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如何用串聯(lián)諧振裝置給高壓交聯(lián)電纜現(xiàn)場做交流耐壓試驗(yàn)

來源:上海妙定電氣有限公司   2019年10月11日 14:53  

如何用串聯(lián)諧振裝置給高壓交聯(lián)電纜現(xiàn)場做交流耐壓試驗(yàn)?問題的提出,首先我們要從電纜構(gòu)造說起。當(dāng)前在和國內(nèi)已有越來越多的XLPE交聯(lián)聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯(lián)電纜投運(yùn)前的試驗(yàn)手段上由于被試容量大和試驗(yàn)設(shè)備的原因,幾十年以來,電力系統(tǒng)仍沿襲使用直流耐壓的試驗(yàn)方法。

近年來、國內(nèi)的很多研究機(jī)構(gòu)的研究成果表明直流試驗(yàn)對XLPE交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀點(diǎn)認(rèn)為XLPE結(jié)構(gòu)具有存儲積累單極性殘余電荷的能力,當(dāng)在直流試驗(yàn)后,如不能有效的釋放掉直流殘余電荷,投運(yùn)后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿。

國內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為,交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗(yàn)中,由于空間電荷效應(yīng),絕緣中的實(shí)際電場強(qiáng)度可比電纜絕緣的工作電場強(qiáng)度高達(dá)11倍。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗(yàn)不發(fā)生擊穿,也會引起絕緣的嚴(yán)重?fù)p傷。其次,由于施加的直流電壓場強(qiáng)分布與運(yùn)行的交流電壓場強(qiáng)分布不同。直流試驗(yàn)也不能真實(shí)模擬運(yùn)行狀態(tài)下電纜承受的過電壓,并有效的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此,使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)就越來越受到人們的重視。

目前,在中低壓電纜上國外已使用超低頻電源(VLF)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。但由于此類VLF的電壓等級偏低,尚不能用于110kV及以上的高壓電纜試驗(yàn)。在國內(nèi),對于低壓電纜,這種方法也使用過,但由于試驗(yàn)設(shè)備的原因,沒能得到大面積的推廣。而近些年由于城、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造的進(jìn)行,XLPE交聯(lián)電纜越來越多,僅僅靠直流耐壓試驗(yàn)后就將電纜投入運(yùn)行,而在運(yùn)行電壓下發(fā)生電纜或電纜頭擊穿的事例也時有發(fā)生。所以,大家都在探索新的試驗(yàn)方法。

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)問題的探討

由于設(shè)備容量和體積等問題,目前國家尚無高壓電力電纜敷設(shè)后在現(xiàn)場進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。但對直流耐壓試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),由于前面所述原因人們也產(chǎn)生了一些疑問。CIGRI大電網(wǎng)工作會議21工作組的《高壓擠包絕緣電纜竣工驗(yàn)收試驗(yàn)建議導(dǎo)則》中對目前采用的直流耐壓試驗(yàn)方法提出疑議,并推薦使用工頻及近似工頻(30-300Hz)的交流試驗(yàn)方法。

IEC60840標(biāo)準(zhǔn)中在45-150kV敷設(shè)后電纜試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中除原直流試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)外,增加了1.7U05分鐘或1U024小時的交流試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。而在220kV等級中IEC62067/CD草案中則取消了電纜敷設(shè)后試驗(yàn)中直流試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),只有交流試驗(yàn)的要求,即20-300Hz1.4U060分鐘。為了更有效的對施工后的交聯(lián)電纜進(jìn)行交接試驗(yàn),華北電力集團(tuán)公司在《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》修訂內(nèi)容中在電纜主絕緣耐壓試驗(yàn)一項(xiàng)中增加了電纜的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

之后,國內(nèi)很多地方也相應(yīng)的出臺了地方性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),其試驗(yàn)頻率大多都在30-300Hz,中低壓電纜試驗(yàn)電壓為1.6-2.0倍的相電壓,高壓電纜試驗(yàn)電壓一般都在1.4-1.7倍的相電壓,具體根據(jù)各個地方略有不同,浙江推薦中低壓電纜試驗(yàn)頻率為45-65Hz,高壓電纜試驗(yàn)頻率為35-75Hz。

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