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66kV電纜T形接頭線路主絕緣故障的探測(cè)案例（三十
時(shí)間: 2022-09-22 00:00
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電纜工區(qū)試驗(yàn)班趕到現(xiàn)場(chǎng)后，首先在經(jīng)緯變側(cè)對(duì)經(jīng)北線C相進(jìn)行絕緣測(cè)試。發(fā)現(xiàn) C 相的絕緣只有16Ω，診斷為單相低阻接地故障，應(yīng)選用低壓脈沖法測(cè)試故障距離。
一、故障線路情況描述及故障性質(zhì)診斷
線路名址:哈爾濱經(jīng)北線 電壓等級(jí):66kv
絕緣類型:單芯 XLPE 絕緣 絕緣電阻:16Ω
1.電纜事故描述：
為了滿足日益增長(zhǎng)的供電需求及保證供電的可靠性，哈爾濱供電公司決定在已經(jīng)運(yùn)行10緯變到北馬變的線路上向中央變新敷設(shè)一條分支電纜線路，分支線與北線之間采用T形接頭形式連接。做好接頭后，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，因?yàn)橛行屡f兩種電纜，經(jīng)協(xié)商定為:如果電纜及T形接頭能夠在額定電壓下運(yùn)行24h則視為合格。電纜敷設(shè)情況如圖 7-117 所示，其中1“、2*、4#、5"為交叉互連接頭，3"為直通接頭，A T形接頭。
在北馬變將經(jīng)北線開(kāi)關(guān)合上，1h后發(fā)現(xiàn)C相發(fā)生接地故障，電壓降至2000V。調(diào)度通知電纜工區(qū)查找故障。
2. 故障性質(zhì)診斷：
圖34-1 電纜敷設(shè)示意圖
電纜工區(qū)試驗(yàn)班趕到現(xiàn)場(chǎng)后，首先在經(jīng)緯變側(cè)對(duì)經(jīng)北線C相進(jìn)行絕緣測(cè)試。發(fā)現(xiàn) C 相的絕緣只有16Ω，診斷為單相低阻接地故障，應(yīng)選用低壓脈沖法測(cè)試故障距離。
二、電纜故障測(cè)試儀器
三、電纜故障測(cè)距與定位過(guò)程
為使故障測(cè)試能夠順利進(jìn)行，需要將直通接頭(3#)的接地打開(kāi)，另外四個(gè)絕緣交叉互連接頭的金屬護(hù)套由交叉互聯(lián)改為直通。由于4#、5#兩個(gè)接頭的接地箱因道路施工等原因無(wú)法打開(kāi)。為了搶時(shí)間，決定在暫時(shí)不打開(kāi)4#、5#接地箱的情況下對(duì)電纜進(jìn)行測(cè)距。首先，采用低壓脈沖法測(cè)距，在波形上無(wú)法看到故障點(diǎn)。后改為用脈沖電流法測(cè)距，對(duì)電纜進(jìn)行沖閃放電，得到的脈沖電流波形比較混亂，判斷困難，雖然有幾個(gè)懷疑點(diǎn)，經(jīng)聽(tīng)測(cè)均不是故障點(diǎn)。
因?yàn)樵陔娎|送電前，我們?yōu)榱擞^察和保留帶T形接頭電纜線路的正常波形，曾經(jīng)在北馬變側(cè)對(duì)該線路采集了完整的低壓脈沖波形(見(jiàn)圖34-2)。所以決定第二天到北馬變側(cè)采集波形與之進(jìn)行比較，同時(shí)要求務(wù)必將4#、5#接地箱的交叉互聯(lián)改為直通。
圖34-2電纜T形接頭反射波形
將在北馬變采集的故障波形與正常波形比較后，仍無(wú)法判斷故障點(diǎn)的位置。這時(shí)4#、5#接地箱的接地線已經(jīng)改為直通，經(jīng)協(xié)商決定在經(jīng)緯變側(cè)繼續(xù)對(duì)電纜加壓沖閃。這時(shí)，大家突然想到T形接頭的地線沒(méi)有處理，因此，沖閃前要求在T形接頭處先將經(jīng)緯變至中央變的地線打開(kāi)，而與北馬變的連接保持。同時(shí)考慮到由于阻值較低(16Ω)，曾采用音頻感應(yīng)法及高阻定點(diǎn)法均不理想，故決定加大沖擊能量改變故障電阻，隨后再對(duì)電纜進(jìn)行沖閃測(cè)試。電壓升至25kV時(shí)球間隙放電，但聲音不大，同時(shí)脈沖電流法沒(méi)有采到故障波形，憑經(jīng)驗(yàn)判斷故障點(diǎn)沒(méi)有放電或故障點(diǎn)不在經(jīng)北線線路上。降壓放電后，在T形接頭處先將經(jīng)緯變至中央變的地線接上，將經(jīng)緯變至北馬變的地線打開(kāi)。再次對(duì)電纜加壓沖閃，電壓升至25kV時(shí)球間隙放電聲音巨大，同時(shí)脈沖電流的波形顯示出故障點(diǎn)距經(jīng)緯變1421m，如圖34-3所示。由此判斷故障點(diǎn)在新敷設(shè)的支線路上。經(jīng)聲磁同步精確定點(diǎn)在距經(jīng)緯變1420m處找到故障點(diǎn)。故障點(diǎn)距T形接頭28.5m 左右，由外力破壞引起的。
圖34-3 脈沖電流測(cè)故障波形
四、電纜故障檢測(cè)事后分析
此次故障接地電阻僅為16Ω，采用低壓脈沖法應(yīng)該直接可以看到故障波形，而為什么最初卻沒(méi)有看到故障點(diǎn)呢?
這是因?yàn)閷?duì)T形接頭電纜來(lái)說(shuō)，T形接頭的出現(xiàn)主要相當(dāng)于在T接處增加一個(gè)較大的電容(當(dāng)然也有一小部分電感，我們此次忽略不記)，大電容對(duì)于低壓脈沖信號(hào)相當(dāng)于短路。
同時(shí)由于本次測(cè)試線路較長(zhǎng)，儀器采用的范圍是2752m，波速度為172m/us，這時(shí)的脈沖寬度為640ns，這樣一個(gè)脈寬的距離為:X=0.64x172/2m=55m。也就是說(shuō)在這個(gè)范圍內(nèi)若同時(shí)有兩個(gè)故障波形反射，這兩個(gè)故障之間的距離應(yīng)大于55m，否則第一個(gè)波形就會(huì)和第二個(gè)波形疊加到一起。而此次故障點(diǎn)與T形接頭只相距28.5m，其故障點(diǎn)的低阻反射波因與T形接頭的容性反射波相疊加而被掩蓋，沒(méi)有顯示出來(lái)，給此次測(cè)試帶來(lái)了麻煩，走了彎路。
測(cè)試體會(huì):
1.通過(guò)此次帶T形接頭線路故障的查找，發(fā)現(xiàn)首先經(jīng)改變T形接頭處地線的連接方式，判斷故障點(diǎn)的方向，對(duì)故障查找較為便捷。當(dāng)故障點(diǎn)完全擊穿放電時(shí)即使T形接頭處沒(méi)有改變地線連接方式，通過(guò)脈沖電流法、二次脈沖法，均可輕松得到較為標(biāo)準(zhǔn)的波形。
2. 在這種故障點(diǎn)接地電阻很低而音頻感應(yīng)法又不太好用時(shí)，通常可以通過(guò)改變護(hù)套的接地方式，向護(hù)套中施加高壓脈沖，對(duì)大地放電，再用聲磁同步法精確定點(diǎn)。故障定點(diǎn)仍然困難時(shí)，可用跨步電壓法判斷一下故障的大致位置，以縮小故障的定點(diǎn)范圍。
3.存在交叉互聯(lián)接地裝置的單芯電纜，在查找故障時(shí)務(wù)必先將護(hù)套的交叉互聯(lián)改為直通連接，直通頭的接地線亦應(yīng)打開(kāi)。
4.要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理工作。不管存在什么因素，電纜在投運(yùn)前一定要采取相應(yīng)的交接試驗(yàn)，未投運(yùn)的線路也要加強(qiáng)巡視。
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