配网电力电缆故障测距分析-(6206)

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1、浙江大学硕十学位论文第一章绪论1．1电力电缆故障测距的研究意义随着经济建设的不断发展，电缆应用成本的下降和城市电网改造工作的开展n1，电力电缆在城区配电网中得到了越来越广泛的应用。一般城镇人12的稠密区、大型企业的生产厂区、交通拥挤区、电网交叉区等地方要求供电占地面积较小，多采用电缆进行供电。城市供电网络电压等级主要是以1OkV、35kV为主(约占整个供电用户数量的90％以上)，随着城市建设的发展，配网线路的敷设方式逐步由裸线架空型过渡到电缆地下暗敷设。同架空线相比，电力电缆具有供电可靠性高，不受地面和空间建筑物的影响

2、，线间绝缘距离小、占地面积少，电缆电容比较大，有利于提高电网功率因素，具有安全、隐蔽、耐用等优点。另外电缆还具有不受恶劣气候和鸟类侵害，维护工作量小，相对更好地防潮，防腐和防损伤等优点。随着电缆应用数量的增多及运行时间和负荷的不断增长等原因，电力电缆的故障也越来越频繁。由于电缆线路大多敷设在电缆沟内或埋入地下，因此发生故障后一般不能直接发现故障点，寻找起来十分困难，往往要花费数小时，甚至几天的时间。不仅浪费了大量的人力、物力，而且还会造成难以估量的停电损失。因此迅速、准确地确定电力电缆故障点，可以减少停电时间，提高供电

3、可靠性，减少故障修复费用及停电损失。在这一前提下，电力电缆故障测距的研究就有着重要的理论意义和实用价值。近二十年来，国内外学者在输电线路故障测距特别是架空输电线路故障测距作了大量的研究工作，提出了许多实用的方法。比较架空线路和电缆线路，在故障测距方面，虽然两者之间有相通之处，但也存在明显的不同之处n1。例如，一般架空线的电感比电缆电感大，而架空线电容比电缆电容小，架空线路一般用于中高压输电，且线路较长，其故障可以观察，测距结果相对而言也可以较为粗略，其结果甚至可以与实际故障距离误差数百米甚至上千米，而电缆则多用于中低压

4、输电，且长度相对较短，其故障不可观测，如果结果相差数百米，那么就己失去l浙江大学硕士学位论文第一章绪论了测距的价值。因此，电缆线路要求有更为精确的测距方法。本文的任务就是在现有的电力电缆故障测距方法的基础上，对其原理和方法进行更深入研究，提出在原理上更精确、工程上更实用的故障测距方法。1．2电力电缆的故障分类电缆故障从形式上可分为串联与并联故障。串联故障是指电缆一个或多个导体(包括铅、铝外皮)断开。通常在电缆至少一个导体断路之前，串联故障是不容易发现的。并联故障是指导体对外皮或导体之间的绝缘下降，不能承受正常运行电压。

5、实际的故障组合形式是很多的，几种可能性较大的故障形式是一相对地、两相对地和一相断线并接地。文献[3】定义电缆故障为：无损坏故障(intactfault)、开路故障(faultopen)、短路故障(faultshort)。而文献[4】等将电缆故障分为：开路故障、低阻故障和高阻故障三种类型，如表1-1所示。下面对这一分类法作以简单介绍：图l·l电缆故障不意图(1)开路故障电缆相间或相对地绝缘电阻在要求的规范值范围内，但工作电压不能传输到终端；或者虽然终端有电压，但是带负载能力较差。如图1-1所示，在A相串联电阻凡，当gt=

6、oo时即为断线故障，断线故障就是开路故障的特例。(2)低阻故障一般情况下电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻小于10Zo(厶为电缆的波阻抗，一般在10Q一40Q之间)时，而导体连续性良好则称为低阻故障。常见的低阻故障有单相接地、二相短路或接地等。如图1-1所示，当B相对地电阻R产O时为短路故障，它是低阻故障的特例。(3)高阻故障2浙江大学硕士学位论文第一章绪论相对于低阻故障，一般情况下电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常值很多，但大于1OZo，而导体连续性良好则称为高阻故障。它包括泄露性

7、高阻故障和闪络性高阻故障两种类型。这两类故障大多数是在进行预防性试验时发生的，并且多出现于电缆中间接头或终端头内，特别是泄露性故障多数发生在注油的电缆头内。如果在其一试验电压下绝缘被击穿，然后又恢复，有时连续击穿，有时隔数秒钟或数分钟后再击穿，这种故障称为闪络性故障。如果击穿发生后，待绝缘恢复，击穿现象便完全停止这类故障则称为泄露性故障。这两种故障是电力电缆中的常见故障，据统计这两类故障约占整个电缆故障的90％，也是测距难度较大的一类故障。表1．1为电力电缆故障性质的分类故障性质电阻间隙击穿情况开路∞在直流或高压脉冲下

8、击穿低阻<10Z。电阻不是太低时可用高压脉冲击穿泄露性高阻>10Z。但仍较小冲击高压脉冲击穿闪络性高阻接近∞高压脉冲击穿以上分类的目的也是为了选择测试方法的方便，根据目前流行的故障测距技术，开路与低阻故障可用低压脉冲反射法，高阻故障要用冲击闪络法，而闪络性故障可用直流闪络法测试。据统计：电缆在运行中出现的故障，故障点过渡电阻都不高