電力電纜試驗

電力電纜試驗POWERCABLETESToperationandmaintenanceofTransmissionline輸電線路運行與檢修國網(wǎng)長沙電纜檢修公司蔣禮2020年07月電力電纜1電纜附件分類1.1出廠前試驗型式試驗：設計完成后，對試制出來的新產(chǎn)品進行的定型試驗，只有通過型式試驗，該產(chǎn)品才能正式投入生產(chǎn)。為了驗證產(chǎn)品能否滿足技術規(guī)范的全部要求所進行的試驗。抽樣試驗：驗證生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的關鍵性能、材料等是否符合設計要求。一般是定期定量。（一般為10%）出廠試驗：主要目的是檢驗每個產(chǎn)品是否存在偶然因素造成的缺陷，包括工序檢驗與出廠檢驗。1.2出廠后試驗抽檢試驗：安裝前對產(chǎn)品進行抽樣檢查，對產(chǎn)品型號、性能等參數(shù)與國家標準及客戶需求是否一致。預防性試驗：對運行中電纜線路定期進行檢測，以監(jiān)測電纜線路性能是否發(fā)生了無法保證可靠運行的變化，以避免突發(fā)故障造成各種損失。交接試驗：主要目的是檢查電纜及附件敷設安裝的質(zhì)量，是否存在偶然缺陷。一般在電纜線路安裝完成后進行。2電力電纜試驗標準及項目2.1、電力電纜試驗標準GB/T12706—2008

GB50150-2016電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準1-35kV交聯(lián)電纜及其附件GB/Z18890.1—3-2002220kV交聯(lián)電纜及其附件DL/T1576-20166-35kV電纜振蕩波局部放電測試方法Q/GDW11316—2014國家電網(wǎng)公司電力電纜試驗規(guī)程Q/GDW512-2010國家電網(wǎng)公司電力電纜線路運行規(guī)程Q/GDW1799.2-2013國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程線路部分Q/CSG510001-2015Q/CSG10007-2004

中國南方電網(wǎng)電力設備預防性試驗規(guī)程中國南方電網(wǎng)電力安全工作規(guī)程2.2

GB50150-2016電力電纜試驗項目試驗項目1、主絕緣及外護層絕緣電阻測量2、主絕緣直流耐壓試驗及泄漏電流測量3、主絕緣交流耐壓試驗4、外護套直流耐壓試驗5、檢查電纜線路兩端的相位6、充油電纜的絕緣油試驗7、交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗8、電力電纜線路局部放電測量2.2.1

主絕緣及外護層絕緣電阻測量試驗時間：耐壓試驗前后試驗設備：主絕緣2500V或5000V兆歐表，外護套500V兆歐表試驗要求：主絕緣耐壓前后無明顯變化，外護套不低于0.5MΩ/km絕緣電阻測試2.2.2、主絕緣直流耐壓試驗與泄漏電流測量紙絕緣電纜直流耐壓試驗電壓（kV）（t：15min）/U1.8/33/33.6/66/66/108.7/1021/3526/35試驗電壓12142430404710513018/30kV及以下橡塑絕緣電纜直流耐壓試驗：試驗時間：15min泄漏電流測量：電纜的泄漏電流具有下列情況之一者，電纜絕緣可能有缺陷，應找出缺陷部位，并予以處理:1.泄漏電流很不穩(wěn)定;2.泄漏電流隨試驗電壓升高急劇上升;3.泄漏電流隨試驗時間延長有上升現(xiàn)象。圖十一直流高壓發(fā)生器注：優(yōu)先使用交流耐壓試驗，現(xiàn)場條件不允許時可采用直流耐壓試驗2.2.3主絕緣交流耐壓試驗注：1.橡塑絕緣電纜優(yōu)先采取上述類型交流耐壓試驗，當不具備上述試驗條件或有特殊規(guī)定時，可采用正常系統(tǒng)對地電壓24h方法代替；2.針對18/30kV及以下的橡塑絕緣電纜，現(xiàn)場不滿足條件時允許采用的0.1Hz電壓施加15min或直流耐壓試驗代替上述交流耐壓試驗。橡塑電纜20Hz~300Hz交流耐壓試驗電壓和時間/U試驗電壓時間（min）18/30kV及以下2U015（或60）21/35kV~64/110kV2U060127/220kV1.7U0（或1.4

U0）

60190/330kV1.7U0（或1.3

U0）

60290/500kV1.7U0（或1.1

U0）

602.2.4外護套直流耐壓試驗與交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗試驗對象：交流單芯電纜試驗方法：對交流單芯電纜外護套或交叉互聯(lián)的每段金屬屏蔽或金屬套與地之間施加直流電10kV，加壓時間1min，不應擊穿注意：試驗時應將護層過電壓保護器斷開交叉互聯(lián)箱結構2.2.5電力電纜線路局部放電測量66kV及以上橡塑絕緣電力電纜線路安裝完成后，結合交流耐壓試驗可進行局部放電測量常用的局放檢測方法特高頻局放檢測脈沖電流法IEC公布局放測量的標準方法，對試驗電源及環(huán)境有較高要求，局放定位比較困難振蕩波測試法離線電纜局放檢測超聲波檢測法在線電纜局放監(jiān)測，監(jiān)測頻帶20kHz~230kHz特高頻法（UHF）在線電纜局放檢測，可進行局放定位與移動檢測1

交流耐壓分類交流耐壓阻尼振蕩波電源0.1Hz超低頻交流耐壓變頻串聯(lián)諧振交流耐壓工頻交流耐壓注：工頻交流耐壓、變頻串聯(lián)諧振交流耐壓為現(xiàn)在主要交流耐壓試驗方法。0.1Hz超低頻交流耐壓及阻尼振蕩波電源為新技術新方法，還未全面推廣使用。1電力電纜電容量電纜導體截面積（平方毫米）電容（μf/km）YJV、YJLVYJV、YJLVYJV、YJLVYJV、YJLVYJV、YJLV6/6KV，6/10KV8.7/10KV，8.7/15KV12/35KV12/35KV26/35KV3×350.2120.1730.152

3×500.2370.1920.1660.1180.1143×700.2700.2170.1870.1310.1253×950.3010.2400.2060.1430.1353×1200.3270.2610.2230.1530.1433×1500.3580.2840.2410.1640.1533×1850.3880.3070.2670.1800.1633×2400.4300.3390.2910.1940.1763×3000.4720.3700.3190.2110.1903×4000.5310.4180.3520.2310.2093×5000.6030.4380.3880.2540.2323×6000.6670.4700.4160.2870.25610kV、35kV交聯(lián)聚乙烯電纜單位長度電容量值1電力電纜電容量110kV、220kV交聯(lián)聚乙烯電纜單位長度電容量值電纜導體截面積（平方毫米）電容（μf/km）YJV、YJLVYJV、YJLV64/110KV128/220KV3×2400.129

3×3000.139

3×4000.1560.1183×5000.1690.1243×6300.1880.1383×8000.2140.1553×10000.2310.1723×12000.2420.1793×14000.2590.1903×16000.2730.1983×18000.2840.2073×20000.2960.2153×2200

0.2213×2500

0.2322工頻交流耐壓試驗電容量C取μF；試驗電壓U

取kV；電流單位是取A電容量C取μF；試驗電壓U

取kV；容量單位是kVA若試品是100米的110kV630mm2交聯(lián)電纜，對它進行工頻交流耐壓試驗，試驗電壓為128kV，那么高壓回路（試驗）電流為0.755A。工頻試驗變壓器容量需要463.4kVA。高壓回路試驗電流：2×3.14×50×0.188×0.1×128/1000=0.755A工頻試驗變壓器容量：2×3.14×50×0.188×0.1×1282/1000=96.71kVA2工頻交流耐壓試驗

400kV交流耐壓試驗變壓器優(yōu)點：其試驗頻率等于電力電纜運行工況。缺點：由于電纜是容性負載，其巨大的無功損耗導致需要極大的設備容量。超重的設備重量，使工頻試驗方法不能用于現(xiàn)場，只有在電纜制造廠的出廠試驗室才能進行。

數(shù)據(jù)：200kV工頻試驗設備重量：6-8噸輸入功率：400-1000kVA3變頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗試驗室800kV串聯(lián)諧振成套設備3.1概念：通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率使耐壓設備與被試電纜構成的回路發(fā)生串聯(lián)諧振，再在回路諧振的條件下調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在被試電纜上產(chǎn)生較高的試驗電壓。此時被試電纜上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統(tǒng)品質(zhì)因素，即電壓諧振倍數(shù)，一般為幾十到一百以上。試驗電源頻率20~300Hzf為電源頻率，L為電抗器電感，C為被試電纜電容3.2特點：設備容量相對于工頻耐壓縮小Q倍串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)中，所需電源容量遠小于被試品的試驗容量，前者是后者的1/Q（系統(tǒng)品質(zhì)因素，即電壓諧振倍數(shù)）。通常設備制造廠設計的Q值均在40以上。也就是說，假若電纜試驗需要800kVA的輸出功率，但所需輸入的電源功率卻只要20kVA即可輸出電流波形好試驗回路僅對工作頻率（即基波）的電流是零電抗回路，而對其它諧波的電流是高電抗回路。所以串聯(lián)諧振實際上是一個諧振式電流濾波器，能使被試品上電壓波形畸變率<0.5%，獲得最佳正弦電壓波形，能有效防止諧波峰值對被試品產(chǎn)生誤擊穿小型串聯(lián)諧振成套設備自保護性能好當串聯(lián)諧振回路達到ωL=1/ωC的條件時，系統(tǒng)才有高壓輸出。當被試品中絕緣弱點被擊穿時，相當于電容被短路，回路脫諧，高壓立即降落，電抗器的電抗限制短路電流，短路電流下降為試驗電流的幾十分之一，保護試驗裝置不會遭受過電壓及大電流的沖擊。所以在串聯(lián)諧振試驗裝置中，不需要加球隙或電阻保護，也不需要其它保護方式來保護。經(jīng)濟性、實用性由于串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)內(nèi)各線路元件均可按輸出功率的1/Q設計，使設備總造價并不比普通升壓變壓器系統(tǒng)高，同時還大大減小了試驗設備所占用的場地空間。結論：串聯(lián)諧振耐壓既能有效地找出絕緣弱點，又不存在過大的短路電流燒傷設備的隱患，設備相對輕便，適合現(xiàn)場試驗。3.3串聯(lián)諧振計算實例長沙220kV新建開元變電站新敷設安裝某110kV出線每相共730米ZC-YJLW03-Z-1*1600電力電纜（每公里電容量0.273uF），現(xiàn)有130kV20A70H高壓電抗器，變頻電源適用頻率為30~300Hz。

利用上述設備是否能完成該電