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電橋回線法在電纜故障測(cè)距中的應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù):1410 更新時(shí)間:2018-11-15

電力電纜故障的測(cè)距定位方法很多,目前常用和有效的方法,是電橋回線法和脈沖反射法。相對(duì)于脈沖反射法,使用電橋回線法具有測(cè)試設(shè)備價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn),因此,電橋回線法至今仍然是廣泛被應(yīng)用的一種主要測(cè)距手段。

但是,電力電纜常常發(fā)生三相短路及對(duì)地故障,這種故障性質(zhì),不能滿足使用電橋回線法時(shí)被測(cè)電纜應(yīng)有一個(gè)完好相的要求。因此使得電橋回線法在這種情況下的測(cè)距工作,受到條件的限制。為了解決這一問(wèn)題,本文對(duì)使用電橋回線法測(cè)試電纜故障距離的有關(guān)問(wèn)題,作了比較深入的分析,以期電橋回線法在對(duì)電纜故障測(cè)距定位中,能在更寬的條件范圍內(nèi)得到應(yīng)用。

1、電橋回線法測(cè)量原理

電橋回線法主要用于電力電纜單相接地、相間短路或短路接地的故障距離測(cè)試,根據(jù)電纜故障短路接地電阻值的不同,可分別選用高壓電橋回線法和低壓電橋回線法。這種測(cè)距方法是基于電纜沿線均勻,電纜長(zhǎng)度與纜芯電阻成正比的特點(diǎn)。并根據(jù)惠斯登電橋的原理,將電纜短路接地故障點(diǎn)兩側(cè)的環(huán)線電阻引入電橋回路,測(cè)量其比值。由測(cè)得的比值和已知的電纜全長(zhǎng),計(jì)算出測(cè)量端到故障點(diǎn)的距離。

2、單相接地故障的測(cè)量

使用電橋回線法測(cè)量電纜單相接地故障的原理接線。按圖將電橋的測(cè)量端子X(jué)1和X2分別接往電纜的故障相(C)和完好相(B),B、C相的另一端用跨接線短接構(gòu)成環(huán)線。于是電橋本身有R1、R2兩個(gè)橋臂,故障點(diǎn)(d)兩側(cè)的環(huán)線電阻構(gòu)成電橋的另兩個(gè)橋臂。

3、兩相短路接地的故障測(cè)量

如果電力電纜發(fā)生兩相短路或短路接地故障時(shí),可利用電纜的完好相芯線與其中一個(gè)故障相芯線在對(duì)應(yīng)端連接,故障測(cè)量方法與單相接地時(shí)基本相同。所不同的是,在電纜兩相短路故障時(shí)的電橋測(cè)量電流,不是經(jīng)過(guò)地線成回路,而是經(jīng)過(guò)相問(wèn)故障點(diǎn)成回路,因此此時(shí)應(yīng)將另一故障相與電橋電源E直接串聯(lián)。當(dāng)電橋平衡時(shí),可由計(jì)算單相接地的計(jì)算公式計(jì)算出測(cè)量端到故障點(diǎn)的距離LX。此外,若遇兩相在不同地點(diǎn)接地形成的短路故障時(shí),應(yīng)調(diào)換跨接線,分別測(cè)出其故障距離。

4、采用輔助電纜構(gòu)成的電橋測(cè)試回路及方法

(1)分析圖2可知,在利用電橋回線法測(cè)試電纜故障時(shí),電力電纜必須要有一完好相,即按照其接線原理,將電纜故障點(diǎn)兩側(cè)的電纜環(huán)線電阻引入電橋回路,否則不能形成電纜故障的電橋測(cè)試回路。

然而,在實(shí)際工作中,我們常常會(huì)遇到電纜三相短路接地故障的測(cè)距問(wèn)題。電纜發(fā)生三相短路接地故障,意味著被測(cè)電纜沒(méi)有完好相。為解決沒(méi)有完好相引出的電纜故障測(cè)試問(wèn)題,我們可嘗試采用輔助電纜的方法,借助于輔助電纜構(gòu)成電橋測(cè)試回路。由此可為解決三相短路接地的電纜故障測(cè)試問(wèn)題,打開(kāi)一個(gè)方便之門。

(2)如果被測(cè)電纜沒(méi)有完好相,可采用已知長(zhǎng)度、截面積、導(dǎo)體材料與被測(cè)電纜相一致的輔助電纜,構(gòu)成電橋測(cè)試回路。同時(shí)也不難發(fā)現(xiàn),這種條件下形成的電橋測(cè)試回路及其測(cè)算方法,實(shí)際上與單相接地(包括兩相短路接地)的情況是一樣的。

(3)如果采用的輔助電纜與被測(cè)電纜的截面積、導(dǎo)體材料不同,電纜故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離LX的測(cè)算公式,可按電橋平衡條件式推導(dǎo)得出。

(4)從式(6)關(guān)系式中可以看出,在電橋測(cè)試回路采用輔助電纜的條件下,故障距離LX不僅與電纜長(zhǎng)度L及電橋本身的可調(diào)電阻R1、R2有關(guān),而且與輔助電纜和被測(cè)電纜的截面積、導(dǎo)體材料有關(guān)。若采用的輔助電纜與被測(cè)電纜的截面積和導(dǎo)體材料均相同時(shí),故障距離LX的計(jì)算公式與電纜單相接地時(shí)的形式是*一樣的。

若采用的輔助電纜與被測(cè)電纜截面積、導(dǎo)體材料不同時(shí),則可在計(jì)算公式中引入兩種電纜已知的截面積和電阻系數(shù)。因此,同樣可以方便地測(cè)算出被測(cè)電纜的故障距離。

(5)同時(shí),上述關(guān)系式還表明,這種測(cè)試方法采用的輔助電纜,可以借助于與被測(cè)電纜并行的其它電纜線路,也可以是裝設(shè)的臨時(shí)電纜線路,甚至還可以是被測(cè)電纜(三相四線制)的完好零線等。

5、結(jié)論性意見(jiàn)

綜上所述,當(dāng)遇到三相短路接地的電纜故障測(cè)距問(wèn)題時(shí),由于電纜沒(méi)有完好相,我們可以采用輔助電纜構(gòu)成的電橋測(cè)試回路進(jìn)行故障測(cè)試。若采用的輔助電纜與被測(cè)電纜的截面積、導(dǎo)體材料不同時(shí),由于在故障距離的測(cè)算公式中引入兩者的截面積(S)和電阻系數(shù)(ρ),因此可以較好地解決被測(cè)電纜沒(méi)有完好相的故障測(cè)試問(wèn)題。同時(shí)也為拓寬電橋回線法在電纜故障測(cè)距中的應(yīng)用范圍,提供了一種便捷的方法和途徑。

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