探讨10kv交联聚乙烯电缆交流耐压试验方法

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1、探讨10kV交联聚乙烯电缆交流耐压试验方法摘要：近年来，随着电X改造工程的不断深入,交联聚乙烯电力电缆越来越被广泛使用。本文主要对10kV交联聚乙烯电缆交流耐压试验中工频耐压和谐振耐压两种交流耐压试验方法进行了探讨。　　关键词：10kV电缆试验工频耐压谐振耐压　　　　1前言　　近年来，随着电X改造工程的不断深入，交联聚乙烯电力电缆越来越被广泛使用，理论和实践表明，直流耐压试验对交联聚乙烯户电力电缆绝缘是无效的且具有危害性，取而代之的试验方法是采用交流耐压试验，包括工频耐压试验、谐振耐压试验、超低频0.1Hz耐压试验、振荡电压试验等。因此，

2、工频耐压试验和谐振耐压试验是现场最为常用的2种试验方法。　　2工频交流耐压试验方法　　对电缆进行工频交流耐压试验的原理接线如图1所示：　　图1工频耐压试验接线图　　图1中Ty为调压器，型号为TDGC2J，输人电压220V，输出电压0～250V，输出电流8A，输出视在功率2kVA。T为试验变压器，型号为YD-3/50，输人电压200V，输人电流15A，输出额定电压Ue认为50kV，视在功率PT几为3kVA。《规程》规定对于10kV（8.7/10）电缆的交接试验电压为17.4kv。那么，根据上述试验设备的参数，我们可以计算出试验变压器的最大输

3、出电流IS为:　　Is=PT/Ue=3kVA/50kV=60mA(1)　　假设电缆试品的电容量为C，忽略试验回路中的等值有功电阻，根据　　Is=UsωC(2)　　可得：　　C=Is/Usω=Is/2лUsf(3)　　式中Us为试验电压，17.4kV。代人参数，可计算得:　　C=0.01098μF(4)　　也就是说，在给定上述电气参数的调压器和试验变压器试验条件下，我们可对电缆芯对地电容量为0.01098μF及以下的电缆进行交接性电气试验。当试验变压器输出17.4kV电压时，调压器的输出电压UTy为:　　UTy=17.4×200/50=69

4、6.V(5)　　调压器的输出电流亦即试验变压器的输人电流为15A，此时，调压器的传输功率　　PTy=UTy×ITy=69.6×15=1044VA(6)　　该值小于调压器的视在功率，满足试验要求。　　3谐振交流耐压试验方法　　当所试验的电缆较长时，以导体标称截面240mm2的交联聚乙烯电缆为例，假设电缆长度为1km，其额定电压为8.7/10kv，单相每公里电容量为0.3439μF/km，根据规程要求，其交接试验的耐压水平仍为17.4kV，若采用工频耐压方法，则试验变压器容量需达到：　　PT=C·Ue·Us·100·л=100л×0.3439

5、×17.4×50=94kVA(7)　　显然现场不可能提供这么大的试验电源和试验变压器。因此，工程中常采用串联谐振的方法来对大电容电缆进行交流耐压试验。串联谐振试验装置又分调感式和调频式2种。　　图2谐振耐压试验接线图　　利用谐振电抗器和试品等值电容发生串联谐振，从而在试品上获得品质因数Q倍的励磁电压，最终达到减容耐压目的。图2中励磁变压器型号为YDC6/3一，二次侧3由个绕组组成，每个绕组输出电压为1kV，输出电流为2A，可并联或串联使用，总容量为6kAV。谐振电抗器型号为YDCK-30/18，额定电压为18kV，额定电流为1.67A，电

6、感量为55.21H。电容分压器型号为　　TRF55-0.001(1.028nF/1.164nF/0.55μF)。成套装置配有3只谐振电抗器，故当对8.7/10kV配电电缆进行交接耐压试验时，可试验的最大电容量为:　　C=1/ω2L=1/[(2л×30)2×55.21/3]=15.2μF(8)　　可试验的最小电容量为:　　C=1/ω2L=1/[(2л×75)2×55.21×3]=0.027μF(9)　　4试验方法选择的图谱化　　我们根据试验设备的容量极值计算出了相关设备可试验的最大电容量，即工频交流耐压试验的试验电容量范围为0.01098μ

7、F。谐振交流耐压试验的试验电容量范围为0.027～15.2μF。在已知电缆等值电容量的情况下，我们可以换算到具体线径具体长度的电缆，然后以电缆直径为x轴，电缆长度为y轴，不同的试验方法为分割曲线，实现电缆耐压试验的图谱化。例如当试验的电容量为0.01098μF时，假设所试验的配电电缆直径为400mm2，单相每公里电容量为0.000418μF/m，于是我们可计算出可试验的电缆长度为:　　L=0.01098/0.000418=26m(10)　　同样的，我们可以计算出相同电容量情况下不同直径电缆的长度，并将这些点连成折线。于是我们就得到了如图3

8、所示的试验方法选择图。　　图3试验方法选择图　　图中方块连线及以上部分为谐振耐压试验方法区，菱形连线及以下部分为工频耐压试验方法区，方块连线和菱形连线之间部分为带补偿电容器的谐振试验方法区。当