電力電纜交流耐壓試驗的幾種常用設備及方法
電力電纜經常作為發(fā)電廠、變電所及工礦企業(yè)的動力引入(或引出)線,在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中大量使用,現(xiàn)大都采用交聯(lián)聚乙烯絕緣。交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(以下簡稱交聯(lián)電纜)在投運前的試驗項目上由于被試設備容量較大的原因,有的地方仍在沿襲使用直流耐壓的試驗方法。
近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害,已被淘汰。現(xiàn)行國標規(guī)范要求對于電力電纜的耐壓試驗,推薦非直流方式進行耐壓試驗,主要采用交流耐壓試驗,常見方法有,振蕩電壓試驗,超低頻耐壓試驗,變頻諧振耐壓試驗裝置諧振試驗等交流耐壓試驗,進行電纜的耐壓試驗。
電力電纜非直流耐壓試驗方法主要有以下幾種:
1)振蕩電壓試驗是用直流電源充電,通過一個放電球隙給一組串聯(lián)電阻和電抗放電,得到一個阻尼振蕩電壓。該方法比直流耐壓試驗方法有效,但仍不如工頻耐壓試驗有效。
2)超低頻(0.1 Hz)耐壓試驗。由于被試交聯(lián)電纜的電容量很大,工頻試驗時所需試驗變壓器的容量也很大,導致試驗設備笨重,不適宜現(xiàn)場使用。采用0.1 Hz作為試驗電源,理論上可以將試驗變壓器的容量降到1/500,大大降低了試驗變壓器的重量,可將試驗設備直接移動到現(xiàn)場進行試驗。不過,該方法主要應用于中低壓電纜的試驗,由于電壓等級偏低,不能用于66 kV及以上高壓電纜試驗。
3)變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗,可調電感型諧振耐壓試驗裝置可滿足電纜耐壓要求,但由于重量較大大,可移動性稍差,主要用于實驗室。而武漢市合眾電氣生產的新型變頻諧振耐壓試驗裝置,能滿足各種規(guī)格高壓交聯(lián)電纜的耐壓要求,具有重量輕、可移動性好的特點,適宜現(xiàn)場試驗。該方法采用固定電抗器作為諧振電抗器,以調頻的方式實現(xiàn)諧振,頻率調節(jié)范圍為30~300 Hz,符合CIGRE WG21.09《高壓擠包絕緣電纜竣工試驗建議導則》中推薦使用工頻及近似工頻(30~300 Hz)的交流電壓。這種交流電壓可以重現(xiàn)與運行工況相同的場強,并已證明是最有效的方法。
交流耐壓試驗由于試驗狀況接近電纜的運行工況,耐壓電壓值較低,而且耐壓時間適當加長,更能反映電纜絕緣的狀況以及發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。因此,國內外權威機構大力推薦交流耐壓試驗,取代現(xiàn)行的直流耐壓試驗。
交流耐壓試驗是現(xiàn)場檢驗交聯(lián)電纜的敷設和附件安裝質量最有效的手段。實際運用中,電纜、發(fā)電機、大型變壓器、GIS、耦合電容器等設備在耐壓試驗時都呈容性、對容性負載,可以直接采用武漢市合眾電氣生產的變頻諧振耐壓試驗裝置,進行諧振的方法進行交流耐壓試驗,不僅可以降低電源容量,減小設備體積,還可以使試驗更安全、方便、有效。
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