摘要:由于固體絕緣電纜的快速發(fā)展,幾乎已取代了油浸紙介質電纜,而直流耐壓試驗已不能適應固體絕緣電纜試驗要求。故介紹了目前國內外所采用的幾種固體絕緣電纜的試驗。
引言
隨著電力電纜的應用越來越普遍,對其提出了兩個焦點話題:①電纜出現(xiàn)故障后如何簡便、快速、準確地測出故障點的位置;②現(xiàn)場如何對電纜定期或必要的進行有效試驗。因此即在現(xiàn)場用什么試驗方法才能達到與電纜工頻試驗一樣的試驗效果,這是現(xiàn)場試驗人員迫切需要解決的問題。
1 電力電纜的幾種試驗方法
電力電纜主要試驗其絕緣層,應考慮電纜絕緣的泄漏特性、耐壓特性、損耗特性和局放特性等。
a)電纜絕緣的泄漏特性。
b)電纜絕緣的耐壓特性。
c)電纜絕緣的損耗特性。
d)電纜絕緣的局放特性
因此有以下幾種電纜的絕緣試驗方法。
1.1 兆歐表法
兆歐表通常有500V、1000V、2500V、5000V、10kV多種不同電壓等級,兆歐表法是兆歐表在某一恒壓下測量絕緣體的電阻值。它只能反映電纜絕緣的泄漏特性。
1.2 直流耐壓試驗
直流耐壓試驗反映電纜絕緣的泄漏特性和耐壓特性。理論分析和實際效果均表明油浸紙介質電纜、充油電纜或充氣電纜。其直、交流耐壓特性基本相同。
固體介質電纜如橡塑電纜(包括固體絕緣電纜),因絕緣層中氣隙的存在,在直流狀態(tài)下往往會使氣隙短時放電,而加強(提高)了氣隙的耐壓強度,同時由于氣隙放電后形成的反電勢短時不能消失而形成積累效應,當改變外加電壓方向后,絕緣耐壓強度顯著降低。故直流耐壓試驗不但不能充分反映電纜的實際耐壓,且有時對電纜還有破壞作用。
固體絕緣電纜在運行過程中發(fā)生的故障,用兆歐表測電阻較低,用直流電源“燒穿”故障點時,絕緣電阻卻越來越高,即泄漏電流越來越趨于正常值,“隱蔽”了故障點。其原因為:②直流作用下多個含潮水氣隙引發(fā)的故障點放電后形成反電勢,提高了該點絕緣強度;②交流下形成的導電橋路在直流下被破壞。故障直流耐壓不適合試驗橡塑電纜。
1.3工頻耐壓試驗方法
工頻耐壓試驗Z能反映電纜絕緣實際情況的,原因為:①電纜是在工頻下運行的,其試驗電壓頻率在工頻下Z為合理,可*模擬運行情況。②從理論上講,工頻耐壓試驗不但能反映電纜的泄漏特性,而且能*反映電纜的耐壓特性,還能反映電纜局部電介質損耗引起的局部耐壓特性。
但實際中,由于電纜為容性負載,每兆歐有約150~400PF的電容量。若10kV 固體絕緣電纜長為1k兆歐,工頻試驗電壓為20kV時可計算出該試驗設備的容量 ≮50kVA 。故需50kVA的調壓控制器和50kVA/20kV的試驗變壓器才能完成工頻試驗。若電纜的長度為5k兆歐時,設備的容量應≮250kVA。而當電纜為110kV耐壓等級電纜時,也可通過上式計算得知。當電纜較長時因設備太笨重而無法實施。
為了減小工頻試驗裝置的體積重量,通常由變壓器與電感L、電纜組成工頻串聯(lián)諧振電路(見圖1)。
因電纜電容一定,可通過調節(jié)電感使回路發(fā)生工頻串聯(lián)諧振。此方法顯然比直接采用工頻變壓器做試驗要好此,但實際設備很笨重,且操作很麻煩。
圖1 工頻串聯(lián)諧振裝置原理圖