橡塑电力电缆交流耐压试验参数的讨论

橡塑电力电缆交流耐压试验参数的讨论
橡塑电力电缆交流耐压试验参数的讨论

1. 电力电缆交流耐压试验技术发展的历史过程

橡塑绝缘电力电缆过去在交接和预防性试验中,与油浸纸绝缘电缆一样都采用直流耐压试验。在1980年以前几年,国外电力部门发现了直流耐压试验对橡塑绝缘是无效的且具有危害性。国际大电网会议通过深入广泛的研究对XLPE电缆改用交流耐压试验达成共识,并颁发了《试验导则》,在全世界范围内广泛推广应用。我国在九十年代中期已开始并关注此问题,尤其是2001年至今,各省已陆续提出相应的试验要求。综观其发展历史过程简述如下:

1980年前几年国外发现橡塑电缆做直流耐压试验存在问题。

1983~1989年加拿大、德国、瑞典等国部分电力公司试验改做交流耐压试验。

1988年起德国部分电力公司试用0.1Hz超低频交流耐压试验。

1989~1990年美国陆续发表关于直流耐压试验存在的问题和原因分析方面的文章。1994年广东省和华东中试所协同研究中压电缆交流耐压试验电压标准问题。

1995年德国制定VDE DIN 0276 Part 1001 (May 1995)中压橡塑电缆交接试验工频交流耐压和0.1Hz耐压试验电压标准。

1996年美国电力研究所(EPRI)发布《中压电力电缆0.1Hz现场试验试行导则》(EPRI RP 3392-01/CEA 200-D-780A)(试验电压标准)

1997年国际大电网会议(CIGRE)第21、09工作组发表《高压挤包绝缘峻工验收试验导则》(30~300Hz及试验电压标准)。

1999年广东制定中压橡塑电缆交流试验电压标准暂行规定。

2000年左右北京、广东及其他地区对110、220kV XLPE电缆作交流耐压试验。

2002年2月江苏颁发《电力设备交接和预防性试验规程》。

2002年2月华北地区颁发《电力设备交接和预防性试验规程》。

2003年3月山东颁发《电力设备交接和预防性试验规程》。

2003年6月~12月安徽、浙江、湖北、福建、吉林起草《橡塑电缆交接和预防性试验规程》。2004年5月南方电网公司颁发《电力设备预防性试验规程》。

从以上历史过程中可以看出,交流耐压试验是客观的需要。经过国内外20年左右的研究和实践,从理论基础研究到现场试验经验的积累,技术上已趋于成熟。在我国的广东、华北、江苏、山东、安徽等地区和省份已有地方试验规程并正式推广应用。修订发布全国电力行业统一标准也只是时间问题。为适应我国电力建设的快速发展,尤其是城、农网改造带来交联电缆的大量增加,全国其它各省、自治区均在进行或准备进行相关规程的修订工作。从技术方面来看,讨论最多的是试验频率,试验电压及加压时间等参数。

2.选择试验电压的频率

2.1 现行的不同试验频率

由于电缆的电容量较大,采用传统的工频试验变压器很笨重、庞大,且大电流的工作电源在现场不易取得。因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低,重量减轻,便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备(50Hz),但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大都采用调频式(30~300Hz)串联谐振试验设备,可以得到更高的品质因数(Q值),并具有自动调谐、多重保护、以及低噪音、灵活的组合方式(单件重量大为下降)等优点。

综合国内外有关技术资料,选择合适的试验频率范围是个比较重要的问题。在这方面,有一些不同的观点和提法。(见图1)图中不同的提法可分成4类:第1类为较宽频率范围30~300Hz、20~300Hz、1~300Hz;第2类为工频范围,45~65Hz、45~55Hz;第3类为接近工频,35~75Hz;第4类为超低频,0.1Hz。

图1 试验电压频率范围的不同提法

为了便于进一步讨论频率范围的选择问题,现摘录ISH’99伦敦会议有关论文中不同频率和波形下的击穿电压研究结果列于图2。

2.2 正常绝缘击穿与探测绝缘缺陷的关系

国内外有关绝缘击穿的研究表明:橡塑电缆正常绝缘的样品,其击穿电压都相当高,即使它们的平均击穿电压水平也显著高于交接和预试试验电压。因为交接和预试电压是用来发现绝缘缺陷的,不是用来鉴别正常绝缘的绝缘水平的。所以不能直接比较不同频率下正常绝缘样品的击穿电压,比较了也缺乏实用意义。

1、新电缆

2、针—板电极

3、电缆有机械“故障”

4、电缆有水树枝

图2 交联聚乙烯(XLPE)电缆样品在不同频率和电压波形下的击穿电压

在不同频率下,测量有绝缘缺陷且损坏程度相同的样品的击穿电压,目的在于比较不同频率对发现绝缘缺陷的能力。当然,这时的击穿电压已经接近交接试验电压标准。国际大电网会议(CIGRE)第21、09工作组就是按照上述原则进行测试、研究的。他们进行了大量

的基础研究工作,来选定频率范围。最后发现对电缆中的典型缺陷其击穿电压在很宽的频率范围内没有明显差别。说明在很宽的频率范围内,绝缘内部各介质的电压分布基本相同。因此不同试验频率发现绝缘缺陷的能力也是基本相同的。

交接和预防性试验属于工业性试验性质。由于工业性试验条件不可能很严格,影响因素较多,在判断试验结果时,允许有一定的偏差。

2.3 讨论

(1)第1类较宽频率范围

国际大电网会议第21、09工作组发布的《试验导则》,建议频率范围为30~300Hz。但实际上更低一些频率也具有较好的等效性。IEC 60840和IEC 62067标准草案(2001年和2000年)就规定可采用20~300Hz。

国外有些厂家设计串谐用电抗器,在特殊情况下也有采用最低频率为25Hz或20Hz的。当然,频率愈低,被试电缆的长度(电容量)可增大。但是电抗器铁心因此放大,使重量增加。个别资料为1~300Hz,这说明实际应用中频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。进一步表明在此频率范围内,绝缘内部各介质的电压分布及介质特性仍基本相同。

工作频率超过300Hz是否适当?有资料报导说,随频率增高,串谐电抗器及励磁变压器的损耗降低,但是要考虑被试品电容介质的极化发热问题,因此频率高于300Hz是不可取的。

(2)第2类为工频范围

国际上工业频率主要指50Hz和60Hz两种,故IEC标准规定对高压绝缘的工业试验频率范围为45~65Hz,在我国额定工频为50Hz。GB/T16927.1-1997规定工频试验频率范围为45~55Hz。

认为工频电力电缆的试验电压也必须是工频,这是趋于比较保守的观点。针对此问题应该着重说明交接和预防性试验的目的在于发现绝缘缺陷。而且其试验电压标准的判定原则就是根据发现缺陷的能力来定的。在不同的频率下只要绝缘内部介质电压分布相同,又有基本相同的检出绝缘故障的能力,就能达到试验的目的。因此即使选用比工频范围更宽的频率也是可以接受的。

油纸绝缘电缆一直采用频率等于零的直流电压进行耐压试验,其实际效果很好,数十年来未受到置疑。

(3)第3类为接近工频频率,35~75Hz

国外曾对正常XLPE(交联聚乙烯)绝缘电缆样品,在不同频率下进行击穿试验。结果表明在频率为35~75Hz时击穿电压均落在可置信度95%之内。因此有观点赞成试验电压频率最好选在35~75Hz。也较为靠近运行电压频率50Hz。值得注意的是,上述测试结果是对正常绝缘做的击穿试验。而交接和预防性试验所采用的试验电压值是偏低的,它只能击穿有缺陷的绝缘弱点(机械损伤、水树枝、终端头或接头盒应力锥施工或用料错误,等等),完全不足以击穿电缆本体的正常绝缘。可见两种试验的目的和工作机理均不相同。似乎没有必要将正常绝缘35~75Hz的击穿特性“延伸”应用到检测绝缘缺陷方面。

(4)国际大电网会议CIGRE第21、09工作组由10个国家资深的电缆专家组成。在90年代中期为了选择适当的交流耐压试验的频率范围,做了大量、仔细的基础研究工作。得出频率在30~300Hz范围内,橡塑电缆内部几种典型绝缘缺陷的击穿特性没有明显差别。这应该是可信的,也得到普遍采用。分析形成这种在不同频率下良好的击穿特性,主要原因是优

良的同轴绝缘结构,单一的绝缘介质,材质相对纯洁,电场分布合理、规则。因此,在不同频率下结构内部电压分布相同,形成宽频率范围试验的条件。

(5)此外,另一个研究报告(图2),也提供了相似的结论。它比较了正常和有缺陷XLPE 电缆样品在50Hz和250Hz两种频率下的击穿特性统计值。表明在这两种频率下,有缺陷的电缆的击穿特性没有明显的差别。同时也比较了0.1Hz,振荡波电压与50Hz的试验结果。有几个报导称,振荡波电压法不够有效,不宜采用。

0.1Hz超低频率试验具有认可的等效性,但目前0.1Hz试验设备的输出电压仅能满足中压电缆(3~35kV)的试验要求。国内0.1Hz的试验设备还有待进一步开发、完善。

3.选择试验电压标准

3.1交流试验电压国外标准(适用于橡塑电缆敷设后的交接试验)

(1)中压部分(3~35kV)

CIGRE SC21科技委员会推荐论文21-05号,1990年:交流试验电压2U0~3U0是适当的,能得出可靠的试验结果。

德国工业标准:VDE DIN 0276 Part 1001,1995

工频交流电压,2U0,45~65Hz,30min

(2)高压部分(60~500kV)

3.2国内部分地区(省)试验电压标准

3国内外0.1Hz试验电压标准(适用于3~35kV中压橡塑电缆交接试验)

(1)德VDE DIN 0276,1995 0.1Hz,3U0,30min

(2)美《电力电缆现场0.1Hz高压试验试行导则》,1996

注:Ⅰ若试验时间改用60min,则用上述电压值的0.75倍;

Ⅱ美国不采用10kV电压等级,【Un=10kV】一行是便于与我国比较,临时用插入法正比例计算得到的。

(3)国内部分地区(3~35kV电缆)(2002~2003年制定)

3.4讨论

(1)综合国外和国内采用的标准,在Un=60kV以下的中压电缆(3~35kV)其交接试验电压均为2U0,预试电压用0.8×2U0=1.6U0。

深入分析,可见交接和预试电压的具体值是偏低的。它适宜于发现(击穿)有绝缘缺陷和存在问题的电缆绝缘。例如:10kV电缆的交接试验电压2U0=17.4kV,预试仅为14kV,比最高

工作线电压Um=11.5kV高出不多。这样的电压是不能用来检测正常绝缘的绝缘水平的。因为正常绝缘的绝缘水平相当高,新电缆的出厂交流耐压也是很高的。

(2)110kV及以上电压等级则逐步降低为1.7Uo、1.4Uo,等等。说明绝缘余度降低。另外这与电力系统中性点接地方式有关)。同样,预试值也取0.8倍的交接值。

(3)从早期国外部分电力公司较早试用交流耐压的经验来看,例如加拿大安大略水电局对额定电压13.8kV和8kV的橡塑电缆,5min的交流耐压值也是接近2Uo。此标准用了6年(1983~1989年),认为是合适的。这也是一种旁证,说明我国一些地区制定的电压标准,目前看来是比较合适的,可以试用一段时间,再总结经验。

(4)中压电缆选用上述2Uo试验电压,是否能满足我国中性点不接地系统运行中一相接地过电压的要求?1994年广东省在试用交流耐压方法的初期阶段,曾与华东所协作共同研讨、制定试验电压标准。当时CIGRE第21.09工作组的导则(1997年)尚未发表,能参考的资料还不太多。针对系统发生一相接地,其他两相对地电压升高为线电压(以最大工作线电压Um 计算),暂态过电压部分因时间短促暂不计入。考虑加上15%的余度,即试验电压取1.15Um。现以10kV为例,Um=Un×1.15=11.5kV,一相接地时其他两相电压升为Um即11.5kV,加余度15%,即1.15×Um=1.15×11.5kV=13.22kV。另外,从2Uo的耐压水平观点来计算,为安全计,取Um电压下的相电压,即2×=13.28kV,注意到两个电压值,基本相等,认为适合采用。再看目前各地区对8.7/10kV电缆交接和预试电压标准均取17.4kV和14kV,与广东所取13kV接近。

(5)国外标准中选用电力系统工频Un(或√3Uo)或相电压Uo电源进行试验(通常为24h)。着眼于较易于解决试验电源问题,对超长高压电缆在没有合适的试验设备及试验条件情况下,不失为一种解决办法,但也存在现场试验可行性和电网安全性方面的问题。运行部门对此尤为谨慎。

(6) 0.1Hz试验电压和试验时间

1. 电力电缆交流耐压试验技术发展的历史过程

橡塑绝缘电力电缆过去在交接和预防性试验中,与油浸纸绝缘电缆一样都采用直流耐压试验。在1980年以前几年,国外电力部门发现了直流耐压试验对橡塑绝缘是无效的且具有危害性。国际大电网会议通过深入广泛的研究对XLPE电缆改用交流耐压试验达成共识,并颁发了《试验导则》,在全世界范围内广泛推广应用。我国在九十年代中期已开始并关注此问题,尤其是2001年至今,各省已陆续提出相应的试验要求。综观其发展历史过程简述如下:

1980年前几年国外发现橡塑电缆做直流耐压试验存在问题。

1983~1989年加拿大、德国、瑞典等国部分电力公司试验改做交流耐压试验。

1988年起德国部分电力公司试用0.1Hz超低频交流耐压试验。

1989~1990年美国陆续发表关于直流耐压试验存在的问题和原因分析方面的文章。1994年广东省和华东中试所协同研究中压电缆交流耐压试验电压标准问题。

1995年德国制定VDE DIN 0276 Part 1001 (May 1995)中压橡塑电缆交接试验工频交流耐压和0.1Hz耐压试验电压标准。

1996年美国电力研究所(EPRI)发布《中压电力电缆0.1Hz现场试验试行导则》(EPRI RP 3392-01/CEA 200-D-780A)(试验电压标准)

1997年国际大电网会议(CIGRE)第21、09工作组发表《高压挤包绝缘峻工验收试验导则》(30~300Hz及试验电压标准)。

1999年广东制定中压橡塑电缆交流试验电压标准暂行规定。

2000年左右北京、广东及其他地区对110、220kV XLPE电缆作交流耐压试验。

2002年2月江苏颁发《电力设备交接和预防性试验规程》。

2002年2月华北地区颁发《电力设备交接和预防性试验规程》。

2003年3月山东颁发《电力设备交接和预防性试验规程》。

2003年6月~12月安徽、浙江、湖北、福建、吉林起草《橡塑电缆交接和预防性试验规程》。2004年5月南方电网公司颁发《电力设备预防性试验规程》。

从以上历史过程中可以看出,交流耐压试验是客观的需要。经过国内外20年左右的研究和实践,从理论基础研究到现场试验经验的积累,技术上已趋于成熟。在我国的广东、华北、江苏、山东、安徽等地区和省份已有地方试验规程并正式推广应用。修订发布全国电力行业统一标准也只是时间问题。为适应我国电力建设的快速发展,尤其是城、农网改造带来交联电缆的大量增加,全国其它各省、自治区均在进行或准备进行相关规程的修订工作。从技术方面来看,讨论最多的是试验频率,试验电压及加压时间等参数。

2.选择试验电压的频率

2.1 现行的不同试验频率

由于电缆的电容量较大,采用传统的工频试验变压器很笨重、庞大,且大电流的工作电源在现场不易取得。因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低,重量减轻,便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备(50Hz),但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大都采用调频式(30~300Hz)串联谐振试验设备,可以得到更高的品质因数(Q值),并具有自动调谐、多重保护、以及低噪音、灵活的组合方式(单件重量大为下降)等优点。

综合国内外有关技术资料,选择合适的试验频率范围是个比较重要的问题。在这方面,有一些不同的观点和提法。(见图1)图中不同的提法可分成4类:第1类为较宽频率范围30~300Hz、20~300Hz、1~300Hz;第2类为工频范围,45~65Hz、45~55Hz;第3类为接近工频,35~75Hz;第4类为超低频,0.1Hz。

图1 试验电压频率范围的不同提法

为了便于进一步讨论频率范围的选择问题,现摘录ISH’99伦敦会议有关论文中不同频率和波形下的击穿电压研究结果列于图2。

2.2 正常绝缘击穿与探测绝缘缺陷的关系

国内外有关绝缘击穿的研究表明:橡塑电缆正常绝缘的样品,其击穿电压都相当高,即使它们的平均击穿电压水平也显著高于交接和预试试验电压。因为交接和预试电压是用来发现绝缘缺陷的,不是用来鉴别正常绝缘的绝缘水平的。所以不能直接比较不同频率下正常绝缘样品的击穿电压,比较了也缺乏实用意义。

1、新电缆

2、针—板电极

3、电缆有机械“故障”

4、电缆有水树枝

图2 交联聚乙烯(XLPE)电缆样品在不同频率和电压波形下的击穿电压

在不同频率下,测量有绝缘缺陷且损坏程度相同的样品的击穿电压,目的在于比较不同频率对发现绝缘缺陷的能力。当然,这时的击穿电压已经接近交接试验电压标准。国际大电网会议(CIGRE)第21、09工作组就是按照上述原则进行测试、研究的。他们进行了大量的基础研究工作,来选定频率范围。最后发现对电缆中的典型缺陷其击穿电压在很宽的频率范围内没有明显差别。说明在很宽的频率范围内,绝缘内部各介质的电压分布基本相同。因此不同试验频率发现绝缘缺陷的能力也是基本相同的。

交接和预防性试验属于工业性试验性质。由于工业性试验条件不可能很严格,影响因素较多,在判断试验结果时,允许有一定的偏差。

2.3 讨论

(1)第1类较宽频率范围

国际大电网会议第21、09工作组发布的《试验导则》,建议频率范围为30~300Hz。但实际上更低一些频率也具有较好的等效性。IEC 60840和IEC 62067标准草案(2001年和2000年)就规定可采用20~300Hz。

国外有些厂家设计串谐用电抗器,在特殊情况下也有采用最低频率为25Hz或20Hz的。当然,频率愈低,被试电缆的长度(电容量)可增大。但是电抗器铁心因此放大,使重量增加。个别资料为1~300Hz,这说明实际应用中频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。进一步表明在此频率范围内,绝缘内部各介质的电压分布及介质特性仍基本相同。

工作频率超过300Hz是否适当?有资料报导说,随频率增高,串谐电抗器及励磁变压器的损耗降低,但是要考虑被试品电容介质的极化发热问题,因此频率高于300Hz是不可取的。

(2)第2类为工频范围

国际上工业频率主要指50Hz和60Hz两种,故IEC标准规定对高压绝缘的工业试验频率范围为45~65Hz,在我国额定工频为50Hz。GB/T16927.1-1997规定工频试验频率范围为45~55Hz。

认为工频电力电缆的试验电压也必须是工频,这是趋于比较保守的观点。针对此问题应该着重说明交接和预防性试验的目的在于发现绝缘缺陷。而且其试验电压标准的判定原则就是根据发现缺陷的能力来定的。在不同的频率下只要绝缘内部介质电压分布相同,又有基本相同的检出绝缘故障的能力,就能达到试验的目的。因此即使选用比工频范围更宽的频率也是可以接受的。

油纸绝缘电缆一直采用频率等于零的直流电压进行耐压试验,其实际效果很好,数十年来未受到置疑。

(3)第3类为接近工频频率,35~75Hz

国外曾对正常XLPE(交联聚乙烯)绝缘电缆样品,在不同频率下进行击穿试验。结果表明在频率为35~75Hz时击穿电压均落在可置信度95%之内。因此有观点赞成试验电压频率最好选在35~75Hz。也较为靠近运行电压频率50Hz。值得注意的是,上述测试结果是对正常绝缘做的击穿试验。而交接和预防性试验所采用的试验电压值是偏低的,它只能击穿有缺陷的绝缘弱点(机械损伤、水树枝、终端头或接头盒应力锥施工或用料错误,等等),完全不足以击穿电缆本体的正常绝缘。可见两种试验的目的和工作机理均不相同。似乎没有必要将正常绝缘35~75Hz的击穿特性“延伸”应用到检测绝缘缺陷方面。

(4)国际大电网会议CIGRE第21、09工作组由10个国家资深的电缆专家组成。在90年代中期为了选择适当的交流耐压试验的频率范围,做了大量、仔细的基础研究工作。得出频率在30~300Hz范围内,橡塑电缆内部几种典型绝缘缺陷的击穿特性没有明显差别。这应该是可信的,也得到普遍采用。分析形成这种在不同频率下良好的击穿特性,主要原因是优良的同轴绝缘结构,单一的绝缘介质,材质相对纯洁,电场分布合理、规则。因此,在不同频率下结构内部电压分布相同,形成宽频率范围试验的条件。

(5)此外,另一个研究报告(图2),也提供了相似的结论。它比较了正常和有缺陷XLPE 电缆样品在50Hz和250Hz两种频率下的击穿特性统计值。表明在这两种频率下,有缺陷的电缆的击穿特性没有明显的差别。同时也比较了0.1Hz,振荡波电压与50Hz的试验结果。有几个报导称,振荡波电压法不够有效,不宜采用。

0.1Hz超低频率试验具有认可的等效性,但目前0.1Hz试验设备的输出电压仅能满足中压电缆(3~35kV)的试验要求。国内0.1Hz的试验设备还有待进一步开发、完善。

3.选择试验电压标准

3.1交流试验电压国外标准(适用于橡塑电缆敷设后的交接试验)

(1)中压部分(3~35kV)

CIGRE SC21科技委员会推荐论文21-05号,1990年:交流试验电压2U0~3U0是适当的,能得出可靠的试验结果。

德国工业标准:VDE DIN 0276 Part 1001,1995

工频交流电压,2U0,45~65Hz,30min (2)高压部分(60~500kV)

3.2国内部分地区(省)试验电压标准

3国内外0.1Hz试验电压标准(适用于3~35kV中压橡塑电缆交接试验)(1)德VDE DIN 0276,1995 0.1Hz,3U0,30min

(2)美《电力电缆现场0.1Hz高压试验试行导则》,1996

注:Ⅰ若试验时间改用60min,则用上述电压值的0.75倍;

Ⅱ美国不采用10kV电压等级,【Un=10kV】一行是便于与我国比较,临时用插入法正比例计算得到的。

(3)国内部分地区(3~35kV电缆)(2002~2003年制定)

3.4讨论

(1)综合国外和国内采用的标准,在Un=60kV以下的中压电缆(3~35kV)其交接试验电压均为2U0,预试电压用0.8×2U0=1.6U0。

深入分析,可见交接和预试电压的具体值是偏低的。它适宜于发现(击穿)有绝缘缺陷和存在问题的电缆绝缘。例如:10kV电缆的交接试验电压2U0=17.4kV,预试仅为14kV,比最高工作线电压Um=11.5kV高出不多。这样的电压是不能用来检测正常绝缘的绝缘水平的。因为正常绝缘的绝缘水平相当高,新电缆的出厂交流耐压也是很高的。

(2)110kV及以上电压等级则逐步降低为1.7Uo、1.4Uo,等等。说明绝缘余度降低。另外这与电力系统中性点接地方式有关)。同样,预试值也取0.8倍的交接值。

(3)从早期国外部分电力公司较早试用交流耐压的经验来看,例如加拿大安大略水电局对额定电压13.8kV和8kV的橡塑电缆,5min的交流耐压值也是接近2Uo。此标准用了6年(1983~1989年),认为是合适的。这也是一种旁证,说明我国一些地区制定的电压标准,目前看来是比较合适的,可以试用一段时间,再总结经验。

(4)中压电缆选用上述2Uo试验电压,是否能满足我国中性点不接地系统运行中一相接地过电压的要求?1994年广东省在试用交流耐压方法的初期阶段,曾与华东所协作共同研讨、制定试验电压标准。当时CIGRE第21.09工作组的导则(1997年)尚未发表,能参考的资料还不太多。针对系统发生一相接地,其他两相对地电压升高为线电压(以最大工作线电压Um 计算),暂态过电压部分因时间短促暂不计入。考虑加上15%的余度,即试验电压取1.15Um。现以10kV为例,Um=Un×1.15=11.5kV,一相接地时其他两相电压升为Um即11.5kV,加

余度15%,即1.15×Um=1.15×11.5kV=13.22kV。另外,从2Uo的耐压水平观点来计算,为安全计,取Um电压下的相电压,即2×=13.28kV,注意到两个电压值,基本相等,认为适合采用。再看目前各地区对8.7/10kV电缆交接和预试电压标准均取17.4kV和14kV,与广东所取13kV接近。

(5)国外标准中选用电力系统工频Un(或√3Uo)或相电压Uo电源进行试验(通常为24h)。着眼于较易于解决试验电源问题,对超长高压电缆在没有合适的试验设备及试验条件情况下,不失为一种解决办法,但也存在现场试验可行性和电网安全性方面的问题。运行部门对此尤为谨慎。

(6) 0.1Hz试验电压和试验时间

电力电缆耐压试验方法

电力电缆耐压试验方法 ?? ?电力电缆耐压试验方法 电缆串联谐振试验装置采用调节电源的频率的方式,使得电抗器与被试电容器实现谐振,在被试品上获得高电压大电流,是当前高电压试验的一种新的方法和潮流,在国内外已经得到广泛的应用。下面是线缆招聘网整理的关于讨论电力电缆耐压试验方法,希望对你有帮助! 一、测量绝缘电阻 应分别在每一相上进行,其他两相导体,电缆两端的金属屏蔽或金属护套和铠装层接入。对于该项试验,只要注意到电缆是容性设备,对容性设备做绝缘电阻和吸收比时应注意到的情况。例如:试验前后的充分放电,先起火后搭接,先断连后停电摇表等。 绝缘电阻随温度变化而小正,环境温度,埋设好的电缆需要记录土壤温度。黏性浸渍纸绝缘电缆的温度校正系数所示。 线缆 二、直流耐压和泄漏电流试验 油纸绝缘的电缆只做直流耐压,不做交流耐压。因为交流Ig增大有可能导致热击穿;热态时,电场分布不均匀,易损伤电缆,应注意:电缆芯线接负极性:电缆受潮后,水分带正电荷,如果芯接负极性,水分会向芯线集中,绝缘中水分增加,泄漏电流增大,易发现缺陷。如果芯线正极性,水分向铅包渗透,绝缘中水分减少,泄露电流下降,不易发现缺陷。 三、橡塑电缆试验 橡塑电缆指聚氯乙烯、交联聚乙烯、乙丙橡皮绝缘电缆。其特点是容量大,电压等级高结构轻、易弯曲,目前已逐步取代油纸绝缘电缆。

交联聚乙烯电缆和大家熟悉的油浸纸统包电缆的区别除了相间主绝缘是交联聚乙烯塑料外,还有两层半导体胶涂层。在芯线的外表面涂有一曾半导体胶,克服电晕和游离放电,使芯线与绝缘层之间有良好的过渡,在相间绝缘外表面,铜带屏蔽层内涂有第二层半导体体胶。铜带屏蔽层只是一层 0.1mm厚的薄铜带,组成了相间屏蔽层。 1.判断橡塑电缆的内护套及外护套是否进水的方法 用绝缘电阻表测量绝缘电阻,用500V绝缘电阻表,当每千米的绝缘电阻低于0.5MΩ,应采用下述方法判断外护套是否进水。 用万用表测量绝缘电阻,这种方法的依据是:不同金属在电解质中形成原电池。 当交联电缆的外护套破损进水后,由于不是电解质,在铠装层的镀锌带上产生一个对地是 (-0.76)V的电位,如果内衬层也破坏进水,那么铜屏蔽层上会有+0.334V的电位。用万用表的"正"、"负"表笔换测量铠装层对地、铠装层对铜屏蔽层之间的电阻。如果正负两次相测值差较大、则说明原电池形成了,护套有破损。此时在测量回路中由于形成的原电池与万用表的干电池相串联,当极性组合使电压相加时,测得的电阻性较小,反之,测得的电阻值较大,如果没有破损,正接、反接测得的电阻值应一样。 在电缆投运前,重做终端或接头后,内衬层破损进水后:用双臂电桥测量在相同温度下的铜屏蔽和导体的直流电阻。当前者与后者之比与投运前相比增加时,表明屏蔽层的直流电阻增大,铜屏蔽层有可能被腐蚀。当该比值与投运前相比减少时,表明附件中的倒替连接电的接触电阻有增大的可能。

电缆如何做交流耐压试验

电缆如何做交流耐压试验 1、问题的提出 目前在国际和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因,很长时间以来,仍沿袭使用直流耐压的试验方法。近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。有的研究观点认为XLPE结构具有存储积累单极性残余电荷的能力,当在直流试验后,如不能有效的释放掉直流残余电荷,投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。国内一些研究机构认为,交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中,由于空间电荷效应,绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿,也会引起绝缘的严重损伤。其次,由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压,并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。因此,使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。目前,在中低压电缆上国外已使用超低频电源(VLF)进行耐压试验。但由于此类VLF的电压等级偏低,尚不能用于110kV及以上的高压电缆试验。在国内,对于低压电缆,这种方法也使用过,但由于试验设备的原因,没能得到大面积的推广。而近些年由于城、农网建设改造的进行, XLPE交联电缆越来越多,仅仅靠直流耐压试验后就将电缆投入运行,而在运行电压下发生电缆或电缆头击穿的事例也时有发生。所以,大家都在探索新的试验方法。 2、试验频率 由于电缆的电容量较大,采用传统的工频试验变压器很笨重,庞大,且大电流的工作电源在现场不易取得。因此一般都采用串联谐振交流耐压试验'>交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低,重量减轻,便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备(50Hz),但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大都采用调频式(30-300Hz)串联谐振试验设备,可以得到更高的品质数(Q 值),并具有自动调谐、多重保护,以及低噪音、灵活的组合方式(单件重量大

(完整版)35KV单芯电缆头安装工艺规范及试验规范

35KV单芯电缆头安装工艺规范及试验规范 一、电缆头的处理注意事项: 1、电缆的剥切要小心,严禁伤害主绝缘层。 2、缠绕填充胶、密封胶时要防止局部过粗,防止冷缩管套不下去或不到位。 3、抽拉支撑条时用力要均匀,防止拉脱或错位。 4、半导体层要剥离干净,无残留,半导层末端应平整,并削成锥形。 5、主绝缘层应打磨光滑,无坑洼现象,套装冷缩管前清洁干净,均匀涂抹一层硅脂膏,但不能涂到半导层上,否则无法泄露电荷。硅脂膏必须要涂抹,用来填补绝缘层微小挖坑等以补偿主绝缘。 6、套装终端体套管式必须按照说明书定好位套装,使半导层部分与应力锥可靠搭接。 7、主绝缘长度尺寸应不小说明书的尺寸,否则可能造成泄漏量增大等引发电缆故障。 8、单芯电缆要检测一下恒力弹簧是否有磁性,应该是无磁性的。钢凯与铜屏蔽分别引出接地线,保证在引出位置不能短接。 9、绝缘层端部与接线端子间的绝缘层要削坡角,应平整光滑。 二、21/35-26/35KV电缆头的安装步骤及规范: 1、准备准备: 检查电缆绝缘,详细阅读说明书,准备必须工具。 2、电缆处理及准备: 核对电缆相序,校直电缆并固定 剥离电缆外护套、钢凯和内护套层。 钢凯用恒力弹簧临时固定,用钢锯顺钢凯方相锯一环形深痕,不能锯断第二层钢凯,用一字螺丝刀撬起一个缺口,然后用钳子把钢凯撕开,脱出钢凯带,处理好锯断处的毛刺。外护套与钢凯端部尺寸为30mm。 剥内护套层,用壁纸刀慢慢剥开内护套,保证铜屏蔽与钢凯之间的绝缘。钢凯带

端部距内护套端部20mm。 用PVC带绕包铜屏蔽端口,防止散开。 3、接地处理: 打磨钢凯表面,用恒力弹簧固定接地线,地线在恒力弹簧固定时至少反折一次。 在铜屏蔽根部用恒力弹簧固定另一组接地线,地线在恒力弹簧固定时至少反折一次。 4、密封处理 用J-35或J-20的自粘胶带绕包外护套端部、钢凯端部,内护套,反折铜屏蔽接地线绕包。保证屏蔽层与钢凯之间接地线的绝缘。 用红色的密封胶继续绕包处理,外面再包一层PVC胶带。 5、安装冷缩绝缘直管 按正确的方向套入冷缩管,确保冷缩管与电缆外护套搭接50-60mm,均匀用力拉出支撑条至全部收缩。注意:铜屏蔽接地线与钢凯接地线在引出冷缩直管段之前不能碰到一起,保证两者之间绝缘。 6、剥铜屏蔽和半导体层 首先预留的主绝缘和接线端子的长度,铜屏蔽与冷缩直管段端部距20mm,铜屏蔽与半导体端部20mm,主绝缘的长度即从半导体端部和接线端端子根部应不小于315mm,接线端子长度与主绝缘端部应大约有5mm的余量。 用PVC胶带在铜屏蔽端部绕包两圈,使PVC外侧(电缆端部)边线作为铜屏蔽的断口边线,用壁纸刀在铜屏蔽断口边线上轻轻地划一刀刀痕,用一字螺丝刀撬开一个缺口,然后用钳子慢慢把铜屏蔽沿断口边线撕开,铜屏蔽的断口要整齐、毛刺打磨掉。去掉PVC胶带,用半导体胶带把铜屏蔽端部绕包两圈。 半导体层断口位置(距铜屏蔽端部20mm)用玻璃片或刀片画一个环痕,用玻璃片慢慢把半导体端部刮开,在断口处刮一个斜坡,断口用专用砂纸打磨平整、光滑

电力电缆试验规程完整

11 电力电缆线路 11.1 一般规定 11.1.1 对电缆的主绝缘作直流耐压试验或测量绝缘电阻时,应分别在每一相上进行。对一相进行试验或测量时,其它两相导体、金属屏蔽或金属套和铠装层一起接地。 11.1.2 新敷设的电缆线路投入运行3~12个月,一般应作1次直流耐压试验,以后再按正常周期试验。 11.1.3 试验结果异常,但根据综合判断允许在监视条件下继续运行的电缆线路,其试验周期应缩短,如在不少于6个月时间,经连续3次以上试验,试验结果不变坏,则以后可以按正常周期试验。 11.1.4 对金属屏蔽或金属套一端接地,另一端装有护层过电压保护器的单芯电缆主绝缘作直流耐压试验时,必须将护层过电压保护器短接,使这一端的电缆金属屏蔽或金属套临时接地。 11.1.5 耐压试验后,使导体放电时,必须通过每千伏约80kΩ的限流电阻反复几次放电直至无火花后,才允许直接接地放电。 11.1.6 除自容式充油电缆线路外,其它电缆线路在停电后投运之前,必须确认电缆的绝缘状况良好。凡停电超过一星期但不满一个月的电缆线路,应用兆欧表测量该电缆导体对地绝缘电阻,如有疑问时,必须用低于常规直流耐压试验电压的直流电压进行试验,加压时间1min;停电超过一个月但不满一年的电缆线路,必须作50%规定试验电压值的直流耐压试验,加压时间1min;停电超过一年的电缆线路必须作常规的直流耐压试验。

11.1.7 对额定电压为0.6/1kV的电缆线路可用1000V或2500V兆欧表测量导体对地绝缘电阻代替直流耐压试验。 11.1.8 直流耐压试验时,应在试验电压升至规定值后1min以及加压时间达到规定时测量泄漏电流。泄漏电流值和不平衡系数(最大值与最小值之比)只作为判断绝缘状况的参考,不作为是否能投入运行的判据。但如发现泄漏电流与上次试验值相比有很大变化,或泄漏电流不稳定,随试验电压的升高或加压时间的增加而急剧上升时,应查明原因。如系终端头表面泄漏电流或对地杂散电流等因素的影响,则应加以消除;如怀疑电缆线路绝缘不良,则可提高试验电压(以不超过产品标准规定的出厂试验直流电压为宜)或延长试验时间,确定能否继续运行。 11.1.9 运行部门根据电缆线路的运行情况、以往的经验和试验成绩,可以适当延长试验周期。 11.2 纸绝缘电力电缆线路 本条规定适用于粘性油纸绝缘电力电缆和不滴流油纸绝缘电力电缆线路。纸绝缘电力电缆线路的试验项目、周期和要求见表22。 表22 纸绝缘电力电缆线路的试验项目、周期和要求

电力电缆线路交接试验标准

电力电缆线路交接试验标准 一、电力电缆的试验项目,包括下列内容: 1.测量绝缘电阻; 2.直流耐压试验及泄漏电流测量; 3.交流耐压试验; 4.测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比; 5.检查电缆线路两端的相位; 6.充油电缆的绝缘油试验; 7.交叉互联系统试验。 注:①橡塑绝缘电力电缆试验项目应按本条第1、3、4、5和7条进行。当不具备条件时,额定电压U0/U为18/30kV及以下电缆,允许用直流耐压试验及泄漏电流测量代替交流耐压试验; ②纸绝缘电缆试验项目应按本条第1、2和5条进行; ③自容式充油电缆试验项目应按本条第1、2、5、6和7条进行; 二、电力电缆线路的试验,应符合下列规定: 1.对电缆的主绝缘作耐压试验或测量绝缘电阻时,应分别在每一相上进行。对一相进行试验或测量时,其它两相导体、金属屏蔽或金属套和铠装层一起接地; 2.对金属屏蔽或金属套一端接地,另一端装有护层过电压保护器的单芯电缆主绝缘作耐压试验时,必须将护层过电压保护器短接,使这一端的电缆金属屏蔽或金属套临时接地; 3.对额定电压为0.6/1kV的电缆线路应用2500V绝缘电阻测试仪测量导体对地绝缘电阻代替耐压试验,试验时间1min。 三、测量各电缆导体对地或对金属屏蔽层间和各导体间的绝缘电阻,应符合下列规定: 1.耐压试验前后,绝缘电阻测量应无明显变化; 2.橡塑电缆外护套、内衬套的绝缘电阻不低于0.5MΩ/km; 3.测量绝缘用绝缘电阻测试仪的额定电压,宜采用如下等级: (1)0.6/1kV电缆:用1000V绝缘电阻测试仪。 (2)0.6/1kV以上电缆:用2500V绝缘电阻测试仪;6/6kV及以上电缆也可用5000V 绝缘电阻测试仪。 (3)橡塑电缆外护套、内衬套的测量:用500V绝缘电阻测试仪。 四、直流耐压试验及泄漏电流测量,应符合下列规定: 1.直流耐压试验电压标准:

10kV电力电缆泄漏电流及直流耐压试验评分参考标准

10kV电力电缆泄漏电流及直流耐压试验评分参考标准 行业:电力工程工种:配电线路等级:三编号行为领域 e 鉴定范围配电 考核时间60min 题型 B 鉴定题分100 试题名称10kV电力电缆泄漏电流及直流耐压试验 考核要点及其要求1、给定条件:现场对交联聚氯乙烯电力电缆进行绝缘电阻测量;2、电缆运输到现场,测量环境条件满足要求; 3、选择正确的测量仪器、仪表; 4、选择正确的测量方法; 5、试验完成后对试验线芯电荷进行处理; 6、需他人协助完成测量接线和试验; 7、注意安全,操作过程符合《电业安全工作规程》 现场设备、工具、材料1、仪表:直流电压发生器、微安表1只 2、材料:10kV交联聚氯乙烯电力电缆1根 3、工具:测试线1包、短路接地线1组、放电棒1支、绝缘手套1双、遮栏2套、安全警示牌8块、安全指示牌1块、笔1支、纸1张、棉布若干 备注考生自备工作服,安全帽、电工常用工具 评分标准 序号作业名称质量要求 分 值 扣分标准扣分原因 扣 分 得 分 1 着装正确佩戴安全帽,穿工作服,穿绝缘鞋,戴手 套 5 1)未按要求着装扣5分 2)着装不规范扣3分 2 设备选型 和试验电 压确定 正确选择试验设备 正确确定相应电缆试验电压 5 试验设备选择不正确不得分 试验电压选择不正确不得分 3 遮栏设置在电缆两端设置遮拦,在遮拦四周向外设置 “高压危险,严禁靠近”警示牌,在试验段遮 拦入口处设置“从此出入”指示牌 5 1)未设遮拦、或缺少遮拦不得分 2)缺少警示牌扣1分/块 3)缺少指示牌扣2分 4 试验前放 电并接地 将电缆导体及电缆金属护套接地10 未进行放电或放电方法错误扣10 分 5 接线前 准备 检查电缆外护套、绝缘层无破损、无折痕;钢 铠与导体明显分开;将被测电缆擦拭干净 5 1)未进行外观检查扣2分 2)钢铠与导体未分开扣2分 3)未擦拭电缆扣2分 6 试验接线试验接线正确,试验回路各点对地及各点相互 间有足够电气绝缘和距离 接入的微安表应将电缆表面和空间杂散电流 屏蔽 10 接线错误扣3分/项 7 试验时间正确确定耐压时间:交接10min,运行5min 5 耐压时间不正确不得分 8 试验电压 过程 试验电压以0.25、0.5、0.75、1.0倍分段上升, 每点停留1min读取泄漏电流值,最后直升至试 验电压 升压过程中,每次试验电压值应大声唱压 25 1)未按加压过程操作扣15分 2)未正确唱压扣5分/次 9 测试完毕 后应放电 在试验过程中和试验完毕后应对被试电缆充 分放电,直至电缆无残留电荷 10 1)未放电不得分; 2)放电方法不对扣5分 3)放电不充分扣5分 10 测量记录记录测量结果时的温度 正确记录测量结果 10 1)没记录温度不得分 2)测量结果记录不正确扣5分 11 整理现场试验结束后应清理现场,将工器具摆放整齐10 1)未清理现场扣10分;2)现场整理不彻底扣5分 考试开始时间考试结束时间合计考生栏编号:姓名:所在岗位:单位: 考评员栏成绩:考评员:考评组长:日期:

电力电缆耐压试验

100KV/3Km/400m㎡电力电缆耐压试验 基础计算及技术方案 一.试验电压值选用 根据有关省份对电力电缆试验经验及国际IEC电工委员会推荐,系统运行电压U N作为试验电压,所以我们确定用运行电压U N=110kV作为没相对地试验电压,故试验电压U N=110kV。 二.被试电缆技术参数(由用户提供) 电压等级为110kV,线路长度3km,截面积400m㎡,电缆每公里电容量为0.156uF。 被试电缆电容量Cx=0.156×3=0.468μF 三.计算被试品在工频50Hz电源试验容量 U试=U N=110Kv 1 1 容抗Xc= = =6.80kΩ2πfc 2×3.14×50×0.468×10ˉ6 试验电流I试=U试/Xc=110kV/6.8 kΩ=16.2A 试验电源容量P试=U试×I试=110kV×16.2A=1782Kva 四.试验方案确定 如果让系统工作于工频50Hz状态下,采用调感式串联谐振试验设备,其电抗器容量必须达到1782kV A。如直接用工频耐压试验装置,其电源容量达到1782kV A。前者电抗器容量大,体积大,重量重,后者对试验电源容量提出较高要求,为了减小试验电源容量,减小电抗器体积及重量,我们采用调频串联谐振成套试验系统,根据IEC电工委员会推荐之频率范围(20Hz-300Hz)也就是说在该频率范围内,在相同的试验电压下,对电缆耐压试验其结果是等效的。通过下面计算,可以看到调频电源带来的好处,根据被试品的基础技术参数,我们把谐振频率设计于25Hz,计算过程如下: 1 1 Xc2H= = =13.6 kΩ 2πfc 2×π×25×0.468×10ˉ6

35kv300mm2电缆交流耐压试验的变频串联谐振试验技术方案

BPXZ-HT-132kV A/22kV/66k变频串联谐振试验装置 一、被试品对象及试验要求 1.35kV/300mm2电缆交流耐压试验,长度1000m,电容量≤0.19μF,试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。 2.10kV/300mm2电缆交流耐压试验,长度3000m,电容量≤1.11μF,试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。 二、工作环境 1.环境温度:-150C–45 0C; 2.相对湿度:≤90%RH; 3.海拔高度: ≤2500米; 三、装置主要技术参数及功能 1.额定容量:132kV A; 2.输入电源:220V/380V电压,频率为50Hz; 3.额定电压:22kV;66kV 4.额定电流:6A;2A 5.工作频率:30-300Hz; 6.波形畸变率:输出电压波形畸变率≤1%; 7.工作时间:额定负载下允许连续60min;过压1.1倍1分钟; 8.温升:额定负载下连续运行60min后温升≤65K; 9.品质因素:装置自身Q≥30(f=45Hz); 10.保护功能:对被试品具有过流,过压及试品闪络保护(详见变频电源部分); 11.测量精度:系统有效值1.5级; 四、设备遵循标准 GB10229-88 《电抗器》 GB1094《电力变压器》 GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》 GB1094.1-GB1094.6-96 《外壳防护等级》 GB2900《电工名词术语》

GB/T16927.1~2-1997《高电压试验技术》 五、装置容量确定 10kV/300mm2电缆,长度3000m,电容量≤1.11μF,试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。 频率取37HZ =2π×37×1.11×10-6×22×103=5.7A 试验电流 I=2πfCU 试 对应电抗器电感量 L=1/ω2C=16H, 设计三节电抗器,单节电抗器为44kVA/22kV/48H 验证:35kV/300mm2电缆交流耐压试验,长度1000m,电容量≤0.19μF,试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。 使用电抗器三串联,此时电感量为L=48*3=144H 试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√1445×0.19×10-6)=30Hz。 试验电流 I=2πfCU =2π×30×0.19×10-6×52×103=1.86A 试 结论:装置容量定为132kVA/22kV/66kV,分三节电抗器,电抗器单节为44kVA/22kV/2A/48H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。 六、系统配置及其参数 1.激励变压器JLB-6kV A/1/3kV/0.4kV 1台 a)额定容量:6kV A; b)输入电压:380V,单相; c)输出电压:1kV;3kV ; d)结构:干式;

电缆耐压缺点

高电压试验技术的一个通用原则:试品上所施加的试验电压场强必须模拟高压电器的运行工况,高电压试验得出的通过或不通过的结论要代表高压电器中的薄弱点是否对今后的运行带来危害,这就意味着试验中的故障机理与电器运行中的机理相同的物理过程,按照此原则,交联电缆进行直流耐压试验的问题主要表现在以下几个方面: 1、直流电压下,电场度是按照电阻率分布的,而交联聚乙烯电缆绝缘层中的材料含有很多成分,其电阻率的分布是不均匀的,同时电阻率受温度等因素影响比较大,所以在直流电压下,交联聚乙烯电缆绝缘层中的分布电场是不均匀的,这就可能在直流试验过程中出现绝缘层有的地方电场很强,有点地方电场比较弱的情况,导致局部绝缘击穿,在运行中引起事故。 2、电缆在直流电压下会产生“记忆”效应,存储积累单极性残余电荷,一旦有了由于直流耐压试验引起的“记忆性”,需要很长的时间才能将这种直流电压释放,电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行,直流电压便会叠加在工频电压峰值上,使得电缆上的电压值远远高于其额定电压,从而导致电缆绝缘击穿。 3、交联聚乙烯电缆的直流耐压试验,由于空间电荷效应,绝缘中的实际电场强度最高可达到电缆绝缘工作电场强度的十几倍,所以即使电缆在通过了直流耐压试验不发生击穿,也会引起绝缘的严重损伤 4、直流耐压试验所施加的电压电场强度分布状况与运行中的交流电压电场强度分布状况不同,直流耐压试验并不能模仿运行状态下

电缆成受到过电压,而且也不能有效的发现电缆本身及电缆接头和施工工艺上的缺陷。 5、直流耐压试验有一定的积累效应,能加速绝缘老化,且试验时易发生闪落或击穿。 实践也表明,直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下的某些缺陷,如果电缆附件内,绝缘若有机械损伤等缺陷,在交流电压下绝缘最易发现击穿的地点,在直流耐压下往往不能击穿,直流电压下绝缘击穿处往往发生在交流工作条件下绝缘平时不能发生击穿的地点。

35kV-300mm2电缆交流耐压试验的解决方案

BPXZ-HT-120kVA/60kV 调频式串联谐振试验装置 一、被试品对象及试验要求 1.35kV/300mm2电缆交流耐压试验,长度1000m,电容量≤0.19μF,试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。 二、工作环境 1.环境温度:-150C–45 0C; 2.相对湿度:≤90%RH; 3.海拔高度: ≤2500米; 三、装置主要技术参数及功能 1.额定容量:120kV A; 2.输入电源:单相380V电压,频率为50Hz; 3.额定电压:20kV;60kV 4.额定电流:6A;2A 5.工作频率:30-300Hz; 6.波形畸变率:输出电压波形畸变率≤1%; 7.工作时间:额定负载下允许连续60min;过压1.1倍1分钟; 8.温升:额定负载下连续运行60min后温升≤65K; 9.品质因素:装置自身Q≥30(f=45Hz); 10.保护功能:对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部 分); 11.测量精度:系统有效值1.5级;

四、设备遵循标准 GB10229-88 《电抗器》 GB1094《电力变压器》 GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》 GB1094.1-GB1094.6-96 《外壳防护等级》 GB2900《电工名词术语》 GB/T16927.1~2-1997《高电压试验技术》 五、装置容量确定 35kV/300mm2电缆交流耐压试验,长度1000m,电容量≤0.19μF,试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。 频率取30HZ 试验电流 I=2πfCU试 =2π×30×0.19×10-6×52×103=1.86A 对应电抗器电感量 L=1/ω2C=150H, 设计三节电抗器,使用电抗器三节串联可满足35kV电缆的耐压试验,则单节电抗器为40kVA/20kV/50H 结论:装置容量定为120kVA/20kV/60kV,分三节电抗器,电抗器单节为40kVA/20kV/2A/50H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。 试验时设备使用关系列表 设备组合被试品对象 电抗器 40kV A/20kV三节 激励变压器 输出端选择

110kV电力电缆交流耐压试验介绍

随着我国的电力事业的迅速发展,尤其是在城网改造中,用交联聚乙烯电缆(以下简称:“交联电缆”)代替架空线路已成为一种趋势,高电压的电力交联电缆使用的数量越来越多。为了检验和保证交联电缆的安装质量,在送电投运前,对交联电缆进行现场交流耐压试验十分必要。过去由于受试验设备的限制,在现场对交联电缆进行交流耐压试验比较困难,一般采用直流耐压试验来代替。存在两个缺点: 1)直流电压对交联聚乙烯绝缘,有积累效应,即“记忆性”。一旦电缆有了由于直流试验而引起的“记忆性”,它就需要很长时间来释放尽残留在电缆中直流电荷。而当该电缆投入运行时,直流电荷便会叠加在交流电压峰值上,产生“和电压”,远超过电缆的额定电压,使绝缘加速老化,缩短使用寿命。 2)直流电压分布与实际运行的交流电压不同,直流电场分布受电阻率影响,而交流下电场分布与电阻率和介电系数都有关。因此直流耐压试验并不能象交流耐压一样可以准确地反映电缆的机械损伤等明显缺陷,直流试验合格的电缆,投入运行后,在正常工作电压作用下,也会发生绝缘故障。由此可见,对于交联电缆采用传统的直流耐压试验是不可取的,应予淘汰。近年来,国内外许多专家都建议现场对交联电缆进行交流耐压试验来代替直流电压试验。由于电力电缆对地电容量很大,在现场采用50Hz工频进行交流耐压试验条件难以具备,但采用调频电源进行交流耐压试验,条件是基本具备的。根据GB11017-89 [1]及IEC840,现场绝缘耐压试验中使用的交流电压频率,可采用30—300Hz。 2交流耐压的几种试验方法 2·1串联谐振 如果被试品的试验电压较高,而电容量较小, 一般可采用串联谐振方法,见图1所示。 当试验回路中ω0L =1ω0C(C包括CX、C1、C2)时,试验回路产生串联谐振,此时能在试品上产生较高的试验电压(试验电压高低与回路品质因数有关),如果电容C较大,试验回路电流也较大,通过电抗器的电流也较大,这时试验设备一般难以满足现场试验需要;通常该试验接线仅适用于被试品电容量较小而试验电压较高,试验变压器能满足试验容量要求而不能满足试验电压要求的情况。 对于电力电缆来说,被试设备的电容量C是固定的,要使试验回路产生谐振就要改变试验回路的电感L或频率ω,即:ω0=1 LC或L =1ω02C;

110kV电缆耐压试验

电缆试验手法的革新 1概述 随着我公司的发展,尤其是在城网改造和城市美化的要求,用交联聚乙烯电缆(以下简称:“交联电缆”)代替架空线路已成为一种趋势,高电压的电力交联电缆使用的数量越来越多。为了检验和保证交联电缆的安装质量,在送电投运前,对交联电缆进行现场交流耐压试验十分必要。过去由于使用交联电缆一般长度都比较长,因此容量较高,受试验设备的限制,在现场对交联电缆进行交流耐压试验比较困难,一般采用直流耐压试验来代替。存在两个缺点: 1)直流电压对交联聚乙烯绝缘,有积累效应,即“记忆性”。一旦电缆有了由于直流试验而引起的“记忆性”,它就需要很长时间来释放尽残留在电缆中直流电荷。而当该电缆投入运行时,直流电荷便会叠加在交流电压峰值上,产生“和电压”,远超过电缆的额定电压,使绝缘加速老化,缩短使用寿命。 2)直流电压分布与实际运行的交流电压不同,直流电场分布受电阻率影响,而交流下电场分布与电阻率和介电系数都有关。因此直流耐压试验并不能象交流耐压一样可以准确地反映电缆的机械损伤等明显缺陷,直流试验合格的电缆,投入运行后,在正常工作电压作用下,也会发生绝缘故障。由此可见,对于交联电缆采用传统的直流耐压试验是不可取的,应予淘汰。近年来,国内外

许多专家都建议现场对交联电缆进行交流耐压试验来代替直流电压试验。由于电力电缆对地电容量很大,在现场采用50Hz工频进行交流耐压试验条件难以具备,但采用调频电源进行交流耐压试验,条件是基本具备的。根据规范现场绝缘耐压试验中使用的交流电压频率,可采用30—300Hz。 2交流耐压的几种试验方法 2·1串联谐振 如果被试品的试验电压较高,而电容量较小, 一般可采用串联谐振方法,见图1所示。 串联谐振的等效电路 当试验回路中ω0L=1ω0C(C包括CX、C1、C2)时,试验回路产生串联谐振,此时能在试品上产生较高的试验电压(试验电压高低与回路品质因数有关),如果电容C较大,试验回路电流也较大,通过电抗器的电流也较大,这时试验设备一般难以满足现场试验需要;通常该试验接线仅适用于被试品电容量较小而试验电压较高,试验变压器能满足试验容量要求而不能满足试验电压要求的情况。

kV电缆试验方案

10kV电力电缆交流耐压试验 编写: 审核: 批准: 配电************* 年月日

1试验目的: 为了检查10kV线电缆的绝缘性能和运行状况是否良好,保证电网的安全运行,参照Q/GXD126.01-2006 《电力设备交接和预防性试验规程》,对其进行试验。 2电缆规范: 电缆型号:YJV22 —3X 240 电缆规格:3X 240mm2 电缆电压:8.7/15kV 电缆电容量:0.37uF/km 电缆长度:km 生产厂家: 出厂日期:年月曰 3试验依据: 。依该标准确定试验电压为21.75kV ( 2.5U Q),试验时间为5min( 2.5U。时)。 4试验仪器: HDSR-F162/162串联谐振试验设备一套; 干湿温度计一块; 10000V兆欧表一块; 工具箱一套; 三相电源线若干。 5试验项目: ①耐压前电缆主绝缘电阻测量; ②串联谐振法交流耐压试验; ③耐压后电缆主绝缘电阻测量; 6试验步骤及技术措施: 6.1电缆主绝缘电阻测量 用10000V兆欧表,依次测量各相线芯对其他两相及金属套的绝缘电阻,金属套及非被试相线芯接地。测量前将被测线芯接地,使其充分放电,放电时间一般为2—5分钟。由于存在吸收现象,兆欧表的读数随时间逐步增大,测量时应读取绝缘电阻的稳定值,作为电缆的绝缘电阻值。 1)测量并记录环境温度、相对湿度、电缆铭牌、仪器名称及编号;

2)将所有被试部分充分放电,非被试相电缆线芯及金属套接地; 3)将兆欧表地线端子(E)用接地线与接地导体连接好,兆欧表火线端子(L) 接至被测部位的引出端头上,兆欧表读数稳定后记录绝缘电阻值。拆除兆欧表相线; 4)将被试电缆对地放电并接地; 5)依照此步骤测试其他两相。 在试验中读取绝缘电阻后,应先断开接至被试品的火线端子,然后再将兆欧表停止运转;由于电缆的吸收现象比较严重,特别是对于大电容电缆,兆欧表开始读数可能非常的低,这一现象是正常的。 1)电缆绝缘电阻不小于10MQ ? km 2)耐压试验前后,绝缘电阻测量应无明显变化。 6.2电缆主绝缘交流耐压试验 图1试验接线图 图中:谐振电抗器额定电压为27kV,每台额定电感量为85H,额定最大工作电流为1.0A ;分压器额定电压为200kV,变比为12000 : 1,电容量为500PF ± 5%。 1.谐振频率计算 a) 10kV3 x 300mm2交联聚乙烯电缆每公里电容量按0.37(卩F/km),电缆长度按1.1km 计算,贝U Cx=0.37 x 1.仁0.407 卩F。 b)补偿电抗器电感采用三节电抗器并联使用,L=85/3=28.33H 。 1 c)------------------ 谐振频率按f = 计算,则f=46.88Hz 。 2 兀JCxL 2.电缆(Cx)电容电流估算 当试验电源频率为46.88Hz、被试品电压为21.75kV 时,通过试品的电容电流约为: 3 l x = 3 C x U=6.28 x 46.88 x 0.407 x 21.75 x 10- =2.61A 3.串联补偿电抗器(L)电流及电压估算 当试验电源频率为46.88Hz、被试品电压为21.75kV 时,通过串联补偿电抗器

电缆交流耐压试验作业指导书BDYCSY-19

电缆交接试验作业指导书 编码:BDYCSY-19 二○○九年八月

批准:日期:技术审核:日期:安监审核:日期:项目部审核:日期:编写:日期:

目录 1. 适用范围 (1) 2. 编写依据 (1) 3. 作业流程 (2) 3.1作业(工序)流程图 (2) 4. 作业准备 (3) 4.1人员配备 (3) 4.2工器具及仪器仪表配置 (3) 4.3现场作业准备工作 (3) 5.作业方法 (4) 6.安健环控制措施 (6) 6.1控制措施 (6) 6.2危险点辨识 (6) 7. 质量控制措施及检验标准 (6)

1. 适用范围 本作业指导书适用于电缆交接试验。 2. 编写依据 序号标准及规范名称颁发机构 1 GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试 验标准 中华人民共和国建设部 中华人民共和国国家质量监督 检验检疫总局 2 DL 408-1991 电业安全工作规程(发电厂和变电 站电气部分) 中华人民共和国能源部

3. 作业流程 3.1作业(工序)流程图 电缆主绝缘交流耐压试验 是否发现异常 解决处理,重新试验确认合格 是 完成 否 施工记录 测量外护套对地绝缘电阻 电缆两端相位检查 电力电缆已安装完毕 测量电缆主绝缘电阻 测量金属屏蔽层电阻与导体电阻比 交叉互联系统试验

4. 作业准备 4.1 人员配备 工序名称建议工作人数负责人数监护人数测量电缆主绝缘电阻 2 1 1 测量外护套对地绝缘电阻 2 1 1 测量金属屏蔽层电阻与导体电阻 2 1 1 电缆两端相位检查 2 1 1 电缆主绝缘交流耐压试验 4 1 1 交叉互联系统试验 4 1 1 4.2 工器具及仪器仪表配置 序号名称规格/编号单位数量备注 1 兆欧表台 1 2 变频谐振高压试验装 置 套 1 3 高压直流发生器套 1 4.3现场作业准备工作 序号工作内容操作及工艺质量控制点控制措施 1 查看现场工作负责人在运行人员 带领下进入工作现场,查 看现场安全措施是否满 足工作要求,并办理许可 手续 现场安全措施 是否满足工作 要求 工作负责人应在值 班人员的带领下检查 工作地点、已拉开的隔 离开关、已合上的接地 开关等情况 根据标示牌及图纸 资料,核查、确认被试 电缆位置 2 现场安全、技术措 施交底 各工作组成员列队,工作 负责人宣读工作票上的 工作内容和安全措施,并 交待现场安全措施及注 意事项 1)工作任务和 安全措施交待 是否详尽、清晰 2)防止走错间 隔 工作负责人应在开工 前向全体工作成员交 待清楚工作地点、工作 任务、已拉开的隔离开 关刀闸和已合上的接 地开关的情况,检查安 全围栏和标示牌等安 全措施,特别注意与临 近带电设备的安全距 离,防止走错间隔

电缆试验规定.

电缆的电气试验(电缆组) 一、电缆的电气试验项目、周期和标准 (一)、电缆的试验项目和周期 1、电缆在敷设前要做检查性试验,除按设计要求检查电缆的型号、规格外,还要用摇表检查一下绝缘情况,合格后才准进行施工。电缆在现场敷设完毕,送电之前必须进行一次电气试验,以验证电缆在敷设后是否合乎运行标准要求。如果发现问题,应及时处理,再经试验,直至合格为止,才准投入运行。 2、对于运行中的电缆,应该按规程要求的的间隔时间进行电气试验。 表一电气设备和电缆的检查、调整规定 表一参考《煤矿安全规程》中,第四百九十条有关内容 3、橡套电缆和交联聚氯乙烯绝缘电力电缆的试验项目和周期见表二。 表二电力电缆的试验项目和周期

4、电力电缆一般只做直流耐压试验,而不做交流耐压试验。因为交流试验电压一旦过高或时间过长,有可能使电缆绝缘中的气泡发生游离,使绝缘产生永久性损伤;而直流耐压试验时,绝缘中的气泡产生的容积电荷电场与外加电压相反,降低了电场梯度,不会发生长时间的气体游离,因而对绝缘的破坏性小。 绝缘良好的电缆越长,电容电流越大,这就需要有大容量的交流试验设备,既笨重又不经济。而直流耐压试验时,通过电缆绝缘的泄流电流很小,有较小的整流试验设备即可,运搬和使用都很方便。 5、矿用橡套电缆因移动频繁,数量多,一般情况都集中在地面检修,只做交流耐压试验。聚氯乙烯绝缘低压电缆,也是大多做交流耐压试验。 (二)、电缆的电气试验标准 1、橡套电缆的电气试验标准 1)、绝缘电阻试验 橡套电缆的绝缘电阻:1kV以下不小于50MΩ,6-10kV不小于100MΩ,(注;根据实际情况1.14kV及3.3kV按照100MΩ执行)运行中高压应大于50MΩ(用2.5kV摇表);低压应大于2MΩ(用1kV

电缆交流耐压试验

电缆交流耐压试验作业指导书

目次 1 适用范围 交接试验是能及时有效地发现电力设备因运输、安装等方面的问题造成的缺陷、防范电力设备事故、保证电力系统安全运行的有效手段,是保证电力设备安全投产工作中必不可少的一个重要环节。为了强化一次设备交接试验工作,规范交接试验现场作业,作业指导书的编写参照国家标准、行业标准、企业标准/《煤矿安全规程》及相关的技术规范、规定。 本作业指导书适用于 380-110kV 电压等级新安装的、按照国家相关出厂试 验标准试验合格的电气设备交接试验,本作业指导书不适用于安装在煤矿井 下或其他有爆炸危险场所的电气设备。本作业指导书对电缆交流耐压交接试验 的操作步骤、技术要点、安全注意事项、危险点分析等内容进行了详细的规范,用于指导110~500kV 电缆的交流耐压交接试验工作。 2 编写依据 表2-1 编写依据 3 作业流程 作业(工序)流程见图3-1。

4 安全风险辨析与预控 4. 1 电缆交流耐压试验施工前,施工项目部根据该项目作业任务、施工条件,参照《电网建设施工安 全基准风险指南》(下简称《指南》)开展针对性安全风险评估工作,形成该任务的风险分析表。 4. 2 按《指南》中与电缆交流耐压试验施工相关联的《电网建设安全施工作业票》(编码: TSSY-ZW-06-01/01),结合现场实际情况进行差异化分析,确定风险等级,现场技术员填写安全施工作业票,安全员审核,施工负责人签发。 4. 3 施工负责人核对风险控制措施,并在日站班会上对全体作业人员进行安全交底,接受交底的作业人员负责将安全措施落实到各作业任务和步骤中。 4. 4 安全施工作业票由施工负责人现场持有,工作内容、地点不变时可连续使用10 天,超过10 天须重新办理作业票,在工作完成后上交项目部保存备查。

220kV电缆交流耐压试验方案

220kV电力电缆交流耐压 试验方案 ******有限公司 二〇一九年六月一日

批准:____________ ________年____月____日审核:____________ ________年____月____日编写:____________ ________年____月____日

1 概述 ******有限公司220kV交联聚乙稀电缆(起点终点)由******有限公司敷设安装完毕,安装后的该条电缆于2016年月进行承接交流耐压试验。 铭牌参数: 型号:YJLW-127/220,截面500mm2, 查阅设计手册:电容量0.124uF/km,该条电缆全长430m,其电容量为0.05332uF. 2 试验目的 1检查电缆经长途运输和安装后绝缘是否存在绝缘缺陷; 2检查电缆两侧终端头制作工艺是否良好。 3 试验依据 GB 50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 4 试验仪器

5 试验条件 5.1 电缆两侧终端头制作完毕,绝缘电阻合格; 5.2 环境温度为-5°— 40℃范围之间,湿度为80%以下; 5.3试验前要求电缆两侧终端头处于断开状态。 6 试验接线 在励磁变右下加钳形电流表 电缆交流耐压试验接线图 注:变频电源-380V/40kW LB-励磁变压器 C1C2-电容分压器 C X-被试品 L-等值电抗265H mA-钳形电流表 7 试验过程及内容 7.1 试验方法 在试验前应对试验回路进行空升试验并测试试验电压是否可以达到要求值。 试验电压确定:

此电缆采用串联谐振耐压方式进行交流耐压试验,试验电压按1.4U 0考虑,即1.4×127=177.8kV,耐压时间为60min 。 本项试验采用10台45kV/106H/2A 电抗器5串2并,其等值电感为265H 。 频率估算: z 34.4210 05332.0265π21 π216 H LC f =??= = - 高压回路电流: A cu I 52.2108.1771032.5334.4214.3239=??????==-ω 每组电抗器额定电流为2A>2.52/2=1.26A ,可行。 试验顺序:采用单相加压,另两相接地的方式依次对电缆A.B.C 分别施加177.8kV 交流电压持续时间60分钟,进行耐压试验。 7.2 交流耐压试验判据: 在交流耐压试验过程中,若被试品不发生闪络、击穿及电流突变,则认为A B C 电缆通过了工频耐压试验。 8安全措施 8.1 高压引线尽管采用绝缘导线,但由于现有导线绝缘水平低,应保持引线对周围接地导体及地距离大于15cm 。 8.2 高压试验人员应做好试验现场安全警戒,并对试验场地周围人员进行疏导。 8.3 在试验过程中,在现场应有专人守护,若有异响或紧急情况,应通过对讲机立即通知操作人员。

高压电缆试验及检测方法

电力电缆1KV及以下为低压电缆;1KV~10KV为中压电缆;10KV~35KV为高压电缆;35~220KV为特高压电缆。其中高压电缆是指用于传输10KV-35KV(1KV=1000V)之间的电力电缆,多应用于电力传输的主干道。高压电缆从内到外的组成部分包括:导体、绝缘、内护层、填充料(铠装)、外绝缘。当然,铠装高压电缆主要用于地埋,可以抵抗地面上高强度的压迫,同时可防止其他外力损坏。下面小编来讲解一下高压电缆试验及检测方法,具体内容如下: 1.电缆主绝缘的绝缘电阻测量 1.1试验目的 初步判断主绝缘是否受潮、老化,检查耐压试验后电缆主绝缘是否存在缺陷。 绝缘电阻下降表示绝缘受潮或发生老化、劣化,可能导致电缆击穿和烧毁。 只能有效地检测出整体受潮和贯穿性缺陷,对局部缺陷不敏感。 1.2测量方法 分别在每一相测量,非被试相及金属屏蔽(金属护套)、铠装层一起接地。 采用兆欧表,推荐大容量数字兆欧表(如:短路电流>3mA)。

0.6/1kV电缆测量电压1000V。 0.6/1kV以上电缆测量电压2500V。 6/6kV以上电缆也可用5000V,对110kV及以上电缆而言,使用5000V或10000V的电动兆欧表,电动兆欧表最好带自放电功能。每次换接线时带绝缘手套,每相试验结束后应充分接地放电。 1.3试验周期 交接试验 新作终端或接头后 1.4注意问题 兆欧表“L”端引线和“E”端引线应具有可靠的绝缘。 测量前后均应对电缆充分放电,时间约2-3分钟。 若用手摇式兆欧表,未断开高压引线前,不得停止摇动手柄。

电缆不接试验设备的另一端应派人看守,不准人靠近与接触。 如果电缆接头表面泄漏电流较大,可采用屏蔽措施,屏蔽线接于兆欧表“G”端。 1.5主绝缘绝缘电阻值要求 交接:耐压试验前后进行,绝缘电阻无明显变化。 预试:大于1000MΩ 电缆主绝缘绝缘电阻值参考标准 注:表中所列数值均为换算到长度为1km时的绝缘电阻值。 换算公式R算=R测量/L,L为被测电缆长度。 当电缆长度不足1km时,不需换算。 2.电缆主绝缘耐压试验

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