1電力電纜線路第二一講電力電纜試驗(yàn)及電纜故障測(cè)尋2復(fù)習(xí)高壓電纜附件本學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：電力電纜試驗(yàn)及電纜故障檢尋3第一節(jié)概述

測(cè)試的目的為了防止已安裝運(yùn)行的電纜線路發(fā)生絕緣故障檢驗(yàn)在電纜施工安裝中的電纜的電氣性能是否符合安全運(yùn)行的需要以便發(fā)現(xiàn)和檢查電纜線路的缺陷，確保設(shè)備健康、安全地投人運(yùn)行，不斷地通過(guò)試驗(yàn)積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，為制定反事故措施、設(shè)備技術(shù)改造和改進(jìn)運(yùn)行管理工作提供科學(xué)的依據(jù)。4第一節(jié)概述

一.電力電纜試驗(yàn)項(xiàng)目敷設(shè)前：例行試驗(yàn)抽樣試驗(yàn)型式試驗(yàn)敷設(shè)后檢查試驗(yàn)，預(yù)防性試驗(yàn)1.預(yù)防試驗(yàn)2.交接試驗(yàn)（竣工試驗(yàn)）按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ232-1982）的規(guī)定應(yīng)主要進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、測(cè)量泄漏電流和核相試驗(yàn)等。5第一節(jié)概述

一.電力電纜試驗(yàn)項(xiàng)目3.電纜線路的修后試驗(yàn)4.電氣參數(shù)試驗(yàn)除上述介紹的試驗(yàn)外，還可根據(jù)電纜線路的重要性不同，增加其他試驗(yàn)，如導(dǎo)體參數(shù)試驗(yàn)，油樣試驗(yàn)、油流試驗(yàn)和交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)等。35kV及以下電纜可以通過(guò)理論確定因?yàn)?5kV及以下電纜結(jié)構(gòu)為分相屏蔽型或統(tǒng)包型，其線芯排列對(duì)稱，所以其參數(shù)的理論數(shù)值與敷設(shè)后的實(shí)際數(shù)值相差不大。6第一節(jié)概述

一.電力電纜試驗(yàn)項(xiàng)目但對(duì)110kV及以上電力電纜線路投運(yùn)前都必須對(duì)其電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。這是因?yàn)槿鄦涡鹃L(zhǎng)電纜線路中換位段分得不均勻和三相電纜不對(duì)稱布置時(shí)，金屬護(hù)套在兩端互連接地后會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而導(dǎo)致這些參數(shù)的理論計(jì)算值和實(shí)際數(shù)值之間的誤差較大，即必須以實(shí)側(cè)參數(shù)值為準(zhǔn)．目前進(jìn)行實(shí)測(cè)的參數(shù)有直流電阻、電容、正序阻抗、零序阻抗。7

二、電力電纜試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和標(biāo)準(zhǔn)

8

二、電力電纜試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和標(biāo)準(zhǔn)

9

2．電纜試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)填寫的主要內(nèi)容：①電纜運(yùn)行的編號(hào)和名稱；②電纜的型號(hào)、規(guī)范和試驗(yàn)日期；③各個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目名稱和測(cè)量數(shù)據(jù)；④試驗(yàn)結(jié)論和意見；⑤試驗(yàn)環(huán)境；⑥試驗(yàn)人員、操作人員應(yīng)簽字，并報(bào)請(qǐng)負(fù)責(zé)人、審查負(fù)責(zé)等審查簽注意見。10三、電纜線路試驗(yàn)電纜線路試驗(yàn)的首要工作是將所有與試驗(yàn)電纜有電聯(lián)系的電源全部停電；并將已停電的電纜，再用合格的驗(yàn)電器進(jìn)行三相驗(yàn)電，驗(yàn)證表面電纜線路確已無(wú)電壓后，在工作電纜的兩端分別懸掛好短路接地線；同時(shí)還應(yīng)在工作地點(diǎn)及周圍的有關(guān)設(shè)備上懸掛相應(yīng)的標(biāo)示牌，裝設(shè)必要的遮欄，提醒或告誡所有工作人員，同時(shí)限制工作人員的活動(dòng)范圍。11三、電纜線路試驗(yàn)在完成上述準(zhǔn)備后，試驗(yàn)負(fù)責(zé)人在試驗(yàn)開始前，應(yīng)再次檢查安全措施布置是否符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求、試驗(yàn)接線是否正確無(wú)誤、試驗(yàn)設(shè)備的選擇是否符合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求等。而后通知所有試驗(yàn)無(wú)關(guān)人員撤離試驗(yàn)區(qū)域，并派專人看守試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)通道。試驗(yàn)工作人員在得到工作負(fù)責(zé)人明確的許可后，方可進(jìn)行接通電源試驗(yàn)．試驗(yàn)中變換線或試驗(yàn)完畢時(shí)，試驗(yàn)人員必須首先切斷試驗(yàn)電源，并對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)電纜放電接地后，方可進(jìn)行其他工作。

12三、電纜線路試驗(yàn)進(jìn)行電纜線路試驗(yàn)時(shí)，操作人員活動(dòng)范圍和與帶電設(shè)備的最小安全距離，應(yīng)遵守表6-2

的規(guī)定．13第二節(jié)電力電纜試驗(yàn)一、絕緣電阻測(cè)試電纜絕緣電阻的測(cè)試，是指電纜線芯之間及電纜線芯對(duì)表皮間的絕緣電阻測(cè)量。它可初步判斷電纜絕緣受潮老化的缺陷，也能判斷出電纜在耐壓試驗(yàn)時(shí)絕緣是否有缺陷等問(wèn)題。測(cè)量電纜導(dǎo)線直流電阻可用電橋法，也可用電壓降法，測(cè)量一相電纜的導(dǎo)線直流電阻時(shí)，可用其他一相電纜作為另一端的電壓和電流引線。14第二節(jié)電力電纜試驗(yàn)最簡(jiǎn)單、最基本的方法是兆歐表法。1．兆歐表測(cè)量電纜絕緣電阻絕緣電阻的測(cè)量有直接測(cè)量法、比較法、充電法和自放電法。直接法是最常用的測(cè)量方法，該方法是在被檢測(cè)試品上直接施加已知的穩(wěn)定的直流電壓．通

過(guò)被測(cè)試品的穩(wěn)態(tài)電流的大小來(lái)確定絕緣電阻。

ZC-7

型兆歐表如圖所示。15測(cè)量電纜絕緣電阻時(shí)的兆歐表法接線方式(a)單芯電纜；(b)二芯電纜；(c)三芯電纜；(d)四芯電纜L接線端子接在電纜芯上，使用絕緣電阻較高的連接線，并注意不要放在地上或與其他物體接觸；兆歐表的E

接線端子接在電纜外皮和地上；為消除表面泄漏電流的影響，G

接線端應(yīng)接于電纜線芯端部絕緣的屏蔽環(huán)上．16２.絕緣電阻值換算為了便于比較，一般都將不同溫度時(shí)測(cè)量出的絕緣電阻值換算為溫度為20℃長(zhǎng)度為1Km時(shí)的值1718接線193.測(cè)量電纜絕緣電阻的注意事項(xiàng)試驗(yàn)前必須將導(dǎo)電線芯及電纜金屬護(hù)套接地使其充分放電，并根據(jù)被測(cè)電纜的額定電壓選擇適當(dāng)?shù)恼讱W表，同時(shí)將電纜終端頭表面擦試干凈，并進(jìn)行表面屏蔽。測(cè)量時(shí)應(yīng)將兆歐表放置在平穩(wěn)且無(wú)較大振動(dòng)的地方，并按有關(guān)要求檢查兆歐表是否工作正常；每次測(cè)完絕緣電阻后都要將電纜放電、接地，電纜線路越長(zhǎng)其接地時(shí)間也就越長(zhǎng)，一般不少于1min。20二、泄漏電流試驗(yàn)

泄漏電流試驗(yàn)，是測(cè)量電纜線路在試驗(yàn)電壓時(shí)的泄漏電流值的試驗(yàn)。用以判斷電纜線路絕緣是否完好。試驗(yàn)時(shí)，將試驗(yàn)電壓逐漸升高，根據(jù)其相應(yīng)的泄漏電流與耐壓試驗(yàn)前后的泄漏電流的比值，判斷電纜線路的工作狀況。211．試驗(yàn)設(shè)備

電纜線路的泄漏電流試驗(yàn)，所需設(shè)備包括調(diào)壓器、高壓試驗(yàn)變壓器、高壓硅堆、保護(hù)器等設(shè)備。調(diào)壓器的輸出電壓222．.泄漏電流影響因素分析

(1)高壓引線的影響(2)溫度的影響(3)電源電壓的非正弦波形對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響(4)加壓速度對(duì)泄漏電流測(cè)量結(jié)果的影響(5)殘余電荷的影響(6)直流輸出電壓極性對(duì)泄漏電流測(cè)量結(jié)果的影響233．泄漏電流測(cè)量與絕緣電阻測(cè)量相比的優(yōu)點(diǎn)

（1）試驗(yàn)電壓較高，并能隨意調(diào)節(jié)；（2）用微安表監(jiān)測(cè)泄漏電流，靈敏度高，可多次重復(fù)比較；（3）可將泄漏電流測(cè)量值換算為絕緣電阻值。由于兆歐表的負(fù)載特性，其輸出的端電壓與被試驗(yàn)品絕緣電阻值大小有關(guān)，不一定是兆歐表銘牌標(biāo)準(zhǔn)電壓。因此，兆歐表測(cè)量出的絕緣電阻，一般不能換算出泄漏電流值；（4）泄漏電流試驗(yàn)時(shí)可以作出泄漏電流與加壓時(shí)間關(guān)系曲線和泄漏電流與所加電壓的關(guān)系曲線，通過(guò)該曲線可以判斷絕緣狀況。圖6－4為泄漏電流隨加壓時(shí)間變化的過(guò)程，實(shí)際上就是吸收電流的變化過(guò)程。24三、直流耐壓試驗(yàn)

直流耐壓試驗(yàn)，指以高于電纜額定電壓數(shù)倍的直流電壓對(duì)電纜進(jìn)行的耐壓試驗(yàn)。目的的在于檢驗(yàn)電纜的耐壓強(qiáng)度。26微安表處在不同位置時(shí)的接線圖(a)微安表處在高壓側(cè);(b微安表處在低壓側(cè)1－電源開關(guān);2－熔斷器;3－調(diào)壓器;4－交流電壓表;5－升壓變壓器;6－保護(hù)器;27倍壓整流線路1－電源開關(guān);2－熔斷器;3－調(diào)壓器；4－交流電壓表；5－升壓變壓器；6－電容;7－保護(hù)器;8－高壓硅堆;10－微安表；11－屏蔽28四、電纜相位核對(duì)

1．兆歐表(搖表)法

2.指示燈法29五、電纜線路的正序阻抗和零序阻抗測(cè)量

電纜導(dǎo)體的交流電阻和電纜三相間感抗的相量和，稱為電纜的正序阻抗。電纜零序電流的回路電阻與部分以大地作回路的三相感抗的相量和，稱為電纜的零序阻抗。30正序阻抗測(cè)量接線圖311．電纜線路的正序阻抗測(cè)量

一般可以在電纜盤上直接測(cè)量

正序阻抗線芯的交流電阻線芯的正序電抗322．電纜線路零序阻抗測(cè)量

由于電纜線路金屬護(hù)套的接地方式不同，并行線路的差異以及大地電阻率的不同，很難用理論計(jì)算方法得出零序阻抗的精確數(shù)值，因此零序阻抗必須在電纜敷設(shè)，制作接頭結(jié)束后進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。

圖6—10零序阻抗測(cè)量接線圖33計(jì)算方法34六、電纜的電容測(cè)量

1．交流充電法35各芯對(duì)地電容C各芯對(duì)地電容C36(2)測(cè)量統(tǒng)包型電纜的電容包括測(cè)三芯對(duì)地電容和一芯對(duì)其他兩芯及對(duì)地電容。電纜一芯對(duì)地之間的電容C一芯對(duì)地之間的電容ZC整理后372．交流電橋法

交流電橋法，僅用來(lái)測(cè)試較長(zhǎng)線路的統(tǒng)包型電纜電容38第四節(jié)電力電纜故障測(cè)尋一、電纜故障的分析(1)試驗(yàn)擊穿故障在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生擊穿的故障，其性質(zhì)比較單純，通常是一相接地或兩相短路接地，很少有三相同時(shí)接地或短路的情況，更不會(huì)出現(xiàn)斷線故障，

(2)運(yùn)行中的電纜故障1

）電纜一芯或數(shù)芯接地而發(fā)生的故障，稱為接地故障。通常認(rèn)為接地電阻在100k歐以下者為低阻故障，以上者為高阻故障。實(shí)際運(yùn)用中，將能直接用低壓電橋測(cè)量的故障稱為低阻故障，而將要進(jìn)行燒穿或高壓電橋進(jìn)行測(cè)量的故障稱為高阻故障．2

）電纜兩芯或三芯接地而發(fā)生的故障，稱為短路故障，也可分低阻短路故障和高阻短路故障，劃分原則與接地故障相同。短路故障．通常是由于電纜絕緣被擊穿而引起的。電纜的一芯或數(shù)芯斷開，稱為斷線故障。通常是由于電纜線芯被拉斷或外力損壞時(shí)拉斷引起的故障。對(duì)地電阻小于IM歐

的為低阻故障，1M歐以上的為高阻故障。39第四節(jié)電力電纜故障測(cè)尋一、電纜故障的分析(2)運(yùn)行中的電纜故障3

）閃絡(luò)故障及封閉性故障，主要是在進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)發(fā)生的兩類故障，并多數(shù)出現(xiàn)在電纜終端或中間接頭內(nèi)，尤其是封閉性故障多數(shù)發(fā)生在注油的電纜頭內(nèi)．發(fā)生絕緣被擊穿后又恢復(fù)正常，有時(shí)連續(xù)擊穿，有時(shí)隔數(shù)秒鐘或數(shù)分鐘后再擊穿，這類故障為閃絡(luò)故障。擊穿后，待絕緣恢復(fù)，擊穿現(xiàn)象完全停止的故障，稱為封閉性故障。4

）具有上述兩種或兩種以上故障的，稱為混合故障電纜故障，還可按故障的性質(zhì)分為絕緣故障和導(dǎo)體故障兩大類。按其發(fā)生的部位來(lái)分，可分為電纜本體故障、電纜戶外終端頭故障、電纜戶內(nèi)終端頭故障、電纜中間接頭四種類型的故障。

40故障41第四節(jié)電力電纜故障測(cè)尋2.電纜故障原因分析(1)機(jī)械損傷(2)絕緣受潮(3)絕緣老化(4)護(hù)層腐蝕(5)過(guò)電壓(6)長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行(7)設(shè)計(jì)和制作工藝問(wèn)題(8)材料質(zhì)量不良42二、電纜故障的測(cè)尋1.電纜故障測(cè)尋性質(zhì)的確定電纜故障的測(cè)尋方法取決于故障的性質(zhì)。圖6—20電纜故障狀態(tài)圖43按其發(fā)生的部位分:①電纜本體故障;②電纜戶外終端頭的故障;③電纜戶內(nèi)終端頭的故障;④電纜中間接頭的故障44二、電纜故障的測(cè)尋

1.電纜故障測(cè)性質(zhì)的確定電纜故障的測(cè)尋方法取決于故障的性質(zhì)。試驗(yàn)擊穿故障，由于故障性質(zhì)簡(jiǎn)單及故障電阻均比較高的特點(diǎn)，一般不直接采用兆歐表測(cè)尋，主要借助直流耐壓試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行。45２.電纜故障測(cè)尋電纜故障測(cè)尋的方法分:測(cè)距法和定點(diǎn)法。電纜故障的“測(cè)距”，

即運(yùn)行人員使用特定的方法和相應(yīng)儀器，測(cè)算出電纜故障點(diǎn)到測(cè)距點(diǎn)的距離。

——稱為“初測(cè)”或“粗測(cè)”電纜故障的“定點(diǎn)”是根據(jù)電纜故障的測(cè)距階段工作的結(jié)果，在電纜故障點(diǎn)的附件上，通過(guò)測(cè)試儀器和設(shè)備對(duì)電纜故障點(diǎn)的位置進(jìn)行精確的定位，又稱“精測(cè)法”。電纜故障的定點(diǎn)方法分:感應(yīng)法和聲測(cè)法。

46故障點(diǎn)檢測(cè)工作原理47初測(cè)法:48491．聲測(cè)法

對(duì)局部放電產(chǎn)生的壓力波進(jìn)行探測(cè)的方法為聲測(cè)法。在超聲波頻段內(nèi)進(jìn)行探測(cè)的方法稱為超聲波探測(cè)法。聲測(cè)法靈敏可靠，較為常用。主要用于測(cè)量高阻與閃絡(luò)性故障。除接地電阻特別低(小于50Ω)的接地外，都能適用。但對(duì)金屬性接地的故障效果不佳。50聲測(cè)法接線

原理圖51聲測(cè)時(shí)的聽測(cè)量設(shè)備①直接式②間接式522)感應(yīng)法主要用于檢測(cè)低阻相短路(包括兩相短路并接地、三相短路并接地)故障和特殊情況下的低阻接地故障，還可以用于確定電纜線路的位置、走向和電纜的埋置深度。53采用感應(yīng)法測(cè)聽電纜位置和深度的原理圖

(a)探測(cè)電纜位置原理圖;(b)電纜埋設(shè)深度測(cè)量原理圖54電力故障檢測(cè)儀溫州寶明電氣有限公司可測(cè)試35KV以下各種電力電纜的低阻、短路、高阻、開路等故障?！艨蓽y(cè)試和校準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度?！艨蓽y(cè)試電波在電纜中的傳播速度?！艨蓽?zhǔn)確查找電纜埋設(shè)的位置?！襞浜细邏涸O(shè)備可對(duì)故障點(diǎn)精確定點(diǎn)?！鎏攸c(diǎn)此機(jī)型集測(cè)距、尋徑、定點(diǎn)于一體，并配有微型打印機(jī)，可現(xiàn)場(chǎng)打印便于操作和攜帶。采用液晶顯示。人機(jī)對(duì)話，專家提示操作方式采用雙