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油浸纸绝缘电缆与塑料绝缘电缆及交联聚乙烯电缆的耐压试验

2022-05-28 00:24分类:电工基础知识 阅读:

 

油浸纸绝缘电线与塑胶绝缘电线及高密度聚乙烯电缆线的交流耐压试验

现行标准电缆线路线的电气设备实验大概有:直流电抗压和漏电流实验、直流交流耐压试验、精确测量接地电阻、变压器油实验、局放实验、0.1 Hz超低頻实验、沟通交流变频式串联谐振实验等。

现阶段,电力企业针对不一样额定电压和不一样种类的电线电缆路线的实验方式 和实验內容也各有不同。

1、油浸纸绝缘电线的直流电抗压试验

直流电抗压体现电缆线绝缘层的泄露和抗压特点。基础理论剖析和好用实际效果均说明,油浸纸物质电缆线、油式电缆线或打气电缆线的直流电、沟通交流抗压特点基本一致。

对锡纸绝缘层电线电缆的实验,除生产厂在开展常规实验时选用交流电流外,安裝和运作企业对电缆线路线开展工作交接工程验收和保护性实验或常见故障修补后实验时,都选用直流电抗压,由于直流电交流耐压试验具备以下优势。

a. 直流电实验设备带上轻巧,合适当场应用。对电缆线作直流电交流耐压试验时一般以半波整流得到实验工作电压,并运用多倍压整流技术性,故可以用容积容积都较小的实验设备(试验变压器和整流器机器设备),得到对很长电缆线路线开展直流高压电源实验的工作电压。

b. 沟通交流交流耐压试验有可能在绝缘层间隙中造成分散充放电,进而造成绝缘层的永久毁坏,选用直流电交流耐压试验则防止了这类状况产生。

c. 在开展直流电交流耐压试验时,能够与此同时精确测量漏电流。依据漏电流的标值以及随時间的转变、漏电流和实验工作电压的关联,能够分辨电缆线的绝缘层情况。

d. 对电缆线开展直流电交流耐压试验时,按技术规范要求选用负级性布线,将要电导体接负级。这类接线方法的益处是,假如纸绝缘层早已返潮,因为消防水带正电荷,在交流电压下,有显著“电渗状况”,会使水分从表面调向电导体(负级),进而使漏电流扩大,乃至产生贯通性安全通道,有益于曝露纸绝缘层中早已部分返潮的缺点。

e. 直流电交流耐压试验充压時间能够较短,如技术规范要求对6~35 kV电缆线开展工作交接和保护性实验时每相充压時间为5 min。这是由于直流电击穿电压与充压時间没有太大的关系,如有缺陷,一般在交流电压下数分钟内就可以发觉,不用长期充压。

锡纸绝缘层电线电缆直流电实验的工作电压规范如表1所显示。在其中,电缆故障测试维修和改接后实验时,6~35 kV电缆线同保护性实验,110~220 kV电缆线同工作交接实验;110~220 kV电缆线外护线套工作交接实验的工作电压为直流电10 kV,充压時间为1 min。

在开展直流电交流耐压试验时测漏电流,事实上和用兆欧表测电缆线接地电阻的大道理是完全一致的。但因为直流电交流耐压试验时增加工作电压和应用的仪表盘精确度都高过兆欧表,并且能够在充压全过程中观查漏电流的转变,因此漏电流实验比精确测量接地电阻更能合理地发觉绝缘层缺点。

电缆线在交流电压下,穿过绝缘层內部的电流量是电容电流、消化吸收电流量和传导电流的累加。穿过绝缘层的漏电流随時间而转变,它同电缆线绝缘层的质量、所含残渣、汽泡、水份等成分相关:绝缘层完好无损的电缆线,伴随着充压時间增加,漏电流降低,并趋向一个平稳标值;绝缘层较弱的电缆线,漏电流迅速趋于平稳值,并且平稳后的标值与初值很贴近;绝缘层存有比较严重缺点时,漏电流不随時间增加而降低,反倒发生增长的趋势,假如增加充压時间或提升交流电压,漏电流提升的发展趋势很有可能再次发展趋势直至绝缘层穿透。

为使所测出的漏电流体现电缆线绝缘层的真正情况,应采取一定的有效措施清除外界要素对漏电流的危害。假如测出的漏电流标值不稳定,漏电流随時间增加而升高,或随实验工作电压提升而大幅度升高,务必查清缘故。

一般把电缆线直流电交流耐压试验后和交流耐压试验前测出的漏电流的比率称之为吸收比。

说白了交流耐压试验前的漏电流就是指在直流电交流耐压试验加到要求工作电压后1 min时的漏电流I1,交流耐压试验后的漏电流就是指抗压不断到4 min(针对6~35 kV电缆线)或14 min(针对110~220 kV电缆线)时的漏电流I2。技术规范要求,电缆线泄露实验的达标规范是,吸收比I2/I1≤1。

2、高密度聚乙烯电缆线的交流耐压试验

在中国,交流电压现阶段依然是高密度聚乙烯(XLPE)电缆线开展实验的关键开关电源,XLPE电缆线直流电实验的工作电压规范如表2所显示。

在IEC标准中明文规定,额定电流150 kV之上的XLPE电缆线以及配件安裝后的电气设备实验选用交流电流实验,即增加供电系统两色工作电压,经1 h实验,或增加一切正常运作工作电压,经24 h实验,不强烈推荐选用交流电压实验。

在我国应用髙压(110~220 kV)XLPE电缆线起源于1984年。伴随着大城市电力网基本建设和更新改造的发展趋势,从1985年之后,广州市、上海市、北京市等大都市陆续从海外進口髙压XLPE电缆线以及配件。

此后,一些我国对髙压XLPE电缆线选用直流电交流耐压试验的結果和电缆线运作状况开展了科学研究剖析,得到了一个一同的结果,即髙压XLPE电缆线不适合选用直流电交流耐压试验,觉得XLPE电缆线在开展直流电交流耐压试验时,关键存有下列几层面的难题。

a. XLPE电缆线电缆护套在直流电和交流电流下,內部静电场遍布状况彻底不一样。在交流电压下,静电场按接地电阻指数呈正比例分派,而XLPE绝缘层材料存有电阻器指数不匀称性,造成在交流电压下静电场遍布的不匀称性。交流电流下,静电场按电极化指数呈反比例分派,XLPE为总体绝缘层构造,其电极化指数为2.1~2.3,且一般不会受到溫度转变的危害。因而,在交流电流下,XLPE绝缘层內部静电场遍布是相对稳定的。那样,通常导致在沟通交流工作标准电压下有缺陷的位置在直流电实验时不被穿透,相反,在直流电实验时被穿透的位置,在沟通交流工作标准电压下却不容易造成难题。

b. XLPE绝缘层內部假如拥有水树技,在沟通交流工作标准电压下,水树技的发展趋势是很迟缓的,而在直流电交流耐压试验的时候会加快水树技的发展趋势,乃至变化为电树技,即直流电实验会造成XLPE绝缘层造成累积效用,加快绝缘层脆化,减少使用期限。

c. 直流电交流耐压试验全过程中,在XLPE电缆线以及配件绝缘层里会产生空间电荷,空间电荷的持续产生可造成电缆线在沟通交流工作标准电压下穿透,或在配件页面因累积正电荷而沿页面滑闪。

总的来说,直流电实验工作电压不可以合理发觉XLPE电缆线的绝缘层缺点,并且,直流电实验工作电压很有可能导致XLPE电缆线绝缘层的损害,以致在实验后再次资金投入运作时,在沟通交流工作标准电压下提早产生绝缘层穿透安全事故。

因而,针对XLPE电缆线必须选用除直流电实验以外的其他实验方式 。

2.1 超低頻工作电压实验

超低頻交流耐压试验设备的輸出頻率一般为0.01~0.1 Hz,輸出波型为正弦波形或余弦波,故超低頻实验也是一种沟通交流交流耐压试验。选用超低頻实验的目地是为了更好地达到在交流电流标准下,尽量减少实验设备的容积和净重。

直流电实验不可以合理检测出XLPE电缆线路线的缺点,引入的空间电荷又会危害其绝缘性能能,而选用交流电流实验,必须高电压大空间的实验设备,因而,能够采用超低頻工作电压实验。从50 Hz改在0.1 Hz,理论上能够把实验设备容积减少到1/500。那样,0.1 Hz的实验设备就可以与直流电实验设备一样保证容积小、自身重量轻,合适当场应用。

针对XLPE电线电缆,不适合选用交流电压开展当场交流耐压试验,而应选用0.1 Hz超低頻工作电压实验。0.1 Hz超低頻工作电压实验的新项目关键包含交流耐压试验和介质损耗精确测量。现阶段国际性上开发设计的0.1 Hz实验设备,工作电压均小于100 kV,只适用高压(6~35 kV)XLPE电缆线路线。一般强烈推荐的实验规范是3U0/1 h。

2.2 沟通交流变频式并联谐振实验

直流交流耐压试验最能体现电缆线绝缘层的具体情况,这是由于:电缆线是在直流下运作的,其实验工作电压和頻率在直流下更为有效,可彻底仿真模拟运作状况;从理论上讲,直流交流耐压试验不仅能体现电缆线的泄露特点,并且能彻底体现电缆线的抗压特点,还能体现电缆线部分电解介质耗损造成的部分抗压特点。

对XLPE电缆线开展直流沟通交流交流耐压试验,较大的艰难是要有非常大容积的实验设备。工作电压越高,路线越长,实验设备容积越大。为了更好地融入在现场开展XLPE电缆线沟通交流交流耐压试验的必须,重点在于要尽可能减少实验设备的容积。运用并联谐振技术性,是减少实验设备容积的一项合理对策。实验证实,变频式并联谐振设备可以以较低压、较小容积的电源设备,使电缆线绝缘层承担较高的实验工作电压。

现阶段,从海外引入的变频式并联谐振实验机械设备,包含一台固定不动电感器为10~100 H的串联电抗器,它装在一辆20 t的平板货车上,此外用一辆集装箱货车,安裝调频器、变电器和电子计算机自动控制系统等机器设备。成套设备设备变频式范畴为30~300 Hz,输出电压可以达到250 kV,电流量75 A,能适用220 kV XLPE电缆线的沟通交流交流耐压试验。

3、塑胶电缆线的局放实验

橡塑制品电缆线的绝缘层中存有磁密、潮汐等,在额定值交流电压下,一般只存有非常短的局放全过程或不产生局放。

在额定值交流电流下,很有可能造成局放,也很有可能不产局放。

若产生局放,其充放电全过程较为短,在一定的時间内其局放全过程不会使电缆线的绝缘层穿透,但其不良影响非常大。

故只对电缆线的特殊位置开展局放精确测量,如电缆线的猜疑位置、正中间连接头、终端设备一等。

4、结果
a. 针对橡塑制品电缆线,直流电交流耐压试验只有发觉电缆线绝缘层已显著劣变或穿透的状况,因对电缆线有“毁坏”功效,故仅在不得已时应用,且仅作参照。 信息内容来源于:输变电设备网
b. 超低頻试验设备由实时控制和直流高压电源构成,当场实际操作轻巧方便,对电缆线沒有“毁坏”功效,彻底可做为橡塑制品电缆线的一种实验方式 ,现阶段技术性限定使其关键用以不大于35 kV的电缆试验。
c. 变频式串联谐振试验设备由高频电源、鼓励变电器、串联谐振串联电抗器、分压器构成,不大于35 kV的电缆线选用本方式 当场实际操作较不便,高于或等于66 kV的电缆线可将本方式 做为一种当场实验方式 。
d. 对高于或等于110 kV的电缆线,震荡工作电压法体型小,当场实际操作便捷,但能不能有超低頻和变频式串联谐振实验的实际效果,仍待认证。
e. 局放实验只有检验电缆线的独特位置(正中间连接头、终端设备一等),对高于或等于110 kV的电缆线,当场开展此实验很必须。
f. 介质损耗测量方法,因其自身局限,在现场应用基本上无意义。

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