高压电缆交流耐压试验工法

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1、高压电缆交流耐压试验工法湖北省电力建设第一工程公司刘清陈晓凯何雄峰1前言近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对交联聚乙烯（XLPE）绝缘电力电缆有不同程度的损害。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。因此，采用可调频（30Hz~300Hz）串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。其输入电源的容量能显著降低，重量减轻，便于使用和运输，可以得到更高的品质因数（Q值），并具有自动调谐、多重保护、以及降低噪音、灵活的组合方式、单件重量轻等优

2、点。2工法特点2.0.1详细介绍了试验前安装检查内容，分析了高压电缆电气交流耐压试验交接成功的前提，指出了电缆施工过程质量预控制的要点。确保专业人员能全面了解整个工艺流程和交接试验。2.0.2详细阐述高压、超高压、大容量电力电缆交流耐压试验的原理，给出了试验设备选型方法和试验方法。2.0.3总结出了一套保证试验过程安全、可靠的技术手段和技术措施。3适用范围本工法适用于110kV及以上交联聚乙烯电力电缆的施工质量预控制和交流耐压试验。4试验工艺原理变频串联谐振装置原理图见图4-1，变频串联谐振装置一般由变频电源、励磁变压

3、器、谐振电抗器、电容分压器构成。励磁变压器谐振电抗器CX图4-1变频串联谐振装置原理图220V/380V工频交流电送入变频电源，经变频电源处理后，输出频率、幅值可调节的电压，输出电压送至励磁变压器的低压侧，经励磁变压器升压后送入由谐振电抗器、电容分压器以及被试品构成的串联谐振回路，回路谐振频率由谐振电抗器电感、试品电容、分压器电容和共同决定。在变频电源较小的输出电压下调节其输出频率，当输出频率等于谐振频率时，串联谐振回路发生串联谐振，再调节变频电源输出电压使试品电压到达试验值。在回路谐振的条件下，试品电压为1/15励磁

4、变压器输出电压的Q倍，试品试验容量为励磁变压器输出容量的Q倍。Q为串联谐振电路的品质因数。变频串联谐振回路等值电路见图4-2。USC图4-2串联谐振等值电路图图中：US为励磁变压器高压绕组串并联后的输出电压，受变频电源控制，电压幅值和频率可调节；UC为电容分压器的端电压；R为串联谐振回路的等值电阻，包括励磁变压器等效到高压侧的内阻、谐振电抗器内阻、试品内阻以及试验电晕损耗等值电阻等；L为串联谐振回路的等值电感，即励磁变压器等效到高压侧的漏电感、谐振电抗器电感之和；C为串联谐振回路的负载电容与分压器电容之和。串联谐振回路

5、电流I为：I?US1R?j(?L?)?C4-1试品电容上电压UCX为：UCX?UC?14-21R?j(?L?)j?C?C?US调节变频电源频率，满足?L?1时，回路发生串联谐振，??2?f0，则谐振固有频率f0为：?C4-3f0?US?Q?US4-4?CR此时试品上电压UCX为：UCX?UC?串联谐振电路的品质因数Q为：通常?L>>R，因此试品电压UCX谐振时电源输出容量S为：1?L?4-5?CRR为电源电压U的Q倍。Q?2USS?US?I?4-6R谐振时试品容量QCX：2USUU4-7QCX??UCX?S

6、?S?Q?SRR?CR由此可得试验电源容量可降低至试品所需容量的1/Q，当试品击穿时，谐振回路失谐，故障点通过的放电电流仅为被试品的储能，对试品破坏小，而谐振回路的选频特性决定了试品上电压波形失真较小。2/155施工工艺流程及操作要点5.1试验工艺流程施工质量预控制→制定试验方案→设备选取及运输→试验前准备→试验接线→试验结果分析。5.2施工质量预控制施工质量预控制是各项试验得以顺利进行的基础，也是高压电缆电气交流耐压试验交接成功的前提。5.2.1电缆布放安装质检控制适用于高压电缆敷设的施工，包括电缆的运输、保管，电缆

7、管的加工敷设、支桥架的安装等质检控制。1、电缆运输、检查和保管质量控制1）运输装卸过程中，电缆及电缆盘不应受到损伤；装设应采用吊车或铲车，严禁将电缆盘由车上直接推下；在运输装卸过程中电缆盘应牢固固定，严禁平放；电缆盘滚动时必须顺着盘上的箭头指示或电缆的缠紧方向；电缆不应在地上直接拖拉。2）当电缆及其附件到达现场后，应立即进行下列检查：产品的技术文件齐全；电缆型号、规格、长度符合定货要求，附件齐全；电缆外观无损伤；电缆封端严密。3）电缆集中存放，并标明型号、电压、规格、长度；电缆盘之间应留有通道；地基应坚实，存放处不得积

8、水；电缆在保管期间，电缆盘及包装应完好，标志应齐全，封端应严密；电缆支桥架、夹具等附件应分类保管，不得因受力变形。设计、订货、监造、出厂质检、运输、到货质检程序完备，缺陷消除封闭，电缆到达现实物见图5.2.1-1。1）电缆唛头2）电缆外观3）电缆到货实体图5.2.1-1电缆到达现场质检2、电缆管的敷设：认真阅读图纸，确定电缆保护管