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菠菜圈电缆故障测试仪的使用方法


时间:2020-11-06 19:22

  电缆故障测试仪的使用方法_电子/电路_工程科技_专业资料。变压器容量及空载负载测试仪 电缆故障测试仪的使用方法 1、电缆故障测试原理 本仪器主机采用时域反射( TDR)原理,对被测电缆发 射一系列电脉冲,并

  变压器容量及空载负载测试仪 电缆故障测试仪的使用方法 1、电缆故障测试原理 本仪器主机采用时域反射( TDR)原理,对被测电缆发 射一系列电脉冲,并接收电缆中因阻抗变化引起的反射脉冲, 再根据电波在电缆中的传播速度和两次反射波的特征拐点 代表的时间,可测出故障点到测试端的距离为: S=VT/2 式中:S 代表故障点到测试端的距离 V 代表电波在电缆中的传播速度 T 代表电波在电缆中来回传播所需要的时间 这样,在 V 已知和 T 已经测出的情况下,就可计算出故 障点距测试端的距离 S。这一切只需稍加人工干预,就可由 计算机自动完成,测试故障迅速准确。 本测试系统故障测试有低压脉冲法、多次脉冲法、直闪电 流法、冲闪电流法四种基本方式。 2、低压脉冲方式 低压脉冲用于测试电缆中电波传播的速度、电缆全长、 低阻故障(故障相电阻值低于 1K)和开路故障及短路故障, 主机即可完成任务,无须多次脉冲产生器。同时给下一步应 变压器容量及空载负载测试仪 用多次脉冲法测试电缆高阻故障提供了依据。 脉冲测试的基本原理 测量电缆故障时,电缆可视为一条均匀分布的传输线, 根据传输线理论,在电缆一端加上脉冲电压,该脉冲按一定 的速度(决定于电缆介质的介电常数和导磁系数)沿线向远 端传输,当脉冲遇到故障点(或阻抗不均匀点)就会产生反 射,且闪测仪记录下发送脉冲和反射脉冲之间的传输时间 △T,则可按已知的传输速度 V 来计算出故障点的距离 Lx, Lx=V?△T/2, 如图 8 所示: 测全长则可利用终端反射脉冲: L=V?T/2 同样已知全长可测出传输速度:V=2L/T 测试时,在电缆故障相上加上低压脉冲,该脉冲沿电缆 变压器容量及空载负载测试仪 传播直到阻抗失配的地方, 如中间接头、 T 型接头、 短路点、 断路点和终端头等等,在这些点上都会引起电波的反射,反 射脉冲回到电缆测试端时被测试仪接收。测试仪可以适时显 示这一变化过程。 根据电缆的测试波形我们可以判断故障的性质,当发射 脉冲与反射脉冲同相时,表示是断路故障或终端头开路。当 发射脉冲与反射脉冲反相时,则是短路接地或低阻故障。 凡是电缆故障点绝缘电阻下降到该电缆的特性阻抗,甚 至电流电阻为零的故障均称为低阻故障或短路故障(注:这 个概念是从采用低压脉冲反射法的角度,考虑到阻抗不同对 反射脉冲的极性变化的影响而定义的) 。 凡是电缆绝缘电阻无穷大或虽与正常电缆的绝缘电阻 值相同, 但电压却不能馈至用户端的故障均称为开路 (断路) 故障。 电缆的故障相(或被测相)与地线分别接到测试系统的 输入线(输入线的另一端与测试系统 Q9 连接) ,将测试系统 的“USB 接口”与笔记本电脑的 USB 口连接,打开桌面测试 软件,即可测试。 ●测速度 对于有些电缆,电波传播的速度未知,必须通过测试来确 定。但测试前必须知道电缆的全长。 变压器容量及空载负载测试仪 图 9 为主机连接多次脉冲产生器采集低压脉冲电缆波形 在“工作方式”菜单选择“测速度” 、 “低压脉冲” ,根据 电缆的大概长度,选择适应的范围,键入电缆全长,输入时 请点击测试软件界面左下脚小任务栏的#小键盘(本机出厂 时已给你设定好了) ,输入你所选择的电缆长度。 然后按“确定”键,再按“采样”键,配合调整“幅度” 旋纽,使信号的幅度和波形、基线处于便于观察的位置。 如果无波形显示或反射波形过小, 将输入振幅电位器旋大 (注意:请微调) ,重新采样。 如果采样时死机,即提示端口错误,按复位键恢复。 ● 测故障(低阻故障和开路故障及短路故障) 变压器容量及空载负载测试仪 图 10 低压脉冲法测得开路故障或开路全长波形 图 11 低压脉冲法测得短路故障或低阻故障波形 变压器容量及空载负载测试仪 测故障时工作状态菜单选择“低压脉冲” ,在选择选择 适当电缆概长度范围所对应的采样频率,再按测试距离里选 择被测电缆酸对应的脉冲速度,然后按“采样”键后,屏幕 上方就会显示开路波形(如图)或短路波形(如图),使用低压 脉冲法测试时无自动卡位功能 , 屏幕的自动波形区有波形 , 不卡位,你只需从左测十次脉冲波形选中一个,在“手动波形 区”即显示故障波形,用游标卡位,测试结果马上显示出来。 开路故障的反射信号与发送脉冲极性相同,短路故障的 反射信号与发送脉冲极性相反。确定光标时,对终端开路电 缆以脉冲上升沿与基线交点为准定光标起点、终点。 注:由于测电缆全长时的接线及波形与测开路故障时完 全相同,所以设计时未单独列出测全长菜单。 低压脉冲测试开路故障(电缆全长)和短路故障的波形 如下。 变压器容量及空载负载测试仪 图 12 ●测 测故 低压脉冲法测得开路故障或开路全长波形 全 长 与 障一样 变压器容量及空载负载测试仪 3、用多次脉冲法测试电缆的高阻故障(包括高阻泄漏和高 阻闪络性故障) 如果电力电缆故障的阻值大于本条电缆的特性阻抗值, 我们即视为高阻故障(高阻泄漏故障和高阻闪络性故障)都 可以先采用多次脉冲法测试。测试前的准备工作:在现场, 首先将高压发生器、 电缆故障相、 系统接地线、 电缆接地线、 电缆故障测试仪连接起来。仔细检查接线确保无误。现场接 线 多次脉冲法现场故障测试接线示意图 启动仪器电源,打开多次脉冲电缆测试软件,选择多次 变压器容量及空载负载测试仪 脉冲测试法, 按照有关参数完成设置界面后, 准备开始测试。 图 14 仪器在多次次脉冲法时延迟系数过大的测试波形 按一下荧屏上的“采样”键。即可立即启动一体化高压 发生器开始进行冲闪放电。将冲击高压调到 20KV 左右,先 进行试测。如加冲击高压后测得的十次脉冲波形组经选定展 宽后的波形如图八所示波形,即上下两波形完全一样。波形 兰、红完全重叠,且两回波脉冲的极性与发射脉冲的极性一 致,游标定位显示的是电缆全长,说明故障点未被冲击高压 击穿或“延迟系数”调的过大。须重新按“采样”键(以后 仪器进入自动采样状态,不用再按“采样”键) ,并升高冲 击电压。一边升高冲击电压,一边进行采样和屏幕监视。同 变压器容量及空载负载测试仪 时调节“延迟系数”的大小,直到看见屏幕上面的自动波形 区波形出现与发射脉冲极性相反的回波脉冲为止。这时屏幕 显示的测试波形应该是最终采样结果,也可以进选择十次脉 冲组在“手动波形区”人为分析了。如果对所选波形组不够 满意,可点击屏幕左侧十次脉冲波形的另外一个波形,进行 分析卡位并和自动波形区的故障距离对比,接近或一样说明 粗测结束。 图 15 仪器在多次次脉冲法时扩展的多次脉冲波形 在手动波形区分析时:按荧屏右下方模块中对应的“扩 展”或“压缩”键,使测试的波形宽度比较适合故障距离的 判读。然后,按游标卡位,用左右微调键选择更为合适的波 形拐点,波形操作结果应如图 16 所示。 变压器容量及空载负载测试仪 图 16 仪器在多次次脉冲法时压缩的多次脉冲波形 移动游标判读故障距离:本软件是全自动设置,分上下 两个区域,上区会自动从左侧的是个波形选个最优的并自动 卡位;自动显示故障距离了。如果你感觉不放心,你可以做 以下操作:在屏幕右下方有“游标”和相应左右游标的左右 快移和慢移相关键。按“游标”键时可看到游标线下部的双 箭头在两游标线间来回切换。箭头在哪条游标下便可移动哪 条游标。总可以将两条游标移到起始波形和回波的拐点。 在完成上述操作后,两游标间显示的数字即为故障点到 测试端的距离。其最终测试结果界面如图 17 所示。 变压器容量及空载负载测试仪 图 17 仪器在多次脉冲法时手动去卡的一个电缆全长的测 试波形 测试完毕后,如果操作者认为此次测试结果有保留价值, 可点击屏幕右边的“保存”键。界面将弹出文件保存的二级 菜单。 点击二级菜单上的相关键后, 由 “确认” 键或 “取消” 键确定此次测试结果的保存或取消。测试结果的保存操作方 法可参考低压脉冲法测试中的相关内容叙述。 变压器容量及空载负载测试仪 图 18 仪器在多次次脉冲法时故障点在终端或终端模拟故 障的测试波形 图 19 仪器在多次脉冲法测试某一近始端故障时得波形 6、冲闪电流测试方法: 变压器容量及空载负载测试仪 电力电缆的高阻故障(高阻故障:故障点的直流电阻大 于该电缆的特性阻抗的故障为高阻故障)几乎占全部故障率 的 90%以上。虽然多次脉冲法很轻松的解决了大部分高阻故 障,但是由于受到多次脉冲产生器导致压降的问题和特高阻 值故障放点的情况,多次脉冲法却无能为力。这时冲闪电流 方式就用上了,本机同时具备传统的测试方法。大部分电缆 高阻故障(高阻泄漏性故障及高阻闪络性故障)都可以使用 冲闪方式测试,只是波形复杂,而让使用着不好把握高阻故 障波形,往往粗测误差比较大。依据故障性质又分为冲击高 压闪络法(冲闪法)和直流高压闪络法(直闪法) ,下面分 别介绍。 冲闪方式测试故障,一般采用电流取样法。因电流取样 接线简单,安全性高,波形易于识别,因此推荐使用电流取 样。根据接线图连接完毕后,再用速度键选择传输速度或重 新键入速度值。将输入振幅旋钮旋至 1/3 左右(注意:请微 调) ,然后按采样键,仪器进入等待采样状态。 调整球隙(若放电,放电球隙清脆响亮,操作箱电流大 于 10A-15A 否则视为未放电,请重新调整球隙,提高冲闪电 压) ,输入振幅旋钮后,然后通电对故障电缆升压,电压升 到一定值,故障点发生闪络放电,仪器记录下波形。根据波 形大小可重新调整输入振幅,重复采样,直到采到相对标准 变压器容量及空载负载测试仪 的波形。冲闪测试波形如下图所示。 如果采样时死机,请即提示端口错误,退出测试软件,按 主机“复位键” ,重新进入测试软件,重新采样。 注意:调整球隙一般 1mm 大约代表 3KV,请根据被测电缆电 压等级适当调整。 波形特点:发射脉冲为正脉冲,反射脉冲也为正脉冲但 前沿有负反冲。因故障性质等原因,负反冲大小有差别,但 远小于正脉冲的幅值。 定光标时,蓝色游标线选择在正脉冲上升沿与基线交点 处,如果认为拖动鼠标放的游标线不到位,按“微调”键的 左、右调节,直到合适处,再按“定位”键,绿色游标线选 择在负反冲下降沿与基线交点处,如果认为拖动鼠标放的游 标线不到位,按“微调”键的左、右调节,直到合适处,屏 幕下方测试结果区显示故障距离即为主机粗测距离。 如无负脉冲出现,就将终点光标定在反射脉冲的上升沿 与基线的交点处,屏幕下方测试结果区故障显示距离因此将 增加 10%左右。你只需将显示故障距离减掉 10%左右即可精 确定点。 有了多次脉冲测试法,此方法因为采集的波形复杂,不规 律,难以识别等限制,我们就不采用了,只有出现阻值较高 的电缆故障,高压设备受多次脉冲产生器的压降无法击穿时, 变压器容量及空载负载测试仪 采用此方法也回很快解决故障。 也可将多次脉冲产生器撤除,用配的单独的电流取样盒 采样测试,如下图现场实物接线、 为 3KVA/50KV 交直流高压变压器 D、 为高压整流硅堆,大于 150KV/0.2A C、 为高压脉冲电容,容量 1∽2μ F,耐压小于 40KV V、 B、 为电压表 为电流取样器(配套附件) 以上设备除电流取样器 B 之外,其余为外配设备。 (注 意必须将高压放电棒与高压地线连接好方可试验) 变压器容量及空载负载测试仪 图 21 冲闪法现场故障测试接线、直闪电流测试方法: 直闪法适用于测量高阻闪络性故障。实际测试时,其操 作方法和接线图与冲闪法基本相同(无球隙) 。直闪法也分 电压取样及电流取样两种方式。我们推荐使用电流取样方式。 直闪法电流取样波形特点与冲闪法相同,定光标方式也 相同,因此,叙述从略,使用时可参照冲闪方式。用直闪法 时一定要注意监视高压电流,以防电流过大而烧坏高压变压 变压器容量及空载负载测试仪 器。 8、高压闪络测试波形较复杂,就不如多次脉冲法测试仪那 么方便了,所以需要学习如何看高压闪络波形,以下给大家 提供部分作为参考学习: (1 ) 端的波形 故障在测试始 (a)距离很近 (b)距离较近 (2 ) 的波形 故障在中间段 变压器容量及空载负载测试仪 (3 ) 端的波形 故障在测试终 (a)电缆较短时 (b)电缆较长时 变压器容量及空载负载测试仪 (4 ) 形的变化规律图 闪络法测试波 下图是我们根据闪络测试法的波形而绘制的变化规律 图,只要仔细观查分析就可看出它们中的变化规律。希望 使用者一定要掌握标准波形以及它们在不同区间的变化 规律。 电缆始端电缆中段电缆终端 (5) 多次脉冲法和高压闪络测试注意事项 多次脉冲法和高压闪络测试时,由于工作电压极高,稍有 不慎就会对人身及设备造成损失,菠菜圈!因此操作中应注意以下几 点: 1、 多次脉冲法和高压闪络测试时,高压试验设备应由专 业人员操作,仪器接线,调整时应断电并彻底放电。 2、 高压试验设备电源与测试仪工作电源分开使用,测试 仪连线应远离高压线。冲闪法时,电脑应断掉外接电源及鼠 变压器容量及空载负载测试仪 标。 3、 高压尾、操作箱接接地端必须可靠与电缆铠装及大地 相连,以确保测试成功及设备、人身安全。 4、 从测试仪安全考虑,闪络测试时工作菜单一定要选择 在多次脉冲或冲闪或直闪状态,如果错误选择脉冲状态进行 高压闪络测试,将可能损坏测试仪内部低压脉冲电路。 5、 测试前,应先对故障电缆加压放电,确保各连接线点 无放电现象,所加电压已使故障点发生闪络放电,然后开始 投入仪器测试。 6、 在有易燃物品的环境中利用高压测试时, 应有保护措施。 相关资料下载:相关产品图集:产品说明书: