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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電廠、變電所及工礦企業的動力引入(或引出)線,在城鄉電網中大量使用,現大都采用交聯聚乙烯絕緣。交聯聚乙烯絕緣電力電纜(以下簡稱交聯電纜)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聚乙烯電纜有不同程度的損害,已被淘汰。現行國標規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。

變頻諧振耐壓試驗裝置

  3)變頻串聯諧振耐壓試驗,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,能滿足各種規格高壓交聯電纜的耐壓要求,具有重量輕、可移動性好的特點,適宜現場試驗。該方法采用固定電抗器作為諧振電抗器,以調頻的方式實現諧振,頻率調節范圍為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現絕緣中的缺陷。因此,國內外權威機構大力推薦交流耐壓試驗,取代現行的直流耐壓試驗。

  交流耐壓試驗是現場檢驗交聯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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