35kV海缆宽频阻抗试验及故障定位

关键词：海缆、宽频阻抗技术、电桥              难易程度：★☆☆

一、测试前准备

二、测试过程

第一步：电缆运行状态分析

（1）宽频阻抗谱技术(FDR)是一种低电压、非侵入、非破坏的测试方法，可对电力设备的局部故障和缺陷进行定位，并对严重程度进行评估，从而做到掌握电缆老化状态。如下图1，当电缆发生老化或者出现故障时，FDR可以反应电缆状态：

 图1 宽频阻抗测试局部老化对反射信号的影响

（2）使用BIS-200宽频阻抗谱分析仪对电缆进行测试。A相测试正常，未发现异常状况；C相电缆在25米处出现负脉冲情况，说明此处的绝缘阻值发生严重降低，怀疑电缆故障发生在此处；B相在此处出现波阻抗上升点，分析原因：此处可能存在电缆弯折角度过大或存在屏蔽损失，造成导体-屏蔽层互感减弱，电容变小，波阻抗上升。

图2 宽频阻抗测试三相脉冲响应

第二步：判断故障类型

使用摇表分别对三相对地、三相相间进行测量。测试得出，C相对地阻值0.01MΩ，判断为高阻接地故障。

图 3  摇表测试电缆主绝缘阻值

第三步：故障预定位

（1）使用WL20波反射仪测量电缆A相长度，测量出电缆全长12.879 km，如下图4所示，

图4  低压脉冲全长测试

（2）C相低压脉冲测试与上图4基本一致，未发现低阻波形与断线波形，脉冲电流法与二次脉冲法均采集不到有效波形；

（3）决定使用电桥法测试故障距离，输入电缆全长，等待设备返回结果，最终显示故障发生在25米，如下图5所示，和宽频阻抗定位距离一致。

图5  电桥测试结果

（4）在对侧使用电桥进行复测；输入电缆全长，等待设备返回结果，最终显示故障发生在12.850 km处，如下图6所示，两端测试结果经互相验证，判断故障点在近端25m位置，测试完毕。

 图6  电桥复测结果

三、测试总结

1.因海缆埋深较深、线路较长、海水介质复杂等，导致海缆故障查找相对陆缆更麻烦，对于高阻闪络故障，常规的波形反射法一般不易得出有效波形，而电桥法测试长电缆线路、受潮进水型故障更为有效。

2.宽频阻抗技术作为一项较为新兴技术，是一种低电压、非侵入、非破坏的测试技术，不但可以进行故障定位，还可以对电缆缺陷和运行状态进行评估，相对于常规的绝缘电阻测试、振荡波测试，宽频阻抗技术不仅可以定位缺陷位置，还能发现一些初期的隐性缺陷，如局部热老化，受潮浸水等。

3.由于海缆挖掘和修复特别麻烦，海缆的故障定位一定要特别准确，可以通过多设备协同，相互验证的方法可以增加故障点定位的准确性。