Nghiên cứu điển hình: Xác định vị trí sự cố cáp trên cáp 380V

Nghiên cứu trường hợp: Cáp Lỗi Địa điểm trên cáp 380V

tôi. Chuẩn bị kiểm tra trước

II. Quy Trình Kiểm Tra

Bước 1: Xác Định Tính Chất Sự Cố

Một máy đo mega 500V đã được sử dụng để kiểm tra cách điện ba pha của cáp. Giá trị cách điện đo được đối với đất là: 50Ω ở Pha A, vô hạn ở Pha B và vô hạn ở Pha C. Điều này cho thấy Pha A có sự cố tiếp đất điện trở thấp. Pha A cho thấy tính liên tục khi đo bằng chế độ chuông báo của đồng hồ vạn năng.

Bước 2: Dự Đoán Vị Trí Sự Cố

1. Ở đầu phòng phân phối, sử dụng chế độ xung thấp của thiết bị định vị sự cố, đo cáp giữa Pha B và Pha C để xác định tổng chiều dài là 107 mét, như trong hình dưới đây.

2. Do lớp vỏ giáp cáp ở đầu phòng phân phối không được nối đất nên phương pháp sóng chạy không thể sử dụng giữa pha sự cố và lớp vỏ giáp. Việc kiểm tra từ pha sự cố xuống đất cũng không tạo ra dạng sóng hiệu quả. Vì vậy, phương pháp cầu đo đã được sử dụng để trực tiếp xác định khoảng cách sự cố cáp. Với các thiết lập dòng điện khác nhau, phương pháp cầu đo xác định khoảng cách sự cố là 6 hoặc 7 mét ở đầu gần. Sau khi thay đổi đầu đo, khoảng cách sự cố được xác định là 101 mét. Tổng khoảng cách sự cố đo được ở cả hai đầu tương ứng với chiều dài toàn bộ cáp. Như được minh họa trong hình dưới đây:

Bước 3: Tìm kiếm bằng Máy định vị cáp Hành trình đã biết và sơ đồ đường đi được thể hiện trong Hình 4 dưới đây.

Bước 4: Định vị chính xác điểm cốp

1. Vì vị trí sự cố, được xác định bằng phương pháp cầu điện, cách đầu đo 7 mét, nên đã phát hiện ra sự cố ở gần đầu này. Để tránh nhiễu từ tiếng ồn của thiết bị do điện áp gây ra, xe đã được di chuyển đến hộp phân phối đầu cuối để nén áp và xác định vị trí sự cố.

2. Tại hộp phân phối đầu cuối, khách hàng đã tự bóc một phần lớp giáp của cáp và nối đất lớp giáp này. Một xung điện 5kV đã được áp dụng giữa pha bị sự cố và đất. Âm thanh phóng điện được nghe thấy và phát hiện ra tia lửa điện trong rãnh cáp gần đầu này, như được chỉ ra trong Hình 5 dưới đây. Sau khi ngắt xung điện áp cao, cáp được nâng lên, nhưng không phát hiện thấy hư hại rõ ràng nào. Nghi ngờ là hiện tượng phóng điện từ lớp giáp. Sau khi treo cáp, đã tiến hành nén áp lại tại vị trí này, nhưng không ghi nhận hiện tượng phóng điện.

3. Tiếp tục tăng áp để xác định vị trí điểm sự cố. Không nghe thấy tiếng phóng điện tại điểm sự cố ở rãnh cáp đầu gần. Cáp đi xuống từ tủ xuất phòng phân phối, đi theo rãnh cáp đến tường phòng phân phối, sau đó được chôn trực tiếp bên ngoài phòng phân phối. Đoạn cáp này dài khoảng 6 hoặc 7 mét. Không nghe thấy tiếng phóng điện tại điểm sự cố ở vị trí chôn trực tiếp bên ngoài tường, chỉ nghe thấy tiếng phóng điện nhẹ của lớp giáp.

4. Tiếp tục xác định điểm sự cố, chúng tôi nghe thấy âm thanh phóng điện tại một vị trí cách đầu thử nghiệm khoảng 75 mét, đi kèm với rung động mặt đất. Vị trí này cho thấy dấu hiệu đã từng sửa chữa trước đó, và khi tìm hiểu kỹ, chúng tôi được biết rằng trước đây có một đường ống nước được đặt tại đây, như thể hiện trong Hình 7 dưới đây. Tuy nhiên, vị trí này có sự chênh lệch đáng kể so với khoảng cách được đo bằng cầu điện. Chúng tôi nghi ngờ rằng sau khi pha sự cố được nối chắc chắn với lớp giáp, phần lớn năng lượng phóng điện xung kích đã được dẫn truyền qua lõi cáp đến lớp giáp, gây ra hiện tượng phóng điện xuống đất tại vị trí vỏ bọc ngoài bị hư hỏng. Điểm sự cố thực tế vẫn còn cách khoảng 6 hoặc 7 mét nữa.

5. Vì không nghe thấy âm thanh phóng điện nào gần cuối cáp, chúng tôi dự định xác định vị trí sự cố bằng phương pháp điện áp bước của hệ thống định vị sự cố vỏ bọc ngoài HC-10. Tín hiệu đo được bên ngoài bức tường phòng phân phối chỉ về phía đầu xa và có giá trị khoảng 4mV. Điều này tiếp tục cho đến 75 mét, tại đây phát hiện thấy một âm thanh phóng điện rõ rệt, với giá trị tín hiệu khoảng 30mV. (Do vị trí này có mặt đường bê tông, việc thử nghiệm bị giới hạn ở khoảng trống song song với cáp). Vượt quá điểm này, hướng tín hiệu thay đổi, cho thấy điểm hư hỏng được đo vẫn nằm tại vị trí đó. Biến đổi tín hiệu được thể hiện trong hình dưới đây. Tuy nhiên, kết quả không khớp với kết quả thu được từ phương pháp cầu đo (bridge test), và giá trị tín hiệu điện áp bước đo được tương đối thấp. Chúng tôi nghi ngờ rằng điểm sự cố không bị hư hại bên ngoài, dẫn đến rò rỉ tín hiệu từ vị trí hư hỏng trên vỏ bọc ngoài thay vì từ chính điểm sự cố.)

6. Đến thời điểm này, cáp gặp sự cố. Khoảng cách đo được bằng cầu đo không khớp với vị trí điểm hư hỏng, được xác định thông qua âm thanh phóng điện và phép đo điện áp bước. Cáp được chôn nông dưới một con đường đất cách tường phòng phân phối khoảng hai đến ba mét, trong khi âm thanh phóng điện lại được nghe thấy trên mặt đường xi măng cứng, sâu hơn. Do đó, họ dự định sẽ đào đường đất trước. Sau khi đào lên, họ không quan sát thấy dấu hiệu hư hỏng nào trên bề mặt ngoài của cáp. Họ nghi ngờ rằng pha bị lỗi đang trong tình trạng nối chắc với giáp kim loại của cáp. Vì vậy, họ đã ngắt giáp kim loại cáp ở khoảng tám hoặc chín mét. Sau đó, sử dụng đồng hồ vạn năng, họ thực hiện phép đo thông mạch giữa pha bị lỗi và giáp kim loại, như trong hình dưới đây. Kết quả đo cho thấy lõi cáp của pha bị lỗi dẫn điện với cả hai đầu giáp kim loại, với điện trở gần như 0 ohm về phía đầu đo và khoảng 29 ohm về phía đầu kia. Nạp áp lại xác nhận rằng cáp không còn phóng điện, và âm thanh phóng điện tại giáp đầu gần đã biến mất.

7.Tại thời điểm này, ban đầu xác định cáp có thể bị sự cố tiếp đất tại nhiều điểm, dẫn đến kết quả đo cầu không chính xác. Âm thanh phóng điện nghe thấy ở khoảng cách 75 mét là một trong những điểm sự cố. Vì điện áp được áp dụng ở đầu cuối, nên việc phóng điện ưu tiên xảy ra ở điểm sự cố đầu tiên gần đầu cuối, và âm thanh phóng điện của lớp giáp biến mất sau khi lớp giáp ở đầu gần bị ngắt. Do đó, điểm sự cố tại 75 mét đã được đào lên và sửa chữa trước khi tiến hành thử nghiệm. Sau khi đào lên, phát hiện cáp có các điểm hư hỏng rõ rệt, như hình dưới đây.

8. Sau khi điểm sự cố thứ nhất được đào lên, cộng thêm điểm sự cố đã được khách hàng phát hiện trước đó, trong cáp dài 107 mét đã xuất hiện tổng cộng hai điểm sự cố. Cáp được lắp đặt chưa đầy một năm, vì vậy chúng tôi đã lên kế hoạch thay thế trực tiếp cáp mà không tiếp tục tìm kiếm thêm.

III. Thử nghiệm Theo yêu cầu tóm tắt

01 Các cáp điện áp thấp dễ bị nhiễu tiếp địa, ảnh hưởng đáng kể đến kết quả thử nghiệm cầu. Trong trường hợp này, phương pháp sóng chạy hoặc phương pháp điện áp bước có thể được sử dụng để kiểm tra chéo.

02 Khi sử dụng phương pháp sóng chạy để xác định vị trí sự cố trên cáp điện áp thấp, không nên thử nghiệm lõi cáp với đất. Lý do là tín hiệu sóng chạy từ đất truyền đi kém, dẫn đến dạng sóng không thể phát hiện được.

03 Khi sử dụng phương pháp điện áp bước để xác định vị trí sự cố trên cáp chôn trực tiếp dưới mặt đường bê tông cứng, do đặc tính đặc biệt của mặt đường, có thể tiến hành thử nghiệm các vết nứt trên mặt đường song song với cáp. Cuối cùng, vị trí sự cố có thể được xác định dựa trên vị trí lắp đặt cáp. Đối với mặt đường bê tông cứng, cũng có thể dùng đục sắt chọc qua các vết nứt để xác định vị trí sự cố.

04 Lỗi tiếp điểm chết có điện trở thấp thường tạo ra ít hoặc không có tiếng phóng điện. Tuy nhiên, phương tiện phát hiện lỗi cáp được sử dụng trong trường hợp này có tụ điện bên trong lớn hơn và năng lượng phóng điện cao hơn đáng kể so với các máy phát điện áp cao thông thường, dẫn đến tiếng phóng điện rõ rệt.

IV. Phân tích nguyên nhân sự cố

Điểm sự cố được đào lên là một lỗ nhỏ, gần như hình tròn với các dấu vết cắn xung quanh. Người ta nghi ngờ rằng lớp cách điện của cáp đã bị hư hại và thủng do côn trùng và kiến cắn.

V. Gợi ý vận hành và bảo trì

1. Kiểm tra định kỳ các cáp chôn trực tiếp để kịp thời phát hiện và xử lý các nguy cơ mất an toàn tiềm ẩn. Công tác kiểm tra cần bao gồm tình trạng bề ngoài của cáp, khả năng cách điện và điều kiện của đầu nối.

2. Khi lắp đặt cáp chôn trực tiếp, cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa để tránh ăn mòn đất, hư hại do côn trùng và động vật gặm nhấm, nước ngầm thấm vào và hư hại cơ học.