接地极在线监测的监测方法
830接地极在线监测的监测方法主要依赖于先进的技术手段,以确保能够实时、准确地获取接地极的电气状态信息。以下是几种常见的接地极在线监测方法:
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一、方案目标
实现电力电缆故障点精确定位(误差≤±1米),缩短故障修复时间至传统方法的30%以下,适用于10kV~220kV交联聚乙烯电缆的低阻(<100Ω)、高阻(>100kΩ)及闪络性故障。
二、核心技术原理
行波法(预定位)
原理:向故障电缆注入高压脉冲,利用故障点产生的行波信号在电缆端头的反射时间差(ΔT)计算距离。
公式:故障距离 L = (v × ΔT) / 2(v为波速度,典型值160m/μs)。
技术优势:
适应高阻与闪络性故障(配合高压发生器);
支持长距离定位(最大20km)。
电桥法(低阻故障定位)
原理:构建惠斯通电桥,通过比对故障相与完好相的阻抗比值确定故障点。
公式:故障距离 Lx = (R1 / (R1 + R2)) × L(L为电缆全长)。
技术优势:
低阻故障定位精度达±0.2%;
抗电磁干扰能力强。
双模协同逻辑:
① 行波法快速锁定故障区间(粗定位);
② 电桥法在区间内精确标定故障点(精定位)。
基于行波法与电桥法的电缆故障精确定位方案
三、实施流程
步骤1:故障诊断
使用绝缘电阻测试仪(如MIT420)判断故障类型:
低阻故障(<100Ω)→ 优先电桥法;
高阻/闪络故障→ 启用行波法。
步骤2:预定位(行波法)
设备:高压脉冲发生器(如Baur PGK20)+ 行波采集仪(如SebaKMT TDR32)。
操作:
① 在电缆首端注入8kV脉冲;
② 捕捉反射波形,解析故障点反射峰(图1);
③ 输出故障区间(例:距首端1.2km±5%)。
步骤3:精确定点(电桥法+声磁同步)
设备:数字电桥(如Megger TDR1000)+ 声磁同步定点仪(如SebaKMT AQUASCAN)。
操作:
① 在预定位区间敷设电桥,调节平衡电阻R1/R2;
② 计算精确距离(例:1253m);
③ 沿路径施加高压脉冲,通过声磁探头捕捉故障点放电声(图2),验证位置。
步骤4:结果验证
开挖前使用接地电阻测试仪复测故障点过渡电阻,确认一致性。
四、技术优势
精度提升:双法协同将定位误差从单一行波法的±10米压缩至±1米;
效率倍增:预定位+精确定点流程≤2小时(传统方法需6~8小时);
全故障覆盖:兼容低阻、高阻、闪络、断线等复杂故障;
抗干扰设计:电桥法抗地网干扰,声磁同步法可过滤环境噪声。
五、应用案例
某220kV变电站出线电缆(长度3.2km)发生高阻故障(阻值>500kΩ):
行波法:预定位故障距首端1.85km(反射波形特征:图3);
电桥法:精确定位于1,842m处;
声磁同步:捕捉到显著放电声信号(峰值42dB),开挖验证误差0.3米。
六、注意事项
行波法需校正波速度(v值受绝缘材质影响);
电桥法要求电缆有完好相作为参考;
声磁同步定位需在安静环境下进行(夜间效果更佳)。
方案价值:通过双模技术闭环,实现故障定位从“区间推测”到“点坐标输出”的跨越,显著降低抢修成本与停电损失。
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