10kV電力電纜故障類型和故障點(diǎn)查找探析

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，近年來我國電力事業(yè)實(shí)現(xiàn)了較為長足的進(jìn)步，大量電力電纜故障診斷方法也因此涌現(xiàn)，相關(guān)研究的興起也能夠證明這一認(rèn)知，基于此，本文簡單分析了10kV電力電纜故障類型，并圍繞10kV電力電纜故障點(diǎn)查找進(jìn)行了深入探討，希望由此能夠?yàn)橄嚓P(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來一定啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：10kV電力電纜；故障點(diǎn)查找

中圖分類號：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0128-01

前 言

10kV配電網(wǎng)具備影響面大、涉及面廣等特點(diǎn)，市政建設(shè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活用電的可靠性也直接受其影響，但在筆者的實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，無法快速確定10kV電力電纜故障類型、故障點(diǎn)的情況廣泛存在于我國各地，而為了盡可能扭轉(zhuǎn)這一現(xiàn)狀，正是本文圍繞10kV電力電纜故障類型和故障點(diǎn)查找開展具體研究的原因所在。

1 10kV電力電纜故障類型

1.1 基本類型

機(jī)械損傷、絕緣受潮、過熱、過電壓、設(shè)計(jì)缺陷等因素均可能導(dǎo)致10kV電力電纜故障，在各類故障可按照故障現(xiàn)象、故障絕緣電阻大小、接地現(xiàn)象進(jìn)行劃分，如細(xì)分為封閉性故障、開放性故障（基于故障現(xiàn)象），單相接地故障、多相接地故障、相間故障、開路故障、混合型故障（基于接地現(xiàn)象），或者低阻故障、高阻故障、開路故障（基于故障絕緣電阻大小）[1]。

1.2 典型故障表現(xiàn)

結(jié)合基于故障絕緣電阻大小的10kV電力電纜故障類型劃分，可明確以下故障表現(xiàn)：①低阻故障。該故障一般源于電纜相間或相對地絕緣受損，10kV電力電纜的絕緣電阻因此大幅降低，并能夠使用低壓脈沖法完成測量，而如果其電阻降至0，10kV電力電纜便將最終出現(xiàn)短路故障。②高阻故障。該故障一般源于電纜相間或相對地絕緣損壞，這種情況下的10kV電力電纜絕緣電阻較大，且故障的測量無法使用低壓脈沖法，故障可進(jìn)一步細(xì)分為閃絡(luò)性高阻故障、泄露性高阻故障。③開路故障。如電纜相間或相對地絕緣電阻正常，但工作電壓出現(xiàn)無法正常傳輸至終端問題，即可判斷其出現(xiàn)開路故障，終端有電壓但負(fù)載能力較差同樣屬于開路故障范疇，斷線故障便屬于典型的開路故障。

2 10kV電力電纜故障點(diǎn)查找

2.1 基本流程

10kV電力電纜故障點(diǎn)查找的基本流程可概括為：“查看故障電纜基本情況→搜集完善的電纜資料→使用萬用表、兆歐表測量相間、對地的絕緣電阻→判讀故障類型、性質(zhì)→根據(jù)判斷選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法→預(yù)定位故障點(diǎn)→結(jié)合粗測結(jié)果到現(xiàn)場開展精確定位→發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)→故障處理→分析故障點(diǎn)定位誤差→總結(jié)得失”，各流程環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容如下：①電纜資料收集。需收集可用于10kV電力電纜故障點(diǎn)查找的電纜資料，主要包括電纜出廠資料、接頭位置、路徑走向、長度。②故障類型、性質(zhì)的判斷。需結(jié)合電纜絕緣性能、導(dǎo)電性能的測量結(jié)果初步確定故障性質(zhì)，并以此通過具體診斷確定故障類型。③預(yù)定位故障點(diǎn)。通過在線測量分析故障信息或在故障電纜芯線上施加測試信號，可初步確定故障點(diǎn)距離。④精確定位。需使用精測定點(diǎn)方法確定故障點(diǎn)具體位置，時(shí)差定點(diǎn)法、感應(yīng)定點(diǎn)法、聲測定點(diǎn)法、同步定點(diǎn)法等均屬于較為常用的精測定點(diǎn)方法。⑤誤差分析。考慮到10kV電力電纜運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，且多存在長時(shí)間運(yùn)行、接頭較多特點(diǎn)，因此需重點(diǎn)關(guān)注假信號的竄入，配合多次定位明確誤差源頭，即可為后續(xù)工作的開展提供有力支持[2]。

2.2 查找方法

阻抗定點(diǎn)法、行波定點(diǎn)法屬于較為常見的預(yù)定位故障點(diǎn)方法，感應(yīng)定點(diǎn)法、聲測定點(diǎn)法則屬于典型的精測定點(diǎn)方法，具體方法如下：①阻抗定點(diǎn)法。該方法需測量、計(jì)算故障點(diǎn)到測量端的阻抗，以此求得故障路基，模型的建立一般基于線路的集中參數(shù)，但由于實(shí)際應(yīng)用多使用電橋法，高阻、閃絡(luò)性故障的阻抗定點(diǎn)法應(yīng)用往往還出現(xiàn)測距效果不理想問題。②行波定點(diǎn)法。該方法可細(xì)分為脈沖電流法、脈沖電壓法、低壓脈沖反射法、多次脈沖法、小波變換模極大值法，不同類型的行波定點(diǎn)法具備不同的優(yōu)缺點(diǎn)，如多次脈沖法可較好應(yīng)對故障點(diǎn)存在的強(qiáng)烈脈沖干擾且測量精度較高，但同時(shí)也存在使用儀器較多、會(huì)受到故障點(diǎn)潮濕影響等不足。③感應(yīng)定點(diǎn)法。電纜線芯經(jīng)過音頻電流時(shí)會(huì)在周圍形成音頻電流，因此可配合使用電磁感應(yīng)接收器根據(jù)電流突變帶來的電磁波音頻突變確定故障位置，該方法可較好服務(wù)于相間低阻短路、斷線故障的精確定位，但無法用于單相接地、高阻故障。④聲測定點(diǎn)法。通過使故障點(diǎn)產(chǎn)生規(guī)律放電的裝置（如閃測儀），10kV電力電纜故障點(diǎn)將不斷放電，由此即可結(jié)合放電聲音確定故障點(diǎn)精確位置，使用儀器探頭檢測磁場信號、聲音信號的時(shí)間差確定故障點(diǎn)位置也屬于聲測定點(diǎn)法的典型應(yīng)用。此外，聲磁同步法同樣屬于聲測定點(diǎn)法范疇，該方法主要通過同時(shí)接收放電電磁波、地振波確定放電聲波是否存在，如放電電磁波信號與地振波信號同時(shí)到達(dá)，即可推斷出故障的精準(zhǔn)位置，聲磁同步原理的應(yīng)用價(jià)值可見一斑。

2.3 要點(diǎn)總結(jié)

為保證10kV電力電纜故障點(diǎn)查找精度，故障信號的去噪處理、多種測試方法的配合應(yīng)用、對比測試的開展均需要得到重視，具體內(nèi)容如下：①故障信號的去噪處理。考慮到10kV電力電纜運(yùn)行中夾雜著大量噪聲，筆者建議應(yīng)用小波函數(shù)、軟閥值建立小波系數(shù)，以此即可獲得去噪后的信號，該方法可配合行波定點(diǎn)法中的小波變換模極大值法共同使用。通過選擇合適的層數(shù)進(jìn)行含噪信號的小波分解，并充分處理每一層分解過后的高頻系數(shù)，即可后的新的小波系數(shù)、建立去噪后的新信號，10kV電力電纜故障點(diǎn)查找自然可獲得有力支持。②多種測試方法的配合應(yīng)用。考慮到10kV電力電纜故障具備的多樣性特征，電力人員需重點(diǎn)關(guān)注多種測試方法的配合應(yīng)用，以此互相驗(yàn)證測試結(jié)果，即可更好服務(wù)于故障點(diǎn)的精確查找。③開展對比測試。所謂對比測試，指的是電力人員從10kV電力電纜的兩側(cè)進(jìn)行測試，以此對比測試結(jié)果，即可有效提升10kV電力電纜故障點(diǎn)查找成功率，該方法可配合多種測試方法共同應(yīng)用進(jìn)一步提升查找精度。

3 結(jié) 論

綜上所述，10kV電力電纜故障類型和故障點(diǎn)查找具備較高現(xiàn)實(shí)意義，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的10kV電力電纜故障點(diǎn)查找的基本流程、查找方法、要點(diǎn)總結(jié)等內(nèi)容，則提供了可行性較高的10kV電力電纜故障點(diǎn)查找路徑，而為了進(jìn)一步提升故障點(diǎn)查找精度，不同查找方法的應(yīng)用要點(diǎn)明確、電力電纜的日常管理加強(qiáng)、新技術(shù)與新方法的引入均需要得到重點(diǎn)關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1]何細(xì)雄.城市10kV電力電纜故障類型及測尋方法[J].電聲技術(shù)，2018，4203：28～29.

[2]洪炎森.電力電纜故障定位及檢測信號去噪分析[J].無線互聯(lián)科技，2018，1514：111～112.

收稿日期：2018-11-14

作者簡介：魏子舒（1992-），男，助理工程師，本科，主要從事電纜運(yùn)檢工作。