交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频耐压试验方法

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1、0总第127期山西冶金Total1272010年第5期SHANXIMETALLURGYNo．5，2010文章编号：1672—1152(2010)05—0064—03交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频耐压试验方法杨爱爱(山西太钢不锈钢股份有限公司，山西太原030003)摘要：对电缆主绝缘进行耐压试验是考核电缆绝缘状况，保证电力电缆安全运行的重要手段。本文着重介绍了0．1Hz超低频正弦波耐压试验技术及运用这一技术的耐压测试设备及方法。关键词：电力电缆O．1Hz超低频正弦波技术耐压试验中图分类号：TM211文献标识码：A收稿日期：2010—07～08电力电缆在电力系统

2、及城市配电网中使用广(4)直流耐压试验有积累效应，将加速绝缘的泛，它的绝缘状况直接影响电力系统发、供、配电的老化，缩短其使用寿命。安全运行。对电力电缆进行直流耐压及泄漏电流试使用50Hz交流耐压方法进行试验，由于电缆验，是检查电力电缆绝缘状况的一个主要试验项目。为容性负载，需要很大的试验容量，导致试验变压器2004年山西太钢不锈钢股份有限公司(以下简体积太大，搬运比较困难。针对聚乙烯／交联聚乙烯称太钢)开始对150万1不锈钢供电工程项目进行改电缆的现场耐压试验问题，设备开发一直处于领先造，项目改造历经3a，达到了2座220kV／110kV降地位的美国高电压

3、公司开发出了一种0．1Hz超低压站，14座110kV／10kV降压站、2座35kV／lOkV降频正弦波耐压试验设备，由于其具有消耗功率小、输压站的规模。新建和改扩建后的变电站全部采用聚乙出电压高、输入功率小、设备携带方便等显著特点，烯／交联聚乙烯电缆。截止目前，太钢110kV电力电缆使得这一耐压试验设备得到广泛应用。有17趟、35kV电力电缆有12趟、l0kv电力电缆有为测得更准确的试验数据，使所测试设备的状况341趟，其中95％以jI为聚乙烯／交联聚乙烯电缆。得以更好的反映，2006年5月太钢能源动力总厂电调聚乙烯，交联聚乙烯电缆的广泛应用，对传统作业区

4、新购置了1台试验35kV设备的0．1Hz超低的电缆试验方法提出了挑战，直流耐压试验方法已频试验装置(型号：LF一900MF)、2台试验10kV不适用于这类电缆。主要原因如下[]：设备的0．1Hz超低频试验装置(型号：VLF一4022)。(1)直流耐压试验在绝缘中的应力分布与实际10．1Hz超低频正弦波系统设计原理交流运行电压在绝缘中的应力分布是不同的。前者早在20世纪70年代美国高电压公司就致力于主要按电阻分布，后者主要按电容分布，所以直流耐超低频电缆检测方法的研究，设计生产的电缆检测压试验并不能反映交联聚乙烯电缆的故障及实际运设备能产生真正的高压正弦波，

5、而且设备很轻，成本行情况。接近直流测试系统。经过实践证明使用超低频高压(2)直流耐压试验不仅不能有效地发现交联聚的固体绝缘电缆的击穿电压与使用交流工频所得到乙烯电缆绝缘中的水树枝老化现象等绝缘缺陷，而的电压值是相当的。该设计允许以通常的耐压水平且由于空间电荷的作用，还容易造成高压电缆在交测试得负荷远远超过5F的电缆进行测试，并且仪流情况下某些不会发生问题的地方，在进行直流高使用电压为120V、频率为60Hz(或220V，50Hz)压试验后，投运不久即发生过程中被击穿。的电源。而且，该项设计还可扩展到频率为0．05，(3)直流耐压试验时，电缆缺陷部分发生闪络

6、0．02，0．0lHz的更低频率操作中(0．0lHz频率的测或击穿可能会危害到其他正常的电缆和接头的绝缘试是针对超长电缆的)。部分。该设计的基本思路是产生像正弦波那样的超低频波形，用超低频以低充电电流、相对长一点的时间作者简介：杨爱爱(1976一)，女，太钢能源动力总厂电调作业区技术员，：[程师。Tel：035l一3013493，E—mail：问隔对试品充电至高压。这里超低频的波形是关键，yangxing22@l63．com特别适合的是正弦波，困其避免了其他波形可能产生_2010年第5期杨爱爱：交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频耐压试验方法的高频谐波(高频谐波会

7、对测试目标产生驻波或有(4)HOT端口输出连接被试电缆线芯，COM端害的电压突变)。通过图1可以很清晰地理解该设计口输出连接被试电缆接地，测试电缆电容。的基本理念。系统所需的输入功率是从一个正常的(5)如果电容表模式电缆电容读数小于6F，120V，60Hz或220V，50Hz的电源处获得。输出电按下×l按钮，按表l选择合适的频率。压的振幅是由自动可调变压器控制的，图1中用T1表1电缆电容与频率对照表来表示。该变压器的输出用相应需要的0．1Hz超低频容量，F频率／Hz来调节，该过程在图I中用T2来表示。T2的输出以正1．10．1弦波模式周期性地增加或减少，频

8、率是2倍的输出频2．2O．o5率，这样就会产生—个60Hz(或50