埋地电缆故障测试仪.doc

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1、-FS-630电缆故障测试仪一、电缆故障测试方法根据电力电缆常见的故障，本仪器设计了两种测试方法，用户可根据不同的故障采取不同的测试方法，也可以用不同的方法分别采集波形，相互比较分析，对故障点进一步确认。6.1电缆故障测试原理用本仪器测试电缆故障所采用的基本原理为“回波测试”原理，即依靠电波在电缆中的传输反射来测试的。（1）脉冲法测试原理：脉冲法测试即为本仪器内部产生一脉冲波，这一脉冲波被加于电缆上，当脉冲波遇到电缆特性阻抗变化的点，就会产生一回波信号（根据传输线原理），本仪器在电缆的测试端将这两个信号（发射波和回波）采集并显示，根据这两个波的时间差来计算出故障点与测试端的距离。因此这种测试方

2、法不受电缆敷设规则影响，只与电波在此电缆中的传输速度有关。（2）高压闪络法测试原理：在针对电缆的高阻故障时，利用外部设备给电缆施加高压，当故障电缆承受不了所加高压时，故障点就会产生击穿电弧。击穿电弧就会产生一回波，这样我们利用测试仪就可以将整个击穿过程在测试端利用采集波形的形式记录下来，通过这个击穿过程来分析计算击穿点离测试端的距离。同样这种测试方法不受电缆敷设情况影响，只与电波在此电缆中的传输速度有关。6.2电缆故障测试程序在利用本仪器测试电缆故障时，应按如下程序进行：（1）万用表，摇表或由电缆预试结果判断电缆故障性质。（2）根据电缆故障性质选择合适的测试方法：低阻故障和开路故障最好用脉冲法

3、，当然对低阻故障也可采用闪络法。泄漏性高阻故障和闪络性高阻故障必须采用闪络法。（3）选择工作接地点，并从所选择的接地点分别引出两条地线，一条接仪器的地，另一条接高压设备的地。工作地线的选择原则，是要确保测试相与其构成为一闭合回路，使本仪器能够得到正确的测试波形。还应注意的是，工作地线必须和系统地连在一起，使人、仪器地、高压设备地以及被测电缆地四体同位。以确保人身安全和仪器设备完好。若电缆是相间故障，工作地线必须是其中一相线，且做地线的相线必须和系统地连在一起。对于无铅套管的电缆，在进行高压闪络测试时，绝大多数故障是对大地或空间放电。从理论上讲，故障相对地或空间也形成一闭合回路，但实际上回路内的

4、等效阻抗相当大，从仪器上也就得不到正确的测试波形。在测试中如果遇到这种情况可采取对可疑故障点直接定点的方法来解决。（4）用脉冲法测试电缆全长，并校准被测电缆的电波传输速度。（5）按所选择的测试方法对故障点进行粗测，若一种测试方法不够理想，可用其他方法进行比较测试。（6）粗测完毕后，对故障点进行定点。 （7）测试结束后，必要时可进行经验总结和进行误差分析。6.3低压脉冲测试方法本方法可用于测试电缆的低阻（短路）与开路故障，也可用于校准电缆的全长和显示电缆中部分接头的位置。仪器操作步骤：(1)准备工作，根据前面所述情况决定采用脉冲法测试，首先应将电缆三相端头从母盘上拆掉，将仪器放在适合操作的位置，

5、准备好市电220V插座。将仪器所配双色夹子线置于仪器输入，输出端口，将电缆地线找出并用刮刀将地线上氧化层刮干净。 脉冲法接线图(2)仪器操作：接通交流220V电源，将双色夹分别夹于电缆地线和故障相上，有时也可以将其它相作为地线使用。打开电源开关待仪器自检完成进入本仪器监控程序后。即屏幕显示：“欢迎使用，FS630电缆故障测试仪”字样。第一界面欢迎使用FS630电缆故障测试仪按任意键进入按任意键（复位键除外）进入第二界面第二界面请根据电缆故障性质选择如下测试方法：注：* 0R100及断路故障（R=）建议选用脉冲法 100R及泄漏电流很大时建议选用闪络法脉冲法闪络法请按键选择，然后按“确认”键继续

6、。进入第二界面后可选择“脉冲法”测试状态，选定后按“确认”键进入第三界面。第三界面请根据电缆长度或故障距离选择脉冲宽度：40L400m400L2Km2KmL15Km0.2us2us4us选相后按“确认”键继续在第三界面中可根据电缆情况选择不同脉冲宽度，电缆情况可根据电缆全长为依据，也可以从“0.2us”开始分别各种宽度都测一下看一下情况。选定好脉冲宽度后按“确认”键，进入测试界面。测试界面油浸纸电缆160m/ us 30MHZ 请将输出红色夹夹在电缆芯线上，黑色夹夹在电缆地线上，确认后按“采样”键采集数据。按“帮助”键显示帮助菜单。 距离：米 脉冲：0.2us进入测试界面后就可以按“采样”键采

7、集波形。(3)波形采集与分析：进入测试界面后可以调出帮助菜单，对所测电缆进行选择，选择不同电缆屏幕上方会有不同显示。电缆类型确定后按“采样”键，屏幕会出现如图6.3-1所示波形。如果所采集波形如图6.3-2所示，电缆故障点为短路故障。图6.3-1开路故障波形图6.3-2短路故障波形如果所采集的波形与图示不同，可一边按“采样”键，一边调节“振幅”旋扭，直到波形接近图示波形为止。也可结合“波形全貌”观察回波是否在后面，如果是可以采用波形压缩，也可以在测试时让第二竖线游标向后走使屏幕滚动显示反射波位置。当波形调整好后，按“测试”键，屏幕会自动将第一、第二竖线游标卡在起始拐与故障拐点上，同时屏幕下方距

8、离显示为故障点或电缆全长距离。如果反射波拐点不很好可利用光标键将第二游标手动移动到反射波拐点上。如果起始波与反射波同向为开路故障。反之起始波与反射波反向为短路故障。测试结束后可按“确认”键，再按“帮助”键。弹出帮助菜单，对测试结果进行“存储”或“打印”。6.4冲击直流高压电流取样法（电流取样法）“冲击直流高压电流取样法”适用于一切泄漏性高阻故障和闪络性高阻故障，被称为“万能测试法”。(1)备工作：冲击直流高压电流取样法，它的基本测试原理是：（外部接线如图6.4-1）由直流高压设备所产生的直流高压，首先给储能电容C充电，当电容充电到一定值（这个值取决于放电间隙的大小），就会击穿放电球间隙，击穿后

9、瞬间给故障电缆施加一个冲击电压，这个冲击电压迫使故障点击穿，产生闪络电弧，同时产生一电波信号，利用测试仪在测试端采集此波形。根据波形的传输情况来分析判断故障点。因此应按图6.4-1所示准备高压冲闪设备，并按图将设备连接好。图6.4-1电流取样法测试线路图中VT为0-240V自耦调压器；容量根据PT容量而定。PT为高压发生器；容量大于1.5KVA。D为整流硅堆。C为高压储能电容；容量大于1uF，耐压高于30KV，JS为放电球间隙；通过调节其间隙大小来改变加到电缆的直流冲击电压。取样器为电流取样器可将回路中的电流信号传给电缆仪主机仪器操作：按图6.4-1所示连接外部线路，先将放电间隙调小一些使电压

10、升到1万伏左右，如果故障点还没有被击穿再调节间隙提高冲击电压直到故障点被击穿为止。将取样器按图与仪器相连。打开仪器电源开关，参照脉冲法测试步骤，当屏显进入第二界面，选择“闪落法”测试，仪器进入测试界面，并且屏幕右下方工作状态显示为“闪络法”。然后使仪器弹出帮助菜单，对电缆参数进行选择，确定后按“采样”键，此时仪器将处在等待状态，外部设备开始升压，在电缆被击穿的瞬间仪器屏幕上就会显示被采集的波形，取样波形如下图。 图6.4-2电流取样波形从图示可将第一游标卡在第一个拐点上，将第二游标卡在第二个拐点上，显示距离即为故障点离测试端距离。如果波形不理想或波形不正确可适当调节振幅和水平电位器来改变波形在

11、液晶屏上的位置与形状，应该使波形完整的显示在屏幕上，并且接近标准波形。6.5电缆故障测试误差分析电缆故障测试仪是粗测仪器，其测试误差主要来源以下几点：电缆传输速度带来误差：在分析电波在长线中的传输特性得出，传输速度是与长线介质有关的物理量。因此，对于不同种类的电缆，由于绝缘介质不同，电波的传输速度就不相同，就是同一种类的电缆，由于电缆的老化及制造工艺等因素，其传输速度也不完全相等。如油浸纸介质电缆，电波传输速度在156-164m/us之间，仪器内部选取160m/us。这样至少有1 us 4 m的绝对误差，因此在测试电缆故障之前，应校准一下电缆全长，以求得较准确的电波传输速度。缩小测试误差。丈量

12、误差用电缆故障测试仪测试电缆故障，所得到的数字是电缆故障点到测试端的实际距离，而丈量时对电缆的余留、拐曲等因素很难估算，因此，丈量距离总是小于仪器的测试距离。实际上丈量误差是主要的误差来源。测试波形读数误差当故障点距离测试端较近时，测试波形反射就比较密集，而在故障点距测试端较远时，测试波形产生畸变，拐点比较圆滑或不明显。在这两种情况下，要准确的读数是很困难的，往往会带来较大的测试误差。在做冲闪测试时，有时故障点并没有击穿，但是由于放电间隙产生的闪络电弧的影响，在屏幕上也同样会取得波形，如果将这个波形误判就会带来很大的误差。还有就是在采集波形时一定要将波形上下都要完整的显示在屏幕之中，不要让波形产生上限幅或下限幅，这样就可能造成真正的故障点没有被显示出来。这样也会带来很大的误判误差。通过以上的误差分析，希望用户在使用本仪器时一定要注意这几点所带来得误差影响。要根据现场情况具体的分析，逐渐就会掌握利用本测试理论来解决电缆故障了。FS200E多脉冲电缆故障测试仪. z.