電纜故障分析及10kv電纜故障指示器
合眾電氣研發(fā)中心依據工作經(jīng)驗研發(fā)的HZGZ-712電纜故障測試儀由傳感器和顯示器兩部分組成,傳感器負責探測電纜通過(guò)的電流,顯示器負責對傳感器傳送來(lái)的電流信息進(jìn)行判斷及做出故障指示動(dòng)作。正常情況下,故障指示器不動(dòng)作,故障指示燈不亮。當通過(guò)電纜的電流達到故障指示器設定的故障電流值,顯示器會(huì )對由傳感器傳來(lái)的電流進(jìn)行判斷,如果過(guò)電流持續不到100~200ms,則此電流可能是電機起動(dòng)等因素引起的瞬間起動(dòng)過(guò)電流,不是故障電纜,因策顯示器不動(dòng)作。如果過(guò)電流持續超過(guò)100~200ms,則判斷為故障電流,顯示器動(dòng)作,指示燈閃爍顯示。顯示器動(dòng)作后再作一次判斷,如果2s內電纜電流已恢復正常,說(shuō)明上級開(kāi)關(guān)重合閘成功,故障點(diǎn)已被排除,恢復正常供電狀態(tài),顯示器回復初始狀態(tài),指示燈熄滅。如果2s內電纜電流消失,說(shuō)明故障已引發(fā)上級開(kāi)關(guān)跳閘而導致電纜失壓,則確定為故障,顯示器保持動(dòng)作,指示燈繼續閃爍,直到達到預設的時(shí)間限制或收到人工手動(dòng)復位為止。HZGZ-712電纜故障測試儀因安裝方便靈活的特別被廣泛安裝在架空線(xiàn)、電力電纜配電線(xiàn)路上、箱式變、環(huán)網(wǎng)柜、分支箱中,它能夠迅速指明故障線(xiàn)路和故障點(diǎn),減小停電面積,縮短故障排除和查找時(shí)間。準確指示瞬間故障,不僅利于排除供電隱患;為查找隱蔽永久性故障點(diǎn)提供了技術(shù)手段,避免傳統多次拉路合閘巡線(xiàn)給電力設備帶來(lái)的影響,同時(shí)也減輕了巡線(xiàn)人員勞動(dòng)強度,提高售電量和供電可靠性。
HZGZ-712電纜故障測試儀主要包括檢測電路、邏輯分析電路、信號觸發(fā)電路、通信傳輸電路、電源電路等你模塊,通過(guò)將檢測到的上電、斷電、接地、短路等信號通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻方式傳送到信號傳輸終端,最后驅動(dòng)故障指示器的顯示部分。
電纜故障分析
對于短路故障,電纜故障指示器利用線(xiàn)路出線(xiàn)故障時(shí)電出現正突變以及線(xiàn)路停電的原理來(lái)檢測故障。借助電磁感應法檢測線(xiàn)路中通過(guò)的電流突變量和持續時(shí)間確定故障。通過(guò)檢測電流突變量,能夠減小誤動(dòng)作的概率,可以有效的避免出于線(xiàn)路繼電保護在裝置整定值改動(dòng)或者是電力負荷突然增加而造成的故障指示器誤動(dòng)作。因此故障指示器短路故障的判定依據為:
1.線(xiàn)路中通過(guò)的電流值突然升高。當線(xiàn)路出現短路故障時(shí),導線(xiàn)中通過(guò)的電流值會(huì )突然增大,該在值得大小與電纜的長(cháng)度、型號、敷設方式、環(huán)境溫濕度等因素有關(guān)。
2.線(xiàn)路中的電流等于零。當電纜線(xiàn)路出現短路故障時(shí),變電站線(xiàn)路出口保護動(dòng)作,開(kāi)關(guān)跳閘后線(xiàn)路停電,線(xiàn)路中的電流為零。
3.突變電流持續時(shí)間。為了提高故障指示器的動(dòng)作準確性,需要和變電站的繼電保護裝置相配合,確定一個(gè)突變電流時(shí)間寬度。
以上述三個(gè)依據同時(shí)滿(mǎn)足的條件下,故障指示器就判斷電纜線(xiàn)路出現了短路故障。對于接地故障,故障指示器利用小電流接地系統單相接地選線(xiàn)的原理來(lái)檢測故障,具體包括半波法、5次諧波法、電容電流脈沖幅值法、零序電波檢測法、可變負荷法等。故障指示器接地故障的依據為:
1、電壓值突然下降。當電纜線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí),故障鉗的對地電壓會(huì )突然下降。由于受接地點(diǎn)接地電阻的影響,對應的電壓值不一定都下降為零。另外在系統的負荷增加時(shí),電壓值也會(huì )出現降低的現象。為了鑒別因系統負荷升高而引起電壓值下降的假接地現象,又不誤判因非金屬性接地引起的真接地現象,一般選取一個(gè)合適的接地點(diǎn)啊降百分數。
2、較大的接地電流。當線(xiàn)路出現單相接地故障時(shí),故障點(diǎn)會(huì )流過(guò)較大的接地電流。其大小為系統正常運行時(shí)單相對地電容電流值得3倍。接地電流和大小與網(wǎng)絡(luò )結構、系統電壓和頻率、電纜線(xiàn)路長(cháng)度和型號等因素有關(guān)。
3、5次諧波電流值突然增大。當線(xiàn)路出現單相接地故障時(shí),系統會(huì )產(chǎn)生電弧并誘發(fā)高次諧波。出于3此諧波的含量較小,一般采用5此寫(xiě)不怕電流進(jìn)行分析。
4、接地持續時(shí)間。為了區別瞬間接地故障,指示器必須檢測連續接地時(shí)間。
5、對接地瞬間的電容電流首半波和電壓首半波進(jìn)行分析比較。當接地瞬間的電容電流首半波和電壓首半波的相位一致時(shí),判斷電纜線(xiàn)路發(fā)生了單相接地故障。
電纜故障指示器安裝
在安裝HZGZ-712電纜故障測試儀時(shí),短路傳感器必須安裝在電纜的單相分支上,并進(jìn)行緊固,防止滑動(dòng)造成滑落。指示器應便于觀(guān)察,不能傾斜。在架空電纜線(xiàn)路混合系統,故障指示器應安裝在桿塔的電源側,而不要安裝在桿塔的負荷側,以便桿塔上的設備發(fā)生故障時(shí),該指示器也可以準確指示。安裝接地傳感器時(shí),應將電纜的三根導線(xiàn)包圍起來(lái),電纜的接地線(xiàn)必須回穿傳感器并緊固,防止滑動(dòng)造成滑落。此外,電纜故障指示器安裝時(shí)必須裝設于電纜屏蔽層接地內側,防止電纜發(fā)生單相絕緣擊穿通過(guò)屏蔽層接地時(shí),故障指示器不能夠正確動(dòng)作。