武漢國試電氣設備有限公司

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變頻串聯諧振在電力電纜試驗中運用

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電力電纜的試驗的運用

電力電纜的試驗主要指電纜在生產和安裝敷設后所進行的各種試驗,其項目大致可分為五類:

1.例行試驗:檢驗每個產品是否存在偶然因素造成的缺陷。

2·抽樣試驗:驗證生產過程中產品的關鍵性能是否符合設計要求

3·型式試驗:確定電纜產品的設計是否滿足預期的使用要求。

4·安裝竣工后的交接試驗

5·投入運行后的預防性試驗。

現行的電纜線路電氣試驗項目

1)直流耐壓和泄漏電流試驗(主要用于油紙絕緣電纜線路)。

2)測量絕緣電阻(用于1kV以下的低壓電纜線路、200m以內的短電纜線

路、停電時問超過一星期但不滿一個月的電纜線路、擠包電纜線路的外

護層的絕緣檢測)

3)核相試驗(用于新交裝和檢修后的電纜線路)。

4)電纜油試驗(用于充油電纜線路)。

5)電纜護層絕緣試驗(用于有護層絕緣要求的電纜線路)。

6)電纜線路參數測量(用于需要進行電力系統參數計算的電纜線路)。

7)接地電阻測量(用于高壓電纜護層接地及其他土建設施接地系統)。

8)0.1Hz超低頻試驗(用于35kV及以下電壓的擠包絕緣電纜線路)。

9)交流變頻諧振試驗(用于110kV及以上的擠包絕緣電纜線路)

電力電纜線路的交接試驗和預防性試驗因其要求不一,試驗項目也略有不同

img1

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交聯電纜五阻值測量

(一)測量主絕緣電阻

(二)測量外護套絕緣電阻

(三)測量內襯層絕緣電阻

(四)銅屏蔽層電阻和導體電阻比

)測量主絕緣電阻

絕緣介質在直流電壓作用下的電流包含充電電流、吸收電流和電導電流。如圖1所示。img4

 

圖1

△充電電流:決定于被試絕緣的幾何尺寸、形狀和材料

這部分電流開始最大,但在10-9s~102s之內下降至可略去地步。

吸收電流2:主要是不均勻介質內部較為緩慢的極化形成

的,極化時間從102s至幾十分鐘甚至幾小時以上,這部分電流隨

著時間逐漸減小,通常在一分鐘之內可降至可略去地步。

電導電流:它又可分為兩部分。一是絕緣表面的泄漏電

流,其大小與絕緣表面的臟污、受潮程度有關;二是絕緣內部的

電導電流,與絕緣內部雜質的含量、是否分層或開裂有關,其電

流不隨時間而降低

▲總電流/:是隨時間衰減的,因此試品實際的絕緣電阻隨

著時間的增加而逐淅上升,并趨向穩定。這一過程可用吸收比來

表示,

電纜絕緣受潮時或有貫穿性的缺陷,電導電

流較大,現場均采用R6OSR15S的比值,

并稱吸收比。

應用這一原理,測量電纜絕緣電阻及吸收比

,可初步判斷電纜絕緣是否受潮、老化

并可檢査耐壓后的絕緣是否損傷。所以

耐壓前后均應測量絕緣電阻。

(二)測量外護套絕緣電阻

本項目只適應于三芯電統的外護套,進行測試時,采用500V兆歐表,

電壓加在金屬護套與外護層表面的石墨導電層之間,當每千米的絕緣電阻

低于0.5MQ,應采用下述方法判斷外護套是否進水:

根據不同金屬在電解質中形成原電池原理進行判斷的方法

橡塑電覽的金屬層、鎧裝層及其涂層用的材料有銅、鉛、鐵、鋅和鋁等。這些金屬的電極電位如表2所示

(三)測量內襯層絕緣電阻

電壓加在銅屏蔽與金屬護套之間,周期及要求值同()。

(四)銅屏蔽層電阻和導體電阻比

在電纜投運前、重做終端或接頭后、內襯層破損進水后,應在

目同溫度下測量銅屏蔽電阻和導體電阻比。

比值増加時,表明銅屏蔽層的直流電阻増大,銅屏蔽層有可能

腐蝕;比值減小時,表明附件中的導體連接點的接觸電阻有増大

可能。

 

三,直流耐壓和泄漏電流試驗

2.1.1微安表置于高壓端的半波整流直流試驗接線

img5?

靠近電纜金屬護套的絕緣層存在局部缺陷或受潮,由于絕緣介質在直流高壓下的電滲透作用,雜質、水分等自由離子便移向電纜導體,在高電壓下轉變成貫穿性缺陷

 

 

img6?

 

電纜運行前必需考核耐受電壓水平,只有在規的試驗電壓和持續時間下,絕緣不放電、不穿,才能保證投入后的安全運行。針對不同電纜直流耐壓試驗的特點

油紙電纜:

直流試驗能夠有效的發現故障隱患,并且不會損害電纜的絕緣

直流耐壓測試設備體積小、重量輕,攜帶方便,價格便宜

橡塑纜:

橡塑電纜的絕緣介質在直流電場和交流電場下的場強分

布、老化和擊穿機理不同,導致在交流電壓下會擊穿的

電纜缺陷,而在直流耐壓下發現不了。

4-5U的直流試驗電壓會破壞電纜的絕緣,直流測試后,重新投入使用的電纜更易發生故障電纜線路電容值大,采用工頻電壓試驗,工頻試驗變壓器容量必須大,現場難實現;口采用直流耐壓試驗等效:因為電纜的絕緣電阻很大(一般在10GQ以上),直流耐壓時充電電流極小,具備試驗設備容量小、重量輕、可移動性好等優點但直流耐壓試驗方法對于XLPE交聯電纜,存在很多缺點

 

(一)直流耐壓試驗存在的主要問題

1、試驗等效性差

2、直流和交流下的電場分布不同

3、放電難以完全

4、對水樹枝的發展影響巨大

四、交流耐壓試驗

1,交流耐壓試驗裝置

工頻交流耐壓試驗最大困難是長線路需要很大容量的試驗設備。目前主要采用0.1Hz作為試驗電源和變頻串聯諸振試驗電源

(1)用0.1Hz作為試驗電源

S=XCU-=2CU

理論上可以將試驗變壓器的容量降低到1/500,試驗變壓器的重量可大大降低,可以較容易地移動到現場進行試驗,目前此種方法主要應用于中低壓電纜的試驗,又試驗條件的真實性畢竟不如近工頻交流電壓(30~300Hz),由于電壓等級偏低,還不能用于110kV及以上的高壓電纜試驗。試驗采用3U。(相電壓),60min

2,變頻高壓交流耐壓裝置的選擇

變頻高壓交流電源容量的選擇,要根據系統最長電纜的型號、驗電壓、長度和截面,估算試驗電壓下的電容電流,計算出變頻

壓交流電源容量。

1、電筑的電容參數

電纜不同型號、不同截面在1km長度下的電容如表4、表5、表6

img7?

img8?

 

img9?

2、交聯電的試驗電壓

交聯電各申壓等級的30~30Hz湝振壓試驗電壓如表7

表7交聯絕緣電纜不同電壓等級的交流試驗電壓

img10?

3、變頻電源容量詵擇示例

例:某電業局有YWV(YJLV)8.7/10kV型電纜、截面240m2、最長的有5km

要選擇30~300Hz諧振耐壓試驗,需選擇多大容量變頻試驗電源?

(1)由已知電參數查表1可知1km長的電容量為0.339uF,5km長時為

695uF;設諧振頻率32Hz,則容抗:

x=ocC=21xc=2x31HX32x165X1o-6=2960

因諧振時Xc=,即感抗:

X2=2L=2936(2則電感=、2936-15.58(H)

2×3.14×30

查表7可知YJV(YMLV)8.7/10kV形電筑的試驗電壓為17.4kV,因電抗

的電阻很小,若忽略不計,則諧振時的電流為

I=le=aCU=2CU=2x3.14x32x1695x10°x17.4x10=59A

則所需的電源容量為:S=UI=17.4×5.93=103(KVA)

武漢國試公司生產的GSCXB系列變頻串聯諧振成套試驗裝置

1. 性能特點

2.參數設置:可對試驗電壓、耐壓時間、試驗模式、試驗電流、等參數進行設置或選擇。

3. 試驗模式:手動試驗模式、自動試驗模式

a、手動試驗模式:具備升壓、調諧(含手動、自動)、降壓(手控自動)功能等。

b、自動試驗模式:進入試驗狀態后,自動進行調諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路并轉到試驗結果界面。

4. 保護功能及其信息提示:具備高壓過壓、低壓過流保護,以及失諧保護、零位、放電保護等多重保護功能。

5.數據存儲功能:試驗結果保存、回查等。

a、試驗結果:手動或自動試驗完畢后,在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數,可將參數保存在存儲器中,該存儲器為非易失存儲器,可保存200次試驗記錄。b、數據查詢:可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上。

6.自動穩壓功能:系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果,自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓,電壓穩定度可達1%。

7.調頻范圍設定:調頻范圍可設為20~300Hz。

8. 過壓保護功能:軟件過壓保護值,豐富的高壓過壓保護功能,更具安全性,有效保護人身、設備及試品的安全。

9.過電流保護:可人工設定過電流保護值;當整套裝置的輸出電流達到保護整定值時,自動切除整套裝置

10.擊穿保護:具有放電或閃絡保護功能,當高壓側發生對地閃絡時,自動切除整套裝置。不會對試驗設備和人身造成傷害,變頻電源內電子元件不會擊穿

11.斷電保護:試驗電源斷電后,裝置能快速保護

12.各種規格串聯諧振均可定制

13產品質量保證三年,具有強大的售后保障

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2020年7月29日 15:23
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