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高压电缆耐压试验事理及方法

东易日盛家居装饰集团股份通讯 2025-01-14 0

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交联聚乙烯电缆因其具有电性能高、运送容量大、重量轻、运行掩护方便等优点,我国大部分地区的高压电缆线路全部利用了该类型的高压电缆。

二、高压电缆的故障:

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高压电缆故障的紧张缘故原由在于产品质量和施工质量,个中电缆附件占故障总量的90%,薄弱环节表现在电缆终端头和中间接头,紧张由于设计不良、材料选择不当、安装制作工艺不良三个方面的缘故原由造成。

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(图片来自网络侵删)

三、高压电缆局放测试的必要性:

《GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交卸试验标准》哀求新竣工的电缆须要进行耐压试验,高压电缆互换耐压等效电路如下图,用C1、C2、C3组合仿照被试电缆的各个绝缘部件,在试验过程中C1、C2、C3同时承受高电压的磨练。

互换耐压试验技能存在不敷,表示在如下两个方面:

(1)互换耐压试验只关注电缆整体能否完全承受试验电压的磨练,其判断标准为电缆是否通过了互换耐压试验,短缺电缆在试验过程中可能涌现的局部损伤和毁坏的监测手段。

(2)如电缆内部存在局部放电,但是电缆依然有可能能够通过互换耐压试验,内部有缺陷的电缆带病运行,电缆安全运行存在一定风险。

因此需检测高压电缆在耐压过程中的局放旗子暗记。

1、高压电缆局放测试的事理

在电缆耐压试验过程中,采取如下测试回路,就可利用脉冲电流法监测电缆局部放电情形,测试事理如下图。
Cx为被试验电缆,Ck为耦合电容器,在Cx、Ck的端部分别接入检测阻抗Zm1、Zm2。
Z为高频阻波器,抑制电源中的滋扰旗子暗记进入局放测试回路,阻挡局放旗子暗记进入电源系统。

一旦被试电缆发生局部放电,耦合电容Ck瞬时对Cx充电,形成高频的脉冲电流波形,脉冲电流波形达到纳秒级别,其频谱高达百兆以上,脉冲电流的幅值大小、发生的频度反响电缆内部局部放电的严重程度。

利用局放监测系统在耐压过程可严密监视局放旗子暗记随电压和韶光变革的趋势,节制电缆毛病严重程度的变革。

高压电缆局部放电的严重程度通过其局部放电量来反响,要测试局放量必须对测试系统进行校准。

在被试验电缆Cx注入标准局放旗子暗记Qo以仿照被试工具发生了局部放电,当标准局放旗子暗记注入时,检测阻抗Zm1、Zm2输出旗子暗记,测试系统M获取局放旗子暗记的幅值大小、相位分布特色、频谱特性等信息。

局放测试时参照校准信息就可以打算出局放量的大小,对电缆局部放电的严重程度、局放类型评估,作出精确的判断。

2、高压电缆局放测试的方法

互换耐压试验电源处理:

高压电缆互换耐压采取的是变频谐振装置产生试验电源,变频柜是装置的核心部件,变频柜通过晶闸管的整流和逆变获取试验所需的频率,在电源变换过程中引入了大量的高频脉冲电流成份。

变频谐振系统输出的电源不能直接作为电缆局放试验的电源直接施加于被试工具进行局部放电测试,必须采纳有效方法对试验电源进行预处理,通过设置串联电抗、防晕导线、均压环进行对试验电源质量进行改进,其电气事理如下图所示。

电缆终端局放测试回路:

电缆终真个局放测试回路如下图,当被试电缆内部发生了局部放电时,耦合电容瞬时对电缆终端充电,形成高频的脉冲充电电流波形,脉冲电流的幅值、发生的频度反响了电缆内部局部放电的严重程度,通道1、通道2两个传感器将局放旗子暗记传送至局放诊断系统进行剖析处理。

在电缆的中间接头,测试事理如图所示,一侧电缆的铠装与电缆导体之间存在电容Ca,另一侧电缆的导体与铠装之间存在电容Cb,如果在电缆的中间接头发生局部放电,那么形成两个电容C1和C2,此时Ca和Cb就会通过导体向C1和C2充放电,从而形成局放电流回路,在两侧电缆屏蔽层桥接一个高频低阻的电容臂C0和高频电流传感器,就可以检测到局放的脉冲电流旗子暗记。

四、高压电缆局放测试的技能难点:

▲测试系统灵敏度哀求高

高压电缆发生局放时产生的脉冲旗子暗记微弱,哀求传感器及测试系统有相称高的检出灵敏度。

▲现场滋扰成分繁芜

在现场履行电缆局放试验时滋扰旗子暗记会严重影响电缆局放的检测和诊断,紧张有附近试验现场的运行设备产生的电晕或者局部放电旗子暗记、互换耐压试验装置自身的局部放电旗子暗记、互换耐压试验回路的引线产生的电晕旗子暗记三个方面的成分。

因此甄别并打消滋扰旗子暗记、提取有效的信息并根据其特色诊断电缆的绝缘状态是一项具有寻衅性的技能难题。

▲对测试职员的哀求高

高压电缆局放的旗子暗记紧张集中在0-30MHz范围内,旗子暗记频带较宽,加上现场存在一定的滋扰旗子暗记,测试职员通过旗子暗记抑制、识别、分类、提取、判断等技能手段,准确的解析繁芜的电子旗子暗记成份实现电缆的状态诊断。
这项技能哀求测试职员闇练利用示波器、频谱仪、滤波器等电子设备,并具备高频电子旗子暗记剖析判断能力。

▲国家标准及行业标准没有明确的指引

高压电缆局放测试是目前海内比较新的技能运用课题。

局放诊断判据:

(1)通过大量的试验室仿照和现场测试结果显示:局放旗子暗记的相位与试验电源的相位具有180度或360度的相位特色,同时发生在一定宽度的相位上。

(2)在测试中若创造存在多种旗子暗记源,需利用带通滤波器分别提取不同频带的脉冲旗子暗记进行单独剖析;

(3)局放传感器采集到的高频脉冲旗子暗记的波形和频谱是否具有范例局放特色(脉冲波形上升沿一样平常为几十纳秒);

(4)必要时,将实际测试局放波形与利用仿照局放源对测试回路进行校定时的波形进行反复类比,不雅观察其旗子暗记的相似性;

(5)极性判别法:利用脉冲波形的极性鉴别局放源的位置;

五、互换耐压时进行局放测试的优点:

1.在进行电缆耐压试验过程中同时进行局放测试,由于电缆耐压试验电源采取异频电源,工频旗子暗记在试验电源的相位图谱上不具有干系性,只有试验系统内部的局放旗子暗记可能在试验电源的相位图谱上具有干系性,利用这一点可有效打消运行设备产生的滋扰旗子暗记。
试验装置自身的局放旗子暗记是晶闸管的开通关闭造成,一样平常集中在特定相位,这类滋扰在一定程度上可通过“开相位窗”予以打消;

2.高电压状态下局放测试的灵敏度高,高压电缆互换耐压时所施加的电压为2U0,利于将电缆内部的毛病检出。

(1)对付在1U0下不产生局放旗子暗记的毛病,在2U0下引发下产生局放,毛病才可能被创造。

(2)对付同样的电缆毛病,电压越高,产生的局放旗子暗记越大,检出的灵敏度越高。

3.局放的提前创造对运行安全、设备检修的影响。

通过局放测试,可以在电缆投运前创造毛病,施工职员有足够的韶光和空间查明缘故原由、肃清毛病,避免电缆带病投入运行后重复停电,影响电网的正常运行。

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