文档介绍：110kV交联电力电缆现场交流耐压试验
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摘要:利用调频电源装置,采用带并联补偿电抗器的串并联谐振接线方式进行交流耐压试验,可代替以往的直流耐压试验,能更真实反映电缆绝缘状况,使交联电缆能更可靠的运行。
关键词:串-并联谐振法;串联谐振;调频电源;交联电缆;交流耐压试验
1 概述
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;
采用改变电感的方法来满足串联谐振需采用可调电抗器,但限于运输和在现场搬动,电抗器的体积和重量不能做得很大,因此可调电抗器的调节范围是有限的。所以在现场试验时采用调感的方法往往由于电抗器的范围有限而不能满足试验要求。
另一种方法是采用调频的方法,即当电抗器和电容固定时通过改变试验电源频率来使ω0L = 1 ω0C来达到所需的电压,但这时需要一套调频电源装置。
2·2 并联谐振
如果被试品的试验电压较低而试品容量较大时,一般可采用并联谐振方法