电缆故障及定位论文

本科毕业设计（论文）

题目：高压电缆故障分析及定位

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2013年9月

高压电缆故障分析及定位

摘要：本文简单介绍了日常电力运行过程中电力电缆所发生的一些故障类型以及造成这些故障的相关原因，并针对这些运行过程中的所遇到的故障类型提出必须的预防性试验规程（包括常规的绝缘电阻试验以及必要时候要做的交流耐压试验），同时本文针对我国现在所能够侦测电缆故障位置的现状与技术条件，着重探讨分析故障定位中电缆的相关参数水平，总结日常电力电缆运行工况中容易出现的相关电缆故障状况，并以此可以更加精确的进行电缆故障的定位（包括预定位和精准定位），从而试总结最为直接可靠的故障定位方式，同时在最后介绍了电缆故障定位仪的相关选型依据（包含平行定位方式、工作频率、探测深度和距离等），供大家参考选型以便在自己日常的电缆维护和诊断故障工作中，能够有所启发。

关键词：电缆故障绝缘检测常规试验脉冲反射电弧反射精定点电缆路径定位测深

目录

1.引言 (1)

2.电缆基本信息与常见故障分析 (2)

2.1电缆的分类 (2)

2.2电缆的型号 (2)

2.3交联电缆的结构 (3)

2.4交联电缆的型号及意义 (4)

2.5交联电缆的优点 (5)

2.6电力电缆故障及分析 (6)

2.6.1接地故障 (6)

2.6.2短路故障 (6)

2.6.3断线故障 (6)

2.6.4闪络故障 (6)

2.6.5综合故障 (7)

2.7电缆常规试验及标准介绍 (7)

2.7.1绝缘电阻测试 (7)

2.7.2交流耐压试验 (7)

2.8交联电缆试验标准的介绍 (7)

3.电缆故障的定位技术及路径仪信息 (9)

3.1识别故障并确定故障性质 (9)

3.2电缆故障预定位 (9)

3.3电缆故障精定位 (9)

3.4电缆故障预定位方法 (9)

3.4.1低压脉冲法 (9)

3.4.2高压弧反射法 (10)

3.5电力电缆故障精定点方法 (11)

3.5.1声测定点法 (11)

3.5.2声磁同步定点法 (12)

3.5.3音频感应法 (13)

3.6电缆路径仪的探测技术和性能分析 (14)

3.6.1电磁法探测的原理 (14)

3.6.2信号连接方式 (15)

3.6.3电缆定位、定深的方法 (17)

3.7电缆路径仪选型 (21)

3.7.1平面定位方式 (21)

3.7.2工作频率 (21)

3.7.3探测深度和距离 (21)

3.7.4测深精度 (21)

3.7.5区分平行电缆 (22)

4.电缆故障举例及分析 (23)

5.结束语 (25)

参考文献 (26)

1.引言

电力电缆在电力系统中的应用越来越广，保障电缆线路的安全运行是对电力系统运行的基本要求。随着社会的高速发展，土地资源日趋紧张，电力线路逐渐由以往占地多的明线方式改为地埋方式。特别是最近几年，随着我国城乡及国防现代化建设的发展和科技的不断进步，使电力电缆的应用更加广泛，其数量成倍增长。电缆线路的安全运行与人们的生产、生活息息相关，电缆线路的故障隐患严重地威胁着人民生命财产的安全，电缆故障对社会造成的影响也越来越大。突发的断电事故不仅会给人们的正常生产和生活造成严重混乱，也会给电力公司造成巨大的损失。人们己经不能接受因电缆线路故障造成工矿生产事故，或银行系统、铁路运输系统、机场调度系统和生活供电的中断。另一方面，电缆线路的故障检测比架空输电线路故障检测任务要艰巨很多，因为电缆线路不像架空线路那样具有直接可观测性。如果电缆故障的检测结果与实际故障相差较大，那么也就失去了意义。所以，电缆故障检测要求精确度更高的方法。

2.电缆基本信息与常见故障分析

2.1电缆的分类

电缆的分类主要以绝缘材料考虑，分为油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和橡胶绝缘电缆。具体分为表2-1:

表2-1电缆分类

电缆油浸纸绝缘电缆

粘性浸渍纸绝缘型

油浸纸干绝缘型

不滴油浸渍纸绝缘型

塑料绝缘电缆

聚氯乙烯

聚乙烯绝缘型

聚氯乙烯

聚乙烯

交联聚乙烯绝缘型(简称交联电缆) 橡胶绝缘电缆

2.2电缆的型号

电力电缆的型号组成和含义：

图2-1电力电缆组成示意图

表2-2电缆型号含义

2.3交联电缆的结构

以110kV交联电缆为例，其单相结构图2-2所示：

图2-2为交联聚乙烯电力电缆断面构造示图。

图2-2电缆横截面示意图

1、绝缘交联聚乙烯层

2、线芯铝导线或半铜导线

3、半导体胶层

4、铜带屏蔽

5、填料

6、塑料内衬

7、铠装层

8、塑料外护层

2.4交联电缆的型号及意义

一般交联电缆的型号表示为：YJL(T)

Z U

O

/U(kV)

YJ：交联聚乙烯电缆（称交联电缆）

L(T)：铝芯（或铜芯，铜芯材料一般4写）

Z：护套名称

U

O：

为电缆线芯对地或对金属屏蔽层间的额定电压（kV）

U：表示电缆的额定线电压（kV）

如：YJL22-64/110表示的意义为额定线电压110kV铝芯内钢带铠装聚氯乙烯护套交联聚乙烯电缆。