高壓電力電纜的接地故障定位技術(shù)分析

洪露

中共國家電網(wǎng)有限公司黨校（國家電網(wǎng)管理學(xué)院） 北京 102200

1 低壓脈沖反射法

高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)也被稱為低壓脈沖法，主要將雷達(dá)技術(shù)作為主要技術(shù)依據(jù)，通過在故障點(diǎn)與示波器、電腦之間進(jìn)行脈沖發(fā)射，相關(guān)工作人員就可以根據(jù)脈沖的發(fā)射時(shí)間差以及已知速度，對高壓電力電纜接地故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。在對高壓電力電纜接地故障進(jìn)行查找的過程中運(yùn)用該種技術(shù)方法，不但不需要進(jìn)行大量的前期準(zhǔn)備工作，同時(shí)該技術(shù)的操作也十分簡單，工作人員上手很容易。只需要通過儀器對高壓電力電纜故障點(diǎn)的發(fā)射波形進(jìn)行觀測即可[1]。

實(shí)例演示：某高壓電力電纜在運(yùn)行的過程中發(fā)生故障，故障為三相短路，如果采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行監(jiān)測，不但需要大量輔助測量設(shè)備等，同時(shí)測量方式也過于復(fù)雜，會(huì)影響到人們的日常用電需求。因此，相關(guān)工作人員通過對故障進(jìn)行分析，選擇了低壓脈沖發(fā)射法對故障進(jìn)行檢測，通過公式LX=1/2TV進(jìn)行計(jì)算即可得到高壓電力電纜到測試點(diǎn)的準(zhǔn)確距離。式中，V代表電纜中的電波傳播速度，T代表脈沖從測試點(diǎn)到故障點(diǎn)的來回時(shí)間。

2 電橋法

高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)主要是將雙臂電橋工作原理作為主要技術(shù)依據(jù)，通過將需要進(jìn)行檢測的電纜故障相與沒有發(fā)生電纜故障相進(jìn)行短接，就可形成一個(gè)完整的連接回路，這時(shí)通過對電橋兩臂上的可調(diào)節(jié)電阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以促使電橋處于平衡狀態(tài)；最后，利用電纜長度與電阻之間的正比例關(guān)系即可獲取準(zhǔn)確的高壓電力電纜接地故障距離[2]。

3 聲波法

該種高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)主要運(yùn)用于高阻接地故障以及閃絡(luò)性故障中，主要是利用高壓脈沖發(fā)生器，對高壓電力電纜進(jìn)行高壓脈沖發(fā)射，當(dāng)發(fā)射到故障點(diǎn)時(shí)，就會(huì)將能量進(jìn)行釋放，從而將接地點(diǎn)擊穿，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生較為短暫的響聲；最后，利用拾音器對聲響進(jìn)行擴(kuò)大，即可獲取準(zhǔn)確的高壓電力電纜接地故障位置[3]。

4 聲磁同步法

該種高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)主要運(yùn)用于低阻接地故障以及高阻接地故障中，也是利用高壓脈沖發(fā)生器，對高壓電力電纜進(jìn)行高壓脈沖發(fā)射，當(dāng)發(fā)射到故障點(diǎn)時(shí)，相關(guān)工作人員在電磁探測儀或高頻拾音器上就可以接收到故障位置的電磁信號(hào)反饋，以及高壓脈沖擊穿接地瞬間所發(fā)出的聲音信號(hào)反饋，從而為相關(guān)工作人員進(jìn)行后續(xù)維修提供重要依據(jù)[4]。

5 電纜燒穿法

在對高壓電力電纜接地故障進(jìn)行查找的過程中，如果相關(guān)工作人員利用聲波法以及聲磁同步法進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)無法實(shí)現(xiàn)瞬間擊穿接地點(diǎn)，那么就需要利用電纜燒穿法對高壓電力電纜節(jié)點(diǎn)電阻進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)高壓電力電纜節(jié)點(diǎn)電阻降低時(shí)，相關(guān)工作人員再利用聲波法或聲磁同步法即可準(zhǔn)確查找到故障點(diǎn)。該查找技術(shù)的工作原理主要是利用電纜燒穿儀器向發(fā)生故障的高壓電力電纜發(fā)射高壓小電流，這時(shí)高壓電力電纜就會(huì)發(fā)生不間斷地短路發(fā)熱，從而促使外部絕緣熱老化以及碳化程度更加明顯，相關(guān)工作人員即可據(jù)此準(zhǔn)確查找到高壓電力電纜的故障發(fā)生位置。

實(shí)例演示：某高壓電力電纜在運(yùn)行的過程中發(fā)生故障，故障為跳閘，其位置在C相。相關(guān)工作人員為了能夠更準(zhǔn)確地查找到高壓電力電纜接地故障性質(zhì)及位置，首先利用低壓脈沖反射法對高壓電力電纜進(jìn)行測試，獲取到高壓電力電纜的總長度，為1754m，所獲取資料與實(shí)際相符。其次，由于該次接地故障為高阻故障，所以采用沖閃法或二次脈沖法難以對故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確查找，所以相關(guān)人員可先利用電纜燒穿法加深故障點(diǎn)外部絕緣熱老化以及碳化程度，并將殘壓值控制在一定范圍內(nèi)，對電壓泄露以及殘壓電流值進(jìn)行密切觀察；最后，相關(guān)工作人員通過該種方式準(zhǔn)確找到C相故障點(diǎn)，并確定其為泄漏型高阻故障。

6 高壓測試法

該種高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)也較為常見，其可根據(jù)電纜故障的形式進(jìn)行劃分，主要分為兩種：①直閃法。該種方法是通過對電容兩端施加電壓，促使高壓電力電纜故障點(diǎn)被擊穿，這時(shí)相關(guān)工作人員即可通過對故障點(diǎn)擊穿時(shí)所形成的脈沖電流波形進(jìn)行觀察，準(zhǔn)確地查找到高壓電力電纜接地故障的位置。②沖閃法。該種查找方法主要適用于高阻接地故障以及閃絡(luò)性接地故障中，主要是通過加大電容器的電流電壓，促使電容器向高壓電力電纜持續(xù)放電，直至高壓電力電纜擊穿出間隙；這時(shí)，相關(guān)工作人員只需對返回的擊穿脈沖信號(hào)進(jìn)行分析即可查找到高壓電力電力的故障點(diǎn)。該種方式不但操作簡單，而且操作起來也比較安全，方便相關(guān)工作人員進(jìn)行觀察，是進(jìn)行高壓電力電纜接地故障查找中較為常用的查找技術(shù)。

7 二次脈沖法

該種高壓電力電纜接地故障查找技術(shù)又被稱為高壓弧反射法。通過該種方式能夠?qū)λl(fā)生故障的位置進(jìn)行預(yù)定位。主要是利用電容放電，促使高壓電力電纜的末端波形運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)出來；這時(shí)相關(guān)工作人員通過在高壓電力電纜上配置高壓沖擊器，即可對脈沖反射儀進(jìn)行有效輔助，從而對高壓電力電纜接地故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測。該種方式能夠?qū)﹄娎|的脈沖波進(jìn)行有效感知，如果在高壓電力電纜的故障位置出現(xiàn)電弧，時(shí)域反射儀器即可將波形軌跡自動(dòng)顯現(xiàn)出來，這時(shí)工作人員即可根據(jù)時(shí)域反射儀器所呈現(xiàn)的結(jié)果對高壓電力電纜接地故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確查找和確認(rèn)。

8 結(jié)束語

在利用故障查找技術(shù)對高壓電力電纜接地故障位置進(jìn)行查找的過程中，為了能夠快速、準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)，就需要相關(guān)工作人員能夠熟知各類查找技術(shù)的運(yùn)用方法，并清楚相關(guān)查找流程，根據(jù)故障性質(zhì)選擇相應(yīng)查找技術(shù)，以此提升查找效率及準(zhǔn)確度，為后續(xù)維修提供重要依據(jù)。