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交聯電纜技術要求及交流耐壓試验的狀況

發布時間:2016/10/10 點擊量:
1 IEC标準對交聯電纜技術要求的新趨勢
  IEC60502—1997标準(适用于中低壓1~30kV電纜)、IEC60840—1999标準(适用于高壓45~150 k V電纜)、IEC62067—2001标準(适用于超高壓220~550 kV電纜)已经頒布,對交聯電纜産品技術要求有所不同,要求更加嚴格。
1.1 局部放電量性能指标 不同電纜的局部放電試验指标介紹如下: a)中低壓電纜  出廠試验,局部放電量由原来的在1.5 U0電壓下不大于20 pC改为在1.73 U0電壓下不大于10pC;型式試验,局部放電量由原来的在1.5 U0電壓下不大于20 pC改为在1.73 U0電壓下不大于5 pC。 b)高壓電纜
  出廠試验,局部放電量仍然是在1.5 U0電壓下不大于10 pC;型式試验,局部放電量在1.5 U0電壓下不大于5 pC。 c)超高壓電纜
  出廠試验規定,局部放電量在1.5 U0電壓下为10 pC或在更低背景噪音的靈敏度下無可分辨的局部放電。
  型式試验規定,局部放電量在1.5 U0電壓下为5 pC或在更低背景噪音的靈敏度下無可分辨的局部放電。
1.2 耐壓試验 不同電纜耐壓試验指标介紹如下: a)中低壓電纜
  出廠試验,耐壓值由原来的2.5 U0改为3.5 U0;型式試验,耐壓值由原来的3 U0改为4 U0,耐壓時間不變,为4 h。 b)超高壓電纜
  出廠試验,工頻耐壓試验以延長耐壓時間来提验,除保留傳統的試验項目外,還专門增加了一個預鑒定試验項目;高場強熱循環試验,目的考核電纜系統的長期安全運行性能。
1.3 安裝敷設後的試验
  安裝敷設後的試验強調交流耐壓試验。最近幾年,國内外均已达成共识,對于交聯電纜的耐壓試验,均優先采用交流試验方法,避免采用從油紙絕緣電纜試验方法套用過来的直流耐壓試验。
  超高壓電纜的試验,隻允許采用交流試验方法,在20~300 Hz内進行交流耐壓,在1.1 U0~1.7 U0選擇電壓。
  高壓電纜的試验,将原来的直流方法,交流方法的選擇順序,改为交流方法,直流方法的選擇順序,強調優先采用交流試验方法。
  考慮到目前的實際情況和操作的方便性,對于新安裝的中低壓交聯電纜試验仍保留了直流耐壓試验。
1.4 注重交聯電纜産品的整體質量水平
  電纜本體隻是電纜線路的一部分,電纜附件也是電纜線路必不可少的組成部分之一。隻有電纜本體及其附件都能正常工作,輸電電纜線路才能安全運行。为此,新标準专門增加了一個預鑒定試验項目———高場強熱循環試验,其具體實施的方法是:在一年時間内,連續施加1.7倍額定運行電壓,同時對電纜進行至少8 h加熱和至少16 h冷卻循環,共進行至少180個循環。試验結束後對電纜進行雷電沖擊耐壓試验,最後再對試品進行檢查,應無潮氣侵入、無洩漏、無腐蝕。試验全部通過後才認为預鑒定試验合格,才能安全地投入商业運行。
2      流耐壓試验的方法
  電力電纜一般都有比較大的電容量,在交流試验電壓下呈現一個電容負載,長電力電纜要求容量很大的交流試验設備及試验電源。为了使較小容量的試验電源达到試验的目的,一般采用以下幾種諧振方法進行試验。
2.1 工頻諧振試验變壓器加固定電抗器補償  大部分電容電流由補償電抗器提供,剩下一小部分電容電流與諧振試验變壓器發生諧振,达到試验的目的。这一方法所需要的電源容量很小,隻須提供整個回路的有功容量即可。采用这一方法必須有一台諧振變壓器,其輸出電壓能达到試验電壓外,還必須考慮諧振變壓器的輸出電流範圍能和電抗器匹配,才能滿足随機長度的電纜試品的需要。
2.2 調感型串聯諧振電抗器  利用電纜線路的電容特性,使用可調電抗器與其發生工頗串聯諧振。試验電源容量隻須滿足回路的有功損耗,對升壓變壓器容量、輸出電壓的要求比較小。隻是由于可調電抗器的容量不可能做得太大(電抗器做到250 kV、額定電流2 A時,體積已经很大,一台8 t汽車隻能裝兩台这種電抗器),還必須有一組(多個)固定的大電流電抗器與它配合,才能試到随機長度的電纜。
2.3 調頻串聯諧振耐壓
  選擇适當的電抗器和電纜串聯,使用頻率可調的電源,经升壓變壓器給回路升壓,調節電源頻率,使回路中發生諧振并在電纜的端部産生高電壓,达到試验的目的。
3 目前國内的試验水平情況
  以前省内進行的電纜交流耐壓試验一般都是委托廣東省電力試验研究所完成的,其他單位基本上還沒有能力開展電纜交流耐壓試验的項目。原廣州供電局試验所有一台調感電抗器可用于電纜的交流耐壓試验(工頻),但該台調感電抗器隻能測試電壓为220 kV,截面为1 200 mm2,長为382 m的電纜。
  廣東省電力試验研究所進行電纜試验采用的是串聯調頻諧振耐壓裝置,其水平在國内處于領先地位,浙江省、華東所均使用該設備。这套設備的電源使用的是進口西門子公司的調頻電源,調節方便、可靠,維修量小。調頻電源後面是一台中間升壓變壓器,将調頻電源電壓從幾百伏升到幾千伏,再施加到電抗器與電纜組成的串聯回路,改變電源頻率,使回路進入諧振狀态,再增加調頻電源的輸出電壓,在電纜端部达到所需要的耐壓試验電壓。
  这套裝置除用于進行電纜試验以外,還能将電抗器串聯疊起来,完成110~500 kV的GIS耐壓試验。另外,配以适當電感參數的中壓(大約10kV)大電流(幾十安培)電抗器後,還可以進行110kV和220 k V變壓器的感應耐壓、局部放電測量、中性點耐壓等試验。