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串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置在電纜耐壓試驗(yàn)中的應(yīng)用
更新時(shí)間:2011-11-07 點(diǎn)擊量:4185

 

 
串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置(電纜交流耐壓儀)
 
關(guān)于橡塑電力電纜交流耐壓試驗(yàn)參數(shù)的討論
 
1. 電力電纜交流耐壓試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展的歷史過(guò)程
橡塑絕緣電力電纜過(guò)去在交接和預(yù)防性試驗(yàn)中,與油浸紙絕緣電纜一樣都采用直流耐壓試驗(yàn)。在1980年以前幾年,國(guó)外電力部門(mén)發(fā)現(xiàn)了直流耐壓試驗(yàn)對(duì)橡塑絕緣是無(wú)效的且具有危害性。大電網(wǎng)會(huì)議通過(guò)深入廣泛的研究對(duì)XLPE電纜改用交流耐壓試驗(yàn)達(dá)成共識(shí),并頒發(fā)了《試驗(yàn)導(dǎo)則》,在*范圍內(nèi)廣泛推廣應(yīng)用。我國(guó)在九十年代中期已開(kāi)始并關(guān)注此問(wèn)題,尤其是2001年至今,各省已陸續(xù)提出相應(yīng)的試驗(yàn)要求。綜觀其發(fā)展歷史過(guò)程簡(jiǎn)述如下:
 
1980年前幾年 國(guó)外發(fā)現(xiàn)橡塑電纜做直流耐壓試驗(yàn)存在問(wèn)題。
1983~1989年 加拿大、德國(guó)、瑞典等國(guó)部分電力公司試驗(yàn)改做交流耐壓試驗(yàn)。
1988年起      德國(guó)部分電力公司試用0.1Hz超低頻交流耐壓試驗(yàn)。
1989~1990年 美國(guó)陸續(xù)發(fā)表關(guān)于直流耐壓試驗(yàn)存在的問(wèn)題和原因分析方面的文章。
1994年        廣東省和華東中試所協(xié)同研究中壓電纜交流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。
1995年        德國(guó)制定VDE DIN 0276 Part 1001 (May 1995)中壓橡塑電纜交接試驗(yàn)工頻交流耐壓和0.1Hz耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)。
1996年       美國(guó)電力研究所(EPRI)發(fā)布《中壓電力電纜0.1Hz現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)試行導(dǎo)則》(EPRI RP 3392-01/CEA 200-D-780A)(試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn))
1997年       大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)第21、09工作組發(fā)表《高壓擠包絕緣峻工驗(yàn)收試驗(yàn)導(dǎo)則》(30~300Hz及試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn))。
1999年                        廣東制定中壓橡塑電纜交流試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)暫行規(guī)定。
2000年左右    北京、廣東及其他地區(qū)對(duì)110、220kV XLPE電纜作交流耐壓試驗(yàn)。
2002年2月    江蘇頒發(fā)《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》。
2002年2月    華北地區(qū)頒發(fā)《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》。
2003年3月    山東頒發(fā)《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》。
20036~12 安徽、浙江、湖北、福建、吉林起草《橡塑電纜交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》。
2004年5月    南方電網(wǎng)公司頒發(fā)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》。
從以上歷史過(guò)程中可以看出,交流耐壓試驗(yàn)是客觀的需要。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外20年左右的研究和實(shí)踐,從理論基礎(chǔ)研究到現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累,技術(shù)上已趨于成熟。在我國(guó)的廣東、華北、江蘇、山東、安徽等地區(qū)和省份已有地方試驗(yàn)規(guī)程并正式推廣應(yīng)用。修訂發(fā)布全國(guó)電力行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)也只是時(shí)間問(wèn)題。為適應(yīng)我國(guó)電力建設(shè)的快速發(fā)展,尤其是城、農(nóng)網(wǎng)改造帶來(lái)交聯(lián)電纜的大量增加,
全國(guó)其它各省、自治區(qū)均在進(jìn)行或準(zhǔn)備進(jìn)行相關(guān)規(guī)程的修訂工作。從技術(shù)方面來(lái)看,討論zui多的是試驗(yàn)頻率,試驗(yàn)電壓及加壓時(shí)間等參數(shù)。
2.選擇試驗(yàn)電壓的頻率
2.1 現(xiàn)行的不同試驗(yàn)頻率
由于電纜的電容量較大,采用傳統(tǒng)的工頻試驗(yàn)變壓器很笨重、龐大,且大電流的工作電源在現(xiàn)場(chǎng)不易取得。因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。其輸入電源的容量能顯著降低,重量減輕,便于使用和運(yùn)輸。初期多采用調(diào)感式串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置(50Hz),但存在自動(dòng)化程度差、噪音大等缺點(diǎn)。因此現(xiàn)在大都采用調(diào)頻式(30~300Hz)串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置,可以得到更高的品質(zhì)因數(shù)(Q值),并具有自動(dòng)調(diào)諧、多重保護(hù)、以及低噪音、靈活的組合方式(單件重量大為下降)等優(yōu)點(diǎn)。
綜合國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料,選擇合適的試驗(yàn)頻率范圍是個(gè)比較重要的問(wèn)題。在這方面,有一些不同的觀點(diǎn)和提法。(見(jiàn)圖1)圖中不同的提法可分成4類(lèi):第1類(lèi)為較寬頻率范圍30~300Hz、20~300Hz、1~300Hz;第2類(lèi)為工頻范圍,45~65Hz、45~55Hz;第3類(lèi)為接近工頻,35~75Hz;第4類(lèi)為超低頻,0.1Hz。
(1)
(2)
(3)
30~300Hz
20~300Hz
1~300Hz
(4)
(5)
45~65Hz
45~55Hz
(6)
35~75Hz
(7)
0.1Hz
 
                                                                                                         
 
 
 
 
 
圖1 試驗(yàn)電壓頻率范圍的不同提法
為了便于進(jìn)一步討論頻率范圍的選擇問(wèn)題,現(xiàn)摘錄ISH’99倫敦會(huì)議有關(guān)論文中不同頻率和波形下的擊穿電壓研究結(jié)果列于圖2。
 
2.2 正常絕緣擊穿與探測(cè)絕緣缺陷的關(guān)系
國(guó)內(nèi)外有關(guān)絕緣擊穿的研究表明:橡塑電纜正常絕緣的樣品,其擊穿電壓都相當(dāng)高,即使它們的平均擊穿電壓水平也顯著高于交接和預(yù)試試驗(yàn)電壓。因?yàn)榻唤雍皖A(yù)試電壓是用來(lái)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的,不是用來(lái)鑒別正常絕緣的絕緣水平的。所以不能直接比較不同頻率下正常絕緣樣品的擊穿電壓,比較了也缺乏實(shí)用意義。
 
1、新電纜    2、針—板電極      3、電纜有機(jī)械“故障”    4、電纜有水樹(shù)枝
 
圖2 交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜樣品在不同頻率和電壓波形下的擊穿電壓
 
在不同頻率下,測(cè)量有絕緣缺陷且損壞程度相同的樣品的擊穿電壓,目的在于比較不同頻率對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的能力。當(dāng)然,這時(shí)的擊穿電壓已經(jīng)接近交接試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)。大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)第21、09工作組就是按照上述原則進(jìn)行測(cè)試、研究的。他們進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究工作,來(lái)選定頻率范圍。zui后發(fā)現(xiàn)對(duì)電纜中的典型缺陷其擊穿電壓在很寬的頻率范圍內(nèi)沒(méi)有明顯差別。說(shuō)明在很寬的頻率范圍內(nèi),絕緣內(nèi)部各介質(zhì)的電壓分布基本相同。因此不同試驗(yàn)頻率發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的能力也是基本相同的。
交接和預(yù)防性試驗(yàn)屬于工業(yè)性試驗(yàn)性質(zhì)。由于工業(yè)性試驗(yàn)條件不可能很?chē)?yán)格,影響因素較多,在判斷試驗(yàn)結(jié)果時(shí),允許有一定的偏差。
 
2.3 討論
(1)第1類(lèi)較寬頻率范圍
大電網(wǎng)會(huì)議第21、09工作組發(fā)布的《試驗(yàn)導(dǎo)則》,建議頻率范圍為30~300Hz。但實(shí)際上更低一些頻率也具有較好的等效性。IEC 60840和IEC 62067標(biāo)準(zhǔn)草案(2001年和2000年)就規(guī)定可采用20~300Hz。
國(guó)外有些廠家設(shè)計(jì)串聯(lián)諧振用電抗器,在特殊情況下也有采用zui低頻率為25Hz或20Hz的。當(dāng)然,頻率愈低,被試電纜的長(zhǎng)度(電容量)可增大。但是電抗器鐵心因此放大,使重量增加。個(gè)別資料為1~300Hz,這說(shuō)明實(shí)際應(yīng)用中頻率下限有可能取得更低,例如小于20Hz甚至到0.1Hz也是可行的。進(jìn)一步表明在此頻率范圍內(nèi),絕緣內(nèi)部各介質(zhì)的電壓分布及介質(zhì)特性仍基本相同。
工作頻率超過(guò)300Hz是否適當(dāng)?有資料報(bào)導(dǎo)說(shuō),隨頻率增高,串諧電抗器及勵(lì)磁變壓器的損耗降低,但是要考慮被試品電容介質(zhì)的極化發(fā)熱問(wèn)題,因此頻率高于300Hz是不可取的。
(2)第2類(lèi)為工頻范圍
上工業(yè)頻率主要指50Hz和60Hz兩種,故IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)高壓絕緣的工業(yè)試驗(yàn)頻率范圍為45~65Hz,在我國(guó)額定工頻為50Hz。GB/T16927.1-1997規(guī)定工頻試驗(yàn)頻率范圍為45~55Hz。
認(rèn)為工頻電力電纜的試驗(yàn)電壓也必須是工頻,這是趨于比較保守的觀點(diǎn)。針對(duì)此問(wèn)題應(yīng)該著重說(shuō)明交接和預(yù)防性試驗(yàn)的目的在于發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。而且其試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)的判定原則就是根據(jù)發(fā)現(xiàn)缺陷的能力來(lái)定的。在不同的頻率下只要絕緣內(nèi)部介質(zhì)電壓分布相同,又有基本相同的檢出絕緣故障的能力,就能達(dá)到試驗(yàn)的目的。因此即使選用比工頻范圍更寬的頻率也是可以接受的。
油紙絕緣電纜一直采用頻率等于零的直流電壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn),其實(shí)際效果很好,數(shù)十年來(lái)未受到置疑。
(3)第3類(lèi)為接近工頻頻率,35~75Hz
國(guó)外曾對(duì)正常XLPE(交聯(lián)聚乙烯)絕緣電纜樣品,在不同頻率下進(jìn)行擊穿試驗(yàn)。結(jié)果表明在頻率為35~75Hz時(shí)擊穿電壓均落在可置信度95%之內(nèi)。因此有觀點(diǎn)贊成試驗(yàn)電壓頻率選在35~75Hz。也較為靠近運(yùn)行電壓頻率50Hz。值得注意的是,上述測(cè)試結(jié)果是對(duì)正常絕緣做的擊穿試驗(yàn)。而交接和預(yù)防性試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)電壓值是偏低的,它只能擊穿有缺陷的絕緣弱點(diǎn)(機(jī)械損傷、水樹(shù)枝、終端頭或接頭盒應(yīng)力錐施工或用料錯(cuò)誤,等等),*不足以擊穿電纜本體的正常絕緣??梢?jiàn)兩種試驗(yàn)的目的和工作機(jī)理均不相同。似乎沒(méi)有必要將正常絕緣35~75Hz的擊穿特性“延伸”應(yīng)用到檢測(cè)絕緣缺陷方面。
(4)大電網(wǎng)會(huì)議CIGRE第21、09工作組由10個(gè)國(guó)家資深的電纜專家組成。在90年代中期為了選擇適當(dāng)?shù)慕涣髂蛪涸囼?yàn)的頻率范圍,做了大量、仔細(xì)的基礎(chǔ)研究工作。得出頻率在30~300Hz范圍內(nèi),橡塑電纜內(nèi)部幾種典型絕緣缺陷的擊穿特性沒(méi)有明顯差別。這應(yīng)該是可信的,也得到普遍采用。分析形成這種在不同頻率下良好的擊穿特性,主要原因是優(yōu)良的同軸絕緣結(jié)構(gòu),單一的絕緣介質(zhì),材質(zhì)相對(duì)純潔,電場(chǎng)分布合理、規(guī)則。因此,在不同頻率下結(jié)構(gòu)內(nèi)部電壓分布相同,形成寬頻率范圍試驗(yàn)的條件。
(5)此外,另一個(gè)研究報(bào)告(圖2),也提供了相似的結(jié)論。它比較了正常和有缺陷XLPE電纜樣品在50Hz和250Hz兩種頻率下的擊穿特性統(tǒng)計(jì)值。表明在這兩種頻率下,有缺陷的電纜的擊穿特性沒(méi)有明顯的差別。同時(shí)也比較了0.1Hz,振蕩波電壓與50Hz的試驗(yàn)結(jié)果。
有幾個(gè)報(bào)導(dǎo)稱,振蕩波電壓法不夠有效,不宜采用。
0.1Hz超低頻率試驗(yàn)具有認(rèn)可的等效性,但目前0.1Hz試驗(yàn)設(shè)備的輸出電壓僅能滿足中壓電纜(3~35kV)的試驗(yàn)要求。國(guó)內(nèi)0.1Hz的試驗(yàn)設(shè)備還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、完善。
 
3.選擇試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)
3.1 交流試驗(yàn)電壓國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)(適用于橡塑電纜敷設(shè)后的交接試驗(yàn))
(1)中壓部分(3~35kV)
l   CIGRE SC21科技委員會(huì)推薦論文21-05號(hào),1990年:
交流試驗(yàn)電壓2U0~3U0是適當(dāng)?shù)模艿贸隹煽康脑囼?yàn)結(jié)果。
l   德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):VDE DIN 0276 Part 1001,1995
工頻交流電壓,2U0,45~65Hz,30min
(2)高壓部分(60~500kV)
標(biāo)準(zhǔn)名稱
交流試驗(yàn)電壓、時(shí)間
標(biāo)準(zhǔn)名稱
交流試驗(yàn)電壓、時(shí)間
IEC 60840,1988
(Un 30~170kV)
√3U0,5min;
或1U0,24h
CIGRE、WG 21-09,
導(dǎo)則,1997
30~300Hz,1h
Un
UT
IEC 60840,SC 20A
20A/351/CDV草案
(Un 30~170kV,1997)
 
√3U0,5min;
或1U0,24h
60~115kV
2U0
130~150kV
1.7U0
220~230kV
1.4U0
500kV
1.1U0
IEC 60840,TF21-05,
草案,2001
(Un  45~150kV)
20~300Hz,1h
IEC 62067 /2CD
草案,2000
(Un 150kV~500kV)
20~300Hz,220kV,
1.4U0,1h或1U0,24h
Un
60~69kV
110~115kV
UT
72kV(2U0
128kV(2U0
 
 
3.2 國(guó)內(nèi)部分地區(qū)(?。┰囼?yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)
 
地區(qū)
 
時(shí)間
江蘇、安徽 湖北       浙江
福建重慶 
(30~300Hz)(45~65Hz)
華北
1300Hz
山東
20300Hz
南方電網(wǎng)
20300Hz
上海
30300Hz
吉林
2070Hz
 
電壓等級(jí)
5 min
5 min
60 min
5 min
60 min
5 min
60 min
5min
5 min
 
U0/U
交接
預(yù)試
交接
預(yù)試
交接
預(yù)試
預(yù)試
交接
交接
預(yù)試
1.8/3
2U0
1.6U0
2U0
1.6U0
2U0
1.6U0
1.6U0
2.5U0
3.5U0
3U0
3.6/6
6/6
2U0 (7.2kV)
2U0 (12kV)
1.6U0 (6kV)
1.6U0 (9.6kV)
2U0
1.6U0
2U0
1.6U0
2.5U0
3.2U0
2.7U0
6/10
8.7/10
2U0
2U0 (17.4kV)
1.6U0
1.6U0 (14kV)
2U0
1.6U0
2U0
1.6U0
2.5U0
3U0
2.5U0
 
12/20
21/35
26/35
2U0
2U0
2U0 (52kV)
1.6U0
1.6U0
1.6U0 (42kV)
2U0
1.6U0
2U0
1.6U0
2.5U0
2.5U0
2.1U0
 
/66
——
——
1.7U0
1.36U0
——
——
——
——
2.5U0
2.1U0
 
64/110
127/220
1.7 U0
1.4U0
1.36 U0
1.15U0
1.7U0
1.4U0
1.36U0
1.12U0
1.7U0
1.4U0
1.36U0
1.12U0
110kV電纜
1.36U0
220kV及以上
1.12U0
110kV
1.7U0
30min
220kV
1.7U0
15min
220kV
1.5U0
5min
220kV
1.7U0
60min
發(fā)日
江蘇 2002、2 安徽2003、6
2002、2
2003、3(新版)
2004、5
2004、12
2004、7
 
 
3 國(guó)內(nèi)外0.1Hz試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)(適用于3~35kV中壓橡塑電纜交接試驗(yàn))
(1)德VDE DIN 0276,1995       0.1Hz,3U0,30min
(2)美《電力電纜現(xiàn)場(chǎng)0.1Hz高壓試驗(yàn)試行導(dǎo)則》,1996
 
Un,(U0),kV
交接kV,(U0
預(yù)試,kV
預(yù)試/交接
時(shí)間
備注
5,(U0=2.89)
14,(4.8U0
10
0.71
15min
 
【10,(5.77)】
【21,(3.6 U0)】
【16】
0.76
比較用
15,(8.66)
28,(3.2 U0
22
0.78
 
25,(14.4)
44,(3.05 U0
33
0.75
 
35,(20.2)
62,(3.07 U0
47
0.75
 
 
注:Ⅰ 若試驗(yàn)時(shí)間改用60min,則用上述電壓值的0.75倍;
Ⅱ 美國(guó)不采用10kV電壓等級(jí),【Un=10kV】一行是便于與我國(guó)比較,臨時(shí)用插入法正比例計(jì)算得到的。
3)國(guó)內(nèi)部分地區(qū)(3~35kV電纜)(2002~2003年制定)
 
地 區(qū)
0.1Hz試驗(yàn)電壓
時(shí) 間
說(shuō) 明
江蘇、浙江
交接
3U0
60min
檢查接頭質(zhì)量20min
預(yù)試
3U0
60min
檢查受潮
華北、山東、
安徽
交接
3U0
60min
 
預(yù)試
2.1U0
5min
 
 
3.4 討論
1)綜合國(guó)外和國(guó)內(nèi)采用的標(biāo)準(zhǔn),在Un=60kV以下的中壓電纜(3~35kV)其交接試驗(yàn)電壓均為2U0,預(yù)試電壓用0.8×2U0=1.6U0。
深入分析,可見(jiàn)交接和預(yù)試電壓的具體值是偏低的。它適宜于發(fā)現(xiàn)(擊穿)有絕緣缺陷和存在問(wèn)題的電纜絕緣。例如:10kV電纜的交接試驗(yàn)電壓2U0=17.4kV,預(yù)試僅為14kV,比zui高工作線電壓Um=11.5kV高出不多。這樣的電壓是不能用來(lái)檢測(cè)正常絕緣的絕緣水平的。因?yàn)檎=^緣的絕緣水平相當(dāng)高,新電纜的出廠交流耐壓也是很高的。
2)110kV及以上電壓等級(jí)則逐步降低為1.7Uo、1.4Uo,等等。說(shuō)明絕緣余度降低。另外這與電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式有關(guān))。同樣,預(yù)試值也取0.8倍的交接值。
3)從早期國(guó)外部分電力公司較早試用交流耐壓的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,例如加拿大安大略水電局對(duì)額定電壓13.8kV和8kV的橡塑電纜,5min的交流耐壓值也是接近2Uo。此標(biāo)準(zhǔn)用了6年(1983~1989年),認(rèn)為是合適的。這也是一種旁證,說(shuō)明我國(guó)一些地區(qū)制定的電壓標(biāo)準(zhǔn),目前看來(lái)是比較合適的,可以試用一段時(shí)間,再總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
4)中壓電纜選用上述2Uo試驗(yàn)電壓,是否能滿足我國(guó)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)運(yùn)行中一相接地過(guò)電壓的要求?1994年廣東省在試用交流耐壓方法的初期階段,曾與華東所協(xié)作共同研討、制定試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時(shí)CIGRE第21.09工作組的導(dǎo)則(1997年)尚未發(fā)表,能參考的資料還不太多。針對(duì)系統(tǒng)發(fā)生一相接地,其他兩相對(duì)地電壓升高為線電壓(以zui大工作線電壓Um計(jì)算),暫態(tài)過(guò)電壓部分因時(shí)間短促暫不計(jì)入??紤]加上15%的余度,即試驗(yàn)電壓取1.15Um。現(xiàn)以10kV為例,Um=Un×1.15=11.5kV,一相接地時(shí)其他兩相電壓升為Um即11.5kV,加余度15%,即1.15×Um=1.15×11.5kV=13.22kV。另外,從2Uo的耐壓水平觀點(diǎn)來(lái)計(jì)算,為安全計(jì),取Um電壓下的相電壓,即2×   13.28kV,注意到兩個(gè)電壓值,基本相等,認(rèn)為適合采用。再看目前各地區(qū)對(duì)8.7/10kV電纜交接和預(yù)試電壓標(biāo)準(zhǔn)均取17.4kV和14kV,與廣東所取13kV接近。
5)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中選用電力系統(tǒng)工頻Un(或3Uo)或相電壓Uo電源進(jìn)行試驗(yàn)(通常為24h)。著眼于較易于解決試驗(yàn)電源問(wèn)題,對(duì)超長(zhǎng)高壓電纜在沒(méi)有合適的試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)條件情況下,不失為一種解決辦法,但也存在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可行性和電網(wǎng)安全性方面的問(wèn)題。運(yùn)行部門(mén)對(duì)此尤為謹(jǐn)慎。
 
6)0.1Hz試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)時(shí)間
德、美和我國(guó)幾個(gè)地區(qū)的0.1Hz試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),都取3Uo左右,基本相同(見(jiàn)3.3節(jié))。說(shuō)明在電壓方面觀點(diǎn)一致。不同的是在試驗(yàn)時(shí)間上,德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)選30min;美國(guó)選15min(附加說(shuō)明,如果時(shí)間延長(zhǎng)為60min,則電壓降低為0.75倍)。我國(guó)部分地區(qū)和省份,交接選60min,預(yù)試選5min。據(jù)德國(guó)1991年總結(jié)試驗(yàn)時(shí)間和電纜故障次數(shù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)為60min后,事故次數(shù)明顯降低。
7)歸納上述各點(diǎn)來(lái)看,30~300Hz(或其相近頻率)變頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)選用2Uo;0.1Hz選用3Uo,作為交接試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)是合適的。它能發(fā)現(xiàn)一般較明顯的或較嚴(yán)重的絕緣缺陷。如果選用更高一些的試驗(yàn)電壓,它有可能多發(fā)現(xiàn)一些較輕微的絕緣缺陷,但也增加了一些有輕微缺陷,但尚能繼續(xù)使用的電纜提前擊穿的危險(xiǎn)性。
zui后的判斷,應(yīng)該在試行數(shù)年后總結(jié)電纜安全運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再下結(jié)論。
 
4.選擇試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間
4.1 討論
1)第3節(jié)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中,交流試驗(yàn)時(shí)間主要有3種:5min、30min、1h。為了取得試驗(yàn)實(shí)效,試驗(yàn)時(shí)間實(shí)際上與電壓高低密切相關(guān)。電壓高,時(shí)間可以短些;電壓低,時(shí)間需要長(zhǎng)些。
2)過(guò)去有人對(duì)采用交流電壓對(duì)電纜作耐壓試驗(yàn)存有戒心。擔(dān)心交流電壓產(chǎn)生的局部放電損壞絕緣,降低電纜的使用壽命。產(chǎn)生局部放電的強(qiáng)弱或放電量與試驗(yàn)電壓高低和試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。因此有不少單位在施行交流耐壓初期階段,不希望選用較高的電壓,以減少局部放電;同時(shí)試驗(yàn)時(shí)間不要太長(zhǎng),以免局部放電的積累作用,有損絕緣。
3)國(guó)外在中壓電纜的30~300Hz(或相近頻率)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),美國(guó)、加拿大等國(guó)家,試驗(yàn)時(shí)間大多選用了5min;而德國(guó)的經(jīng)驗(yàn),傾向于用30min。對(duì)110kV、220kV高壓電纜,有用5min的,也有用60min的。
4)我國(guó)處于對(duì)XLPE電纜前采用交流耐壓試驗(yàn)的初期階段,為了減少局部放電長(zhǎng)時(shí)間的積累作用,對(duì)中壓和高壓電纜建議先采用較短的試驗(yàn)時(shí)間如5min。另一方面,考慮到我國(guó)的預(yù)試體制、試驗(yàn)條件和實(shí)際可操作性,似乎較短的試驗(yàn)時(shí)間更便于推廣實(shí)施。待執(zhí)行幾年,積累一定經(jīng)驗(yàn)后,再作修訂。
 
 
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電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程
橡塑絕緣電力電纜有試驗(yàn)項(xiàng)目、范圍、周期和要求
 

序號(hào)
項(xiàng)目
周期
要求
說(shuō)明
1
紅外測(cè)溫
 
1年至少1
 
試行
2
測(cè)量主絕緣和外護(hù)套、內(nèi)襯層的絕緣電阻
 
1)交接時(shí)
2 110KV及以上335KV及以下6
3)必要時(shí)
1)   耐壓試驗(yàn)前、后絕緣電阻測(cè)量應(yīng)無(wú)明顯變化。
2)   外護(hù)套、內(nèi)襯層的絕緣電阻不低于0.5MΩ/km。
3)   外護(hù)套絕緣電阻不符合要求時(shí),應(yīng)采用附錄H中敘述方法判斷外護(hù)套是否進(jìn)水。
10.6/1KV電纜用1000V兆歐表。
20.6/1KV以上電纜用2500V兆歐表;6/6KV及以上電纜也可用5000V兆歐表。
3)外護(hù)套、內(nèi)襯層的測(cè)量用500V兆歐表。
3
外護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)
 
1交接時(shí)
2110KV及以上335KV及以下6
3)必要時(shí)
1)交接時(shí),試驗(yàn)電壓為10KV,可用10000V兆歐表測(cè)量絕緣電阻代替。
2)預(yù)試時(shí)試驗(yàn)電壓為5KV, 可用5000V兆歐表測(cè)量絕緣電阻代替。
 
4
測(cè)量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比
 
1)交接時(shí)
2重作終端或接頭后
3)內(nèi)襯層破損進(jìn)水后4)必要時(shí)
當(dāng)電阻比與投運(yùn)前相比增大時(shí),表明銅屏蔽層的直流電阻增大,銅屏蔽層有可能被腐蝕;當(dāng)該比值與投運(yùn)前相比減小時(shí),表明附件中的導(dǎo)體連接點(diǎn)的接觸電阻有增大的可能,數(shù)據(jù)自行規(guī)定。
用雙臂電橋測(cè)量在相同溫度下的銅屏蔽層和導(dǎo)體的直流電阻。
5
交叉互統(tǒng)
 
1交接時(shí)
2110KV及以上335KV及以下6
3)必要時(shí)
見(jiàn)表10.5交叉互統(tǒng)
 
6
屏蔽層避雷器試驗(yàn)
 
1交接時(shí)
2110KV及以上335KV及以下6
3)必要時(shí)
見(jiàn)表10.5交叉互統(tǒng)
2
 
7
檢查電纜線路兩端的相位
 
1交接時(shí)
 
電纜線路的兩端相位應(yīng)一致,并與電網(wǎng)相位符合。
 
8
交流耐壓試驗(yàn)
 
1)交接時(shí)
2重作終端或接頭后
3)必要時(shí)
1)優(yōu)先采用20~300Hz交流耐壓試驗(yàn),可采用0。1Hz耐壓試驗(yàn)。不具備試驗(yàn)條件或有特殊規(guī)定時(shí),可采用施加正常系統(tǒng)相對(duì)地電壓24h主法代替交流耐壓。
2)交接20~300Hz交流耐壓試驗(yàn)電壓和時(shí)間見(jiàn)下表:
 
額定電壓U0/UKV
試驗(yàn)電壓
時(shí)間(min
18/30及以下
25 U0
5
2 U0
60
21/3564/110
2 U0
60
127/220
17 U0
60
290/500
17 U0
60
其它周期時(shí)試驗(yàn)電壓按上表的80%進(jìn)行,時(shí)間為5min

 
 
 
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