輸電線(xiàn)路故障距離測試儀電纜故障測試步驟
(1)在測定電纜故障之間，測試人員除掌握本機性能與操作方法之外，必須首先確定電纜故障的性質(zhì)，以便采用適當的工作方法與測試方法。首先用兆歐表或萬(wàn)用表在電纜一端測量各相對地及相之間的絕緣電阻，根據阻值高低確定是低阻短路或斷線(xiàn)開(kāi)路，或者是高阻閃絡(luò )性故障。
(2)當阻值低于100歐姆為低阻故障，0～幾十歐為短路故
障，阻值極高到無(wú)限大為開(kāi)路或斷線(xiàn)故障。是否斷線(xiàn)，還可以將電纜終端相連萬(wàn)能用表在始端測量被短路接兩相的阻值加以確認。此類(lèi)故障可用低脈沖法直接測定。
(3)當阻值很高(數百兆和千兆)且在做高壓試驗時(shí)有瞬間放電現象，此類(lèi)故障一般稱(chēng)為閃絡(luò )性故障，可采用直流高壓閃測法確定。
(4)高阻故障阻值高于低阻故障，可在做高壓實(shí)驗時(shí)用直流高壓閃測法確定。
(5)按一定方式粗略測試之后再進(jìn)行確定點(diǎn)，必要時(shí)需找電纜路徑，丈量電纜長(cháng)度或距離。
低壓脈沖測試法具有操作簡(jiǎn)單、波形易于識別、準確度高等特點(diǎn)。對于短路、低阻、斷線(xiàn)故障用此法測試，可直接確定故障距離。即使無(wú)此類(lèi)故障，一般高壓閃絡(luò )測試前，也可以低壓脈沖法測電纜全長(cháng)或速度，與閃絡(luò )測試波形比較，通常會(huì )利于波形分析，達到快速確定故障點(diǎn)目的。
輸電線(xiàn)路故障距離測試儀低壓脈沖測試基本原理
測量電纜故障時(shí)，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線(xiàn)，在電纜一端加脈沖電壓，則此脈沖按一定的速度(決定于電纜介質(zhì)電常數和導磁系數)沿線(xiàn)傳輸，當脈沖遇到故障點(diǎn)(或阻抗不均勻點(diǎn))就會(huì )發(fā)生反射，用本儀器記錄下發(fā)送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時(shí)間△T，則可按已知的傳輸速度V來(lái)計算出故障的距離Lx，Lx=V·△T/2，如圖10所示。
圖10 測試原理圖
測全長(cháng)則可利用終端反射脈沖：L=V·T/2
同樣已知全長(cháng)可測出傳輸速度：V=2L/T
低壓脈沖測試法測全長(cháng)
測全長(cháng)操作步驟如下：開(kāi)機(上電復位)→復位(主菜單)→鍵1(工作選擇菜單)→鍵1(脈沖菜單)→鍵1(測全長(cháng))，然后根據屏幕顯示接線(xiàn)圖接線(xiàn)，如圖11所示。
圖11 低壓脈沖測試接線(xiàn)圖
使用脈沖法測試時(shí)，按圖11連接后，根據所測電纜類(lèi)型，選擇合適傳輸速度和脈寬，調節“增益”旋鈕1/3位置，按采樣鍵即可。
根據顯示波形大小，調節“增益”旋鈕，重新采樣。當0.2μs脈寬輸入振幅最大還無(wú)反射波時(shí)，選用2μs脈沖測試。為了便于比較可分別接故障相與另一好相做兩次采樣，如前圖9所示。按“-”“ˉ”鍵可選單波形或雙波形顯示，用“1/2”鍵改變操作區，選擇當前波形1或2。完成采樣后，移動(dòng)光標定起點(diǎn)，再移動(dòng)光標到波形反射點(diǎn)，此時(shí)屏幕所顯示的長(cháng)度就是電纜全長(cháng)值。對于短電纜最好將終端短路測全長(cháng)，終端反射改為負脈沖，定光標時(shí)，對終端開(kāi)路電纜以發(fā)射正脈沖上升沿與基線(xiàn)交點(diǎn)為準定光標起點(diǎn)，以反射正脈沖上升沿與基線(xiàn)交點(diǎn)定光標終點(diǎn)。
輸電線(xiàn)路故障距離測試儀低壓脈沖測試法測速度
測電波在電纜中傳輸速度時(shí)，必須知道電纜全長(cháng)。操作方法如下：開(kāi)機(上電復位)→復位(主菜單)→鍵1(工作選擇菜單)→鍵1(脈沖菜單)→鍵3(測速度)，然后按圖11接線(xiàn)，鍵入全長(cháng)值并回車(chē)。采樣波形、定光標方法與測全長(cháng)時(shí)相同，當分別定光標起點(diǎn)、終點(diǎn)后，屏幕左上角將顯示測試速度值。
輸電線(xiàn)路故障距離測試儀低壓脈沖測試法測故障
脈沖法測故障與測全長(cháng)的測試原理相同，操作方法也基本相同。當脈沖菜單出現時(shí)，可選鍵1(測全長(cháng))，也可選鍵2(測故障)。接線(xiàn)方法與圖11相同，電纜連接與被測電纜故障全長(cháng)相同，其它操作方法也與測全長(cháng)相同。如果是短路、低阻故障，測試波形如圖12所示。
圖12 低壓脈沖短路、低阻故障波形
定光標時(shí)，發(fā)射正脈沖上升沿與基線(xiàn)交點(diǎn)定為起點(diǎn)，反射負脈沖下降沿與基線(xiàn)交點(diǎn)出定為終點(diǎn)。如果是斷線(xiàn)故障，測試波形，定光標方法與測全長(cháng)時(shí)相同。
輸電線(xiàn)路故障距離測試儀沖閃法基本原理
沖閃法適用于測試高阻泄漏性故障，對其他類(lèi)型高低阻故障也可用沖閃法測試。測試方法是通過(guò)球間隙給電纜施加沖擊電壓，使故障點(diǎn)擊穿放電，而產(chǎn)生反射電壓(或者電流)，由儀器記錄這一瞬間狀態(tài)的過(guò)程，通過(guò)波形分析來(lái)測定故障點(diǎn)的位置。它是測高阻及閃絡(luò )性故障的主要方法。同樣取樣方式也分電壓取樣和電流取樣，當然細分還可分為高端和低端電壓取樣，電感與電阻取樣，始端與終端取樣等。由于低端電流取樣接線(xiàn)簡(jiǎn)便、可靠安全、波形易于識別，所以電流取樣法非常具有實(shí)用價(jià)值。
輸電線(xiàn)路故障距離測試儀電流取樣沖閃法
沖閃法操作方法如下：開(kāi)機(上電復位)→復位(主菜單)→鍵1(工作選擇菜單)→鍵3(沖閃1).根據工作選擇菜單提示，沖閃分為：沖閃1和沖閃2兩種方式。其中沖閃1是正脈觸發(fā)方式(如電流取樣)，沖閃2是負脈沖觸發(fā)方式(如高端電壓取樣)。按推薦選用電流取樣方式，所以按鍵3進(jìn)入沖閃1工作模式。
進(jìn)入沖閃后，按屏幕提示接線(xiàn)圖連接接線(xiàn)和取樣器如圖13所示。
圖13 沖閃法電流取樣接線(xiàn)圖
圖13示意說(shuō)明：T1.3kVA/0.22kV調壓器
T2.3kVA/50kV交直流高壓變壓器
D.高壓整流硅堆，大于150kV/0.2A
C.高壓脈沖電容，容量1～8μF，耐壓大于10kV
V.電壓表
B.電流采樣盒(配套附件)
J.高壓球隙
以上設備除儀器主機之外，其余為外配設備，可用圖13分體高壓試驗設備，也可用一體化高壓電源(注意必須將高壓放電棒與高壓地線(xiàn)連接好方可試驗)。
根據接線(xiàn)圖連接完畢后，再按“速度”鍵選擇傳輸速度或重新鍵入速度值。將增益調節旋鈕旋至1/3左右，然后按“采樣”鍵，儀器進(jìn)入等待采樣狀態(tài)。
調整球隙和“增益”旋鈕后，然后通電對故障電纜升壓。電壓升到一定值，故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò )放電，儀器記錄下波形，根據波
形大小可重新調整輸入振幅，重復采樣，沖閃測試波形如圖14所示：
圖14 沖閃法電流取樣測試波形
波形特點(diǎn)分析如下：第一個(gè)小正脈沖為球間隙擊穿而故障點(diǎn)沒(méi)有放電時(shí)電容器對電纜放電的電流脈沖(輸入幅度小或者儀器的靈敏度低時(shí)第一個(gè)小脈沖可能不出現)第二個(gè)大的正脈沖為故障點(diǎn)擊穿之后形成的短路電流脈沖，其次為由該放電電流脈沖形成的一次、二次等多次反射電流脈沖，由于衰減而幅度逐漸減小。由于故障特性的差異和電容電壓與引線(xiàn)電感的存在而在反射正脈沖的前沿出現負反沖，計算故障距離時(shí)起點(diǎn)為第一個(gè)放電正脈沖的前沿，終點(diǎn)為第一次反射正脈沖之前的負脈沖前沿。(發(fā)射脈沖為正脈沖，反射脈沖也為正脈沖但前沿有負反沖。因故障性質(zhì)等原因，負反沖大小有差別，但遠小于正脈沖的幅值)
定光標時(shí)，起點(diǎn)光標選擇在正脈沖上升沿與基線(xiàn)交點(diǎn)處，終點(diǎn)光標選擇在負反沖下降沿與基線(xiàn)交點(diǎn)處。如無(wú)負脈沖出現，就將終點(diǎn)光標定在反射脈沖的上升沿與基線(xiàn)的交點(diǎn)處，故障顯示距離因此將增大10%左右。定點(diǎn)時(shí)，應將粗測距離壓縮后確定參考點(diǎn)位置。
輸電線(xiàn)路故障距離測試儀高壓閃絡(luò )測試波形
(1)故障在測試始端的波形如圖15所示。
圖15 圖15 故障在測試始端波形
(2)故障在中間段的波形如圖16所示。
圖16 故障在測試中間段波形
(3)故障在測試終端的波形如圖17所示。
圖17 故障在測試終端波形
輸電線(xiàn)路故障距離測試儀閃絡(luò )法測試波形的變化規律
圖18是根據閃絡(luò )測試法的波形而繪制的變化規律圖，只要仔細觀(guān)查分析就可看出它們中的變化規律，希望使用者一定要掌握標準波形以及它們在不同區間的變化規律。
圖18 閃絡(luò )法測試波形的變化規律圖
高壓閃絡(luò )測試時(shí)電壓高達數萬(wàn)伏，因此操作中必須按高壓操作規程進(jìn)行，還要特別注意以下幾項：
(1)高壓閃絡(luò )測試時(shí)，高壓試驗設備應由專(zhuān)業(yè)人員操作，儀器接線(xiàn)，測試中在改變接線(xiàn)、調整球隙間距時(shí)務(wù)必斷電，并對電容器和電纜充分放電，再與地線(xiàn)搭接。
(2)測試前，應先對故障電纜加壓放電，確保各連接線(xiàn)點(diǎn)無(wú)放電現象，所加電壓已使故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò )放電，然后開(kāi)始投入儀器測試。
(3)正確接地，即將高壓變壓器(T2)高壓尾、操作箱(T1)地線(xiàn)、電流取樣器平行放置于電容地和電纜鎧裝(地線(xiàn))連線(xiàn)旁邊。所有連接點(diǎn)不能出現打火現象，以確保測試成功及設備、人身安全。
(4)測試中儀器避免使用交流電源。
(5)高壓閃絡(luò )法測試完畢后，必須反復對電容器及電纜放電，方可用低壓脈沖法重新對電纜進(jìn)行測試操作。
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