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35kV单芯无钢带电缆故障的探测案例（三十三）
时间: 2022-09-17 17:10
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该电缆是35kV电缆，单芯、无钢带、只有屏蔽层;电缆全长2500m左右，敷设时分三段，每段800多米，相连而成，电缆有两个中间接头，C相在敷设时受过伤，多做了一个中间接头;电缆全程穿
一、故障线路情况描述及故障性质诊断
线路名址:利津供电局 电压等级:35ky
绝缘类型:XLPE绝缘 电缆全长:2552m
该电缆是35kV电缆，单芯、无钢带、只有屏蔽层;电缆全长2500m左右，敷设时分三段，每段800多米，相连而成，电缆有两个中间接头，C相在敷设时受过伤，多做了一个中间接头;电缆全程穿厚约8mm左右的PVC管敷设，全线无交叉互连。电缆敷设情况如图33-1所示。
图33-1 电缆敷设示意图
在变电站端，用2500V兆欧表测试电缆的绝缘电阻为:C相对地为0，其余两相对地为∞;用万用表测试得:C相对地10kΩ。诊断该电缆发生了单相高阻接地故障。
二、电缆故障测试仪器
GDBN-G60电缆测试高压信号发生器、GDBN-C2000电缆故障测试仪、GDBN-D30电缆故障定点仪，GDBN-L012路径信号发生器，2500V兆欧表万用表等。
三、电缆故障测距与定位过程
1、第一次测试：
在变电站端，通过C相对地(铜屏蔽)，用低压脉冲法测试，测得的波形很乱，看不到电缆全长，没有记录。其实在这种情况下，应该通过两相之间测试电缆的全长，但当时没这样做。
然后通过向C相对地之间施加高压脉冲，用脉冲电流法测试，采集到的波形仍然很乱，但偶尔采到图33-2所示的波形，当时分析这个波形认为，电缆的故障点可能在456m处，但因波形太乱不敢肯定(事后判断:通过这个波形分析不出456m有明显故障)。
通过了解，电缆在500m左右的地方曾因受伤，制作过一个中间接头，于是到该处用GDBN-D30电缆故障定点仪去定点，因该处是后做的电缆接头，是直埋敷设的，通过声磁同步法很容易就找到了一个发出放电声音的点，但声音不大。挖开后，是一冷缩接头，再通过加高压验证，接头内的确有放电声。剖开接头，看到了黑色的放电痕迹;锯断后，向两端进行绝缘测试，发现到杆塔方向，C相对地仍然为10kΩ。此时天色已晚，本次测试停止。
2、第二次测试：
在锯断处，用低压脉冲法通过C相对铜屏蔽向杆塔方向和变电站方向各测一个波形，比较后得图33-3所示波形，显示故障距离在向杆塔方向32m处。用定点仪到32m处去定点，没得到声磁同步波形，但能听到微弱的放电声音。挖开电缆，剖开PVC管，电缆表面完好，看不到有放电的地方，但用定点仪的确能听到电缆内的放电声音。根据经验，强行送电后，故障点应该为开放性的，不应该为封闭性的，所以没再锯断电缆。
图33-2 在变电站，用脉冲电流法通过，C相对铜屏蔽测得的波形
根据经验，这根35kV单芯无钢带电缆的铜屏蔽可能存在叠盖压接点，随着电缆运行时间增长，铜皮表面氧化，铜皮压接点处就会有较大的接触电阻。如果用低压脉冲法测试，该点呈开路;如果用脉冲电流冲闪法测试，该点也会放电，和真正要寻找的故障点的放电波形叠加后，使波形很乱，不易理解。分析后认为，对于这种电缆的故障，应选用电桥法测试故障距离，但现场没有电桥。
图33-3 在锯断处，用低压脉冲法通过， C相对铜屏蔽测得的比较波形
在没有测准故障距离的情况下;在断开处，用GDBN-L012路径信号发生器向C相和铜屏蔽之间注人音频电流信号，虽然故障电阻比较大，但发现发生器在断续状态下，电流表有0.1~0.2A的摆动，说明信号已经加入到电缆中(估计是电缆的分布电容与故障点处的电容引起的)，在故障点处收听到的音频电流信号应该比路径上其他地方强一些，找到这个音频电流信号比较强的点也就找到了故障点。由于电缆比较长，又不知故障距离，盲目地路径寻找音频电流信号突变点的过程十分漫长，在碰到电缆路径上有一宽近200m湖时，绕了过去，最后没有找到这个音频电流信号突变的点。天色已晚，测试暂告一段落。
3、第三次测试
第三次测试前把断开点恢复了，在杆塔处把电缆也放了下来，并且还带去了一台GDBN-WH015高压电缆外护套故障测试仪--用直流电法测量电缆故障距离的仪器。
首先在杆塔下测试，通过A、B相间，在波速度为170m/us时，用低压脉冲法测得电缆全长为2552m(波形没有打印)，和资料基本相符;然后在变电站端把B相对地做了一个故障，用A相做测试联络线，在变电站端和B相连接，在杆塔下用直流电法测得电缆全长电阻为233.7mΩ;然后又用A相做测试联络线和C相连接，在杆塔下用直流电阻法测得故障点到杆塔这段电缆的电阻是47.6mΩ，于是47.6÷233.7 x2552m=520m，得故障距离为离杆塔520m。然后把设备移到变电站端测试，测得故点到变电站这段电缆的电阻是184.1m，计算后得故障距离为2010m，两个距离相基本等于电缆全长，于是确定故障点就在距杆塔520m左右的地方。
电缆从400~600m这一段是从湖中穿过的，在湖中电缆旁正好有一露出水面的大水泥管道，人可以用梯子下到湖中在水泥管道上进行故障定点测试。首先还是用 GDBN-L012路径信号发生器向电缆中注入断续的音频电流信号，用GDBN-D30电缆故障定点仪的音频接收方式接收该音频电流信号，在湖中央找到了音频电流信号突然增强的点(其他地方音频电流信号的辐值都小于36%，而该处为99%);然后在杆塔下又用高压信号发生器向电缆中施加高压脉冲，在岸上就能听到湖中有放电声，最后用GDBN-D30电缆故障定点仪的声磁同步方式找到了故障点的精确位置。把电缆从水中捞出后发现，电缆线芯几十厘米内已经烧的没有了，只有部分铜屏蔽还连着。
测试体会:
1.对于这种单芯无钢带只有屏蔽层的电缆，如果屏蔽层是铜皮，在电缆中就可能会有铜皮的叠盖压接点。用低压脉冲法测试这些叠盖压接点可能会表现为开路;用脉冲电流法测试，这些叠盖压接点也可能会放电，其放电脉冲和真正要寻找的故障点放电的脉冲相互叠加，使得用仪器得到的波形较难理解，所以，有时脉冲法不能测试这种电缆的故障。这种电缆的故障最好选用电桥法测试，特别是用不受接触电阻影响的直流电阻法测试最好。
2.测试前要尽量充分了解电缆的情况，对电缆的路径敷设情况也要了解清楚。如本例中，如果早知道湖中能下去人，也就不用第三次测试了。
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