测试设备

低压脉冲法和电流取样法的实测波形汇编

1．短电缆开路故障波形

2．电缆故障点短路时的测试波形

3．用宽脉冲（2微秒）测得的短电缆断线故障波形

4．用冲闪电流取样法测得的各种距离故障波形

5．西安222信箱低压电缆高阻故障实测波形

6．试验电缆模拟高阻故障测试波形

7．华能岳阳电厂交联电缆实测故障波形

8．广州中区供电分公司10KV交联电缆故障实测波形

9．广东肇庆供电分公司10KV交联电缆实测故障波形

10．西安某单位高压电缆实测故障波形

11．故障点在电缆始端时，冲闪电流取样法测得的波形；此中波形的特点是没有密集的波形串。

只有光溜圆滑的大振荡。

故障点就在电缆的测试始端头或在非常接近始端头的位置。

始端（近始端）波形如下图所示：

12．有时由于电缆故障点的击穿电压较高，冲击电压加得较低时，故障点未发生击穿电弧放电现象。

电流取样得到的波形也没有大振荡现象。

只有周期性很强的一连串正负脉冲。

而且两正负脉冲的前沿拐点用游标对齐后所显示的距离一定是该电缆的全长数。

无法测得电缆故障距离。

解决的办法是尽可能提高高压发生器的冲击高压，一边冲击一边监视仪器录取的波形，直到出现较标准的故障回波为止。

电缆未击穿波形如图所示。

以上波形仅为部分现场实测波形。

很多时候，现场的情况较为复杂，不同的击穿电压，波形都不完全一样，波形的变化较多。

尤其是超长距离回波较弱时，故障波形拐点很圆滑，会造成较大的读数误差。

在近距离故障点的反射回波又会因密集的多次反射，故障点的反射波容易与采样盒的微分脉冲混淆，较难判读准确的距离。

希望在掌握各种故障波形的规律后自行体会判读要领。

实践的机会多了，掌握了判读技巧，自然就熟练了。