XLPE绝缘高压电缆变频谐振法交流耐压特性试验

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1、2013年8月Aug．2013第41卷第4期(总第227期)Vo1．41No．4(Ser．No．227)XLPE绝缘高压电缆变频谐振法交流耐压特性试验WithstandVoltageCharacteristicTestofXLPEInsulationHVCablebyVariableFrequencyResonanceMethod贾晨，陈博。，王迪，杨宝伟(1．国网长春供电公司，长春130041；2．国网天津市电力公司信息通信公司，天津300010)摘要：分析了交联聚乙烯(xLPE)绝缘高压电力电缆直流耐压试

2、验存在的问题，阐述了用交流耐压试验方法替代直流耐压试验方法的优缺点。在深入研究交流耐压试验法的基础上，提出采用变频谐振系统进行XLPE绝缘高压电力电缆交流耐压试验的可行性和实用性。同时特别指出，在城网中大量存在的新、旧电缆相结合的耐压试验时，应严格执行Q／GDWl68—2。08《输变电设备状态检修试验规程》，以保证电缆安全。关键词：变频谐振；XLPE绝缘高压电缆；交、直流耐压试验；绝缘强度中图分类号：TM247．1文献标志码：B文章编号：1009—5306(2013)03—0017—04交联聚乙烯(xLPE)

3、绝缘电缆具有极佳的电气质的介电常数，特别是在电缆终端头、接头盒等电缆性能、机械性能和耐腐蚀性，其介质损耗小于纸绝缘附件中的直流电场强度的分布和交流电场强度的分和PVC绝缘电缆，电容也小，在没有有效星形接地布完全不同，交、直流电压下绝缘老化的机理也不尽系统中可降低充电电流和接地故障电流。同时，相同。XLPE绝缘电缆弯曲半径小，比其他同类电缆质量1．2直流电压下产生记忆效应的问题轻，终端处理较为简单，不含油且对敷设环境要求较XLPE绝缘电缆在直流电压下会产生“记忆”效低，因而特别适用于城网中较为复杂的线路。XLP

4、E应，存储积累单极性残余电荷。一旦产生“记忆”，需绝缘电缆的抗老化特性及超强的耐热变形性能决定要很长时间才能将这种直流偏压释放。电缆如果在了其在正常运行温度(90℃)、短时故障(130℃)及直流残余电荷未完全释放之前投入运行，直流电压将叠加在工频电压峰值上，使得电缆的电压值远远短路(250C)条件下可允许大电流通过。超过其额定电压，从而有可能导致电缆绝缘击穿。同以往XLPE绝缘电缆投运前的试验，由于试验时，直流耐压试验时，会有电子注入到聚合物介质内设备和被试设备容量较大等原因，一些试验单位现部，形成空间电荷，

5、使该处电场强度降低，从而难于场仍沿用直流耐压试验方法。近年来国内众多研究发生击穿。XLPE绝缘电缆的半导体凸出处和污秽结果表明，采用直流耐压试验方法对XLPE绝缘电点等处容易产生空间电荷。但如果在试验时电缆终缆有不同程度的损害，目前已多采用交流耐压试验端头发生表面闪络或电缆附件击穿，电缆芯线上将替代原来的直流耐压试验，但目前城网中新旧电缆产生波振荡，在已积聚空间电荷的地点，由于振荡电相结合较多，因此现场试验方法以及试验电压等级压极性迅速改为异极性，使该处电场强度显著增大，和时间的确定十分重要。可能损坏绝缘并造

6、成多点击穿。1．3水树枝加速绝缘老化1直流耐压试验存在的问题XLPE绝缘电缆在潮湿运行环境下易产生水树枝，一旦产生水树枝，在直流电压下会迅速转变为电1．1电缆绝缘的电场分布树枝并形成放电，从而加速绝缘劣化，有可能导致在直流电压下电缆绝缘的电场分布取决于材料的工频电压作用下形成击穿，而单纯的水树枝在交流体积电阻率，而交流电压下的电场分布取决于各介工作电压下还能保持相当的耐压值，并能保持一段收稿日期：2013—04—12作者简介：贾晨(1970一)，男，高级工程师，从事高压电力设备试验工作。·17·2013年8月

7、吉林电力Aug．2013第41卷第4期(总第227期)JilinElectricPowerVo1．41No．4(Ser．No．227)时间。RLC2交流耐压试验2．1超低频0．1Hz耐压试验因被试交联电缆的电容量很大，工频试验时所需试验变压器的容量也要很大，导致试验设备笨重而不适用于现场使用。采用0．1Hz作为试验电源，理论上可以将试验变压器的容量降低到1／500，试图1串联电抗器等效等值回路验变压器的质量可大大降低，可以较容易地移动到也就是在被试品得到的容量为试验电源容量的现场进行试验。目前，此种方法主要应

8、用于中低压电Q倍。换言之，小容量的试验变压器可以对大容量的缆的试验，由于电压等级偏低，还不能用于110kV试品进行耐压试验。实际试验回路中的Q值一般可及以上的高压电缆试验。以达到2O～70，激励电压仅为试验品谐振电压的2．2谐振耐压试验1／Q，激励功率亦为谐振功率的1／Q。可调电感型谐振试验系统可以满足耐压要求，2．2．2并联谐振耐压试验但由于设备质量较大而主要用于试验室。而变频谐一般情况下，试验变