高壓交聯聚乙烯電纜交流耐壓試驗培訓教材

2022-06-13 14:18:05 字數 2491 閱讀 7029

1 iec標準對交聯電纜技術要求的新趨勢

iec60502—1997標準(適用於中低壓1~30kv電纜)、iec60840—1999標準(適用於高壓45~150 k v電纜)、iec62067—2001標準(適用於超高壓220~550 kv電纜)已經頒布,對交聯電纜產品技術要求有所不同,要求更加嚴格。

1.1 區域性放電量效能指標

不同電纜的區域性放電試驗指標介紹如下:

a)中低壓電纜

出廠試驗,區域性放電量由原來的在1.5 u0電壓下不大於20 pc改為在1.73 u0電壓下不大於10pc;型式試驗,區域性放電量由原來的在1.5 u0電壓下不大於20 pc改為在1.73 u0電壓下不大於5 pc。b)高壓電纜

出廠試驗,區域性放電量仍然是在1.5 u0電壓下不大於10 pc;型式試驗,區域性放電量在1.5 u0電壓下不大於5 pc。

c)超高壓電纜

出廠試驗規定,區域性放電量在1.5 u0電壓下為10 pc或在更低背景噪音的靈敏度下無可分辨的區域性放電。

型式試驗規定,區域性放電量在1.5 u0電壓下為5 pc或在更低背景噪音的靈敏度下無可分辨的區域性放電。

1.2 耐壓試驗

不同電纜耐壓試驗指標介紹如下:

a)中低壓電纜

出廠試驗,耐壓值由原來的2.5 u0改為3.5 u0;型式試驗,耐壓值由原來的3 u0改為4 u0,耐壓時間不變,為4 h。

b)超高壓電纜

出廠試驗,工頻耐壓試驗以延長耐壓時間來提驗,除保留傳統的試驗專案外,還專門增加了乙個預鑑定試驗專案———高場強熱迴圈試驗,目的考核電纜系統的長期安全執行效能。

1.3 安裝敷設後的試驗

安裝敷設後的試驗強調交流耐壓試驗。最近幾年,國內外均已達成共識,對於交聯電纜的耐壓試驗,均優先採用交流試驗方法,避免採用從油紙絕緣電纜試驗方法套用過來的直流耐壓試驗。

超高壓電纜的試驗,只允許採用交流試驗方法,在20~300 hz內進行交流耐壓,在1.1 u0~1.7 u0選擇電壓。

高壓電纜的試驗,將原來的「直流方法,交流方法」的選擇順序,改為「交流方法,直流方法」的選擇順序,強調優先採用交流試驗方法。

考慮到目前的實際情況和操作的方便性,對於新安裝的中低壓交聯電纜試驗仍保留了直流耐壓試驗。

1.4 注重交聯電纜產品的整體質量水平

電纜本體只是電纜線路的一部分,電纜附件也是電纜線路必不可少的組成部分之一。只有電纜本體及其附件都能正常工作,輸電電纜線路才能安全執行。為此,新標準專門增加了乙個預鑑定試驗專案———高場強熱迴圈試驗,其具體實施的方法是:

在一年時間內,連續施加1.7倍額定執行電壓,同時對電纜進行至少8 h加熱和至少16 h冷卻迴圈,共進行至少180個迴圈。試驗結束後對電纜進行雷電衝擊耐壓試驗,最後再對試品進行檢查,應無潮氣侵入、無洩漏、無腐蝕。試驗全部通過後才認為預鑑定試驗合格,才能安全地投入商業執行。

2 電纜交流耐壓試驗的方法

電力電纜一般都有比較大的電容量,在交流試驗電壓下呈現乙個電容負載,長電力電纜要求容量很大的交流試驗裝置及試驗電源。為了使較小容量的試驗電源達到試驗的目的,一般採用以下幾種諧振方法進行試驗。

2.1 工頻諧振試驗變壓器加固定電抗器補償

大部分電容電流由補償電抗器提供,剩下一小部分電容電流與諧振試驗變壓器發生諧振,達到試驗的目的。這一方法所需要的電源容量很小,只須提供整個迴路的有功容量即可。採用這一方法必須有一台諧振變壓器,其輸出電壓能達到試驗電壓外,還必須考慮諧振變壓器的輸出電流範圍能和電抗器匹配,才能滿足隨機長度的電纜試品的需要。

2.2 調感型串聯諧振電抗器

利用電纜線路的電容特性,使用可調電抗器與其發生工頗串聯諧振。試驗電源容量只須滿足迴路的有功損耗,對公升壓變壓器容量、輸出電壓的要求比較小。只是由於可調電抗器的容量不可能做得太大(電抗器做到250 kv、額定電流2 a時,體積已經很大,一台8 t汽車只能裝兩台這種電抗器),還必須有一組(多個)固定的大電流電抗器與它配合,才能試到隨機長度的電纜。

2.3 調頻串聯諧振耐壓

選擇適當的電抗器和電纜串聯,使用頻率可調的電源,經公升壓變壓器給迴路公升壓,調節電源頻率,使迴路中發生諧振並在電纜的端部產生高電壓,達到試驗的目的。

3 目前國內的試驗水平情況

目前國內電力試驗進行電纜試驗採用的是串聯調頻諧振耐壓裝置,其水平在國內處於領先地位。該裝置的電源使用的是進口西門子公司的調頻電源,調節方便、可靠,維修量小。調頻電源後面是一台中間公升壓變壓器,將調頻電源電壓從幾百伏公升到幾千伏,再施加到電抗器與電纜組成的串聯迴路,改變電源頻率,使迴路進入諧振狀態,再增加調頻電源的輸出電壓,在電纜端部達到所需要的試驗電壓。

該裝置除用於進行電纜試驗以外,還能將電抗器串聯疊起來,完成110~500 kv的gis耐壓試驗。另外,配以適當電感引數的中壓(大約10kv)大電流(幾十安培)電抗器後,還可以進行110kv和220 k v變壓器的感應耐壓、區域性放電測量、中性點耐壓等試驗。

4結束語

出於安全執行的考慮,對電纜產品的要求越來越嚴,電纜的製造質量也越來越得到重視。目前檢查電纜安裝質量的主要手段是交接耐壓試驗,但耐壓試驗有其特定的侷限性——對製造過程中帶來的微小氣隙及安裝中存在的微小缺陷無法及時發現,這些缺陷都會在日後的執行中逐漸發展而威脅裝置的安全執行。在交接試驗中引入區域性放電的測量將是以後的發展方向。

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