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拓普電氣探究高壓電纜主絕緣交流耐壓試驗(yàn)

2019-7-4  閱讀(1034)

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1、電壓選擇
    根據(jù)電纜試驗(yàn)電壓的要求,選擇具有合適電壓的試驗(yàn)變壓器,使試驗(yàn)變壓器的高壓側(cè)的額定電壓UN大于電纜的試驗(yàn)電壓UC,即UN>UC;其次檢查試驗(yàn)變壓器所需的低壓側(cè)電壓,是否能和現(xiàn)場的電源電壓、調(diào)壓器相匹配。

    交流耐壓試驗(yàn)電壓值既要能滿足發(fā)現(xiàn)被試品的絕緣缺陷,考核其絕緣的抗電強(qiáng)度,又要盡可能避免在試驗(yàn)過程中對絕緣造成較大的損傷,所以確定恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)電壓值意義重大。一般對定型的電纜,根據(jù)預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程確定其試驗(yàn)電壓值。在這里取試驗(yàn)電壓UC=1.1U0=(1.1×500)/√3kV=320kV,U0為電纜的相電壓。由此,變壓器電壓高壓側(cè)的額定電壓設(shè)為UN=330kV。

2、電流選擇
    根據(jù)電纜所需的電流IC選擇高壓試驗(yàn)變壓器的額定輸出電流IN,使其大于電纜所需的電流IC,即IN>IC而電纜所需的電流IC可按下式進(jìn)行估算:
    IC=2πfCxUC×10-3=2π×7.6161×320×10-3=765.7A
    其中Cx為被試品電容和附加電容。試驗(yàn)變壓器的額定輸出電流取IN=770A。
3、試驗(yàn)變壓器容量的選擇
    根據(jù)被試品的高壓側(cè)充電流IS和試驗(yàn)變壓器的額定電壓UN,可以確定試驗(yàn)變壓器的容量,其公式為:
    P=UNIN=330×770=254100kVA
    應(yīng)當(dāng)指出,選擇的試驗(yàn)變壓器的容量應(yīng)盡可能大于計(jì)算結(jié)果,因?yàn)樵囼?yàn)線路、試驗(yàn)設(shè)備,本身對地存在雜散電容,使得估算的試驗(yàn)電流小于實(shí)際值的緣故。
    采用50Hz電壓進(jìn)行試驗(yàn),由于電纜線路的電容較大,做工頻耐壓試驗(yàn)就需要大容量的試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器以及電源等工頻試驗(yàn)設(shè)備。由上面的計(jì)算可知,變壓器的電流和額定容量都比較大,現(xiàn)場往往難以辦到,即使有試驗(yàn)設(shè)備,也需動用大型汽車、吊車等,費(fèi)力費(fèi)時。

3、超低頻交流耐壓試驗(yàn)
    工頻交流試驗(yàn)由于試驗(yàn)設(shè)備容量大而不適合現(xiàn)場試驗(yàn)要求,變頻諧振試驗(yàn)裝置試驗(yàn)產(chǎn)生諧振的條件難以滿足,借鑒高壓XLPE電纜的交流耐壓試驗(yàn)中采用超低頻作為試驗(yàn)電源的方法。超低頻高壓發(fā)生器的工作頻率僅為工頻的1/500,理論上它的容量可以比工頻交流試驗(yàn)降低500倍:

    I=2πfCU×10-3=2π×0.1×7.6161×320×10-3=15.31A
    P=2πfCU2×10-3=2π×0.1×7.6161×3202×10-3=490.02kVA
    所以超低頻高壓發(fā)生器的容量遠(yuǎn)比工頻交流耐壓的試驗(yàn)設(shè)備小。使得試驗(yàn)變壓器的重量可大大降低,按照100~200N/kVA計(jì)算,變壓器的重量達(dá)5~10噸,并不能很容易地移動到現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)。因此這種方法主要應(yīng)用于中低壓電纜的試驗(yàn),由于電壓等級偏低,還不能用于110kV及以上的高壓電纜試驗(yàn)。

4、交流耐壓試驗(yàn)對絕緣缺陷的檢測能力
    交流耐壓試驗(yàn)是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的嚴(yán)格、有效和直接的試驗(yàn)方法,它對判斷電氣設(shè)備能否繼續(xù)參加運(yùn)行具有決定性的意義,也是保證設(shè)備絕緣水平,避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。
    對電纜進(jìn)行一系列的非破壞試驗(yàn)(絕緣電阻、tgδ試驗(yàn)、直流泄漏試驗(yàn)),能發(fā)現(xiàn)一部分絕緣缺陷,但是因?yàn)檫@些試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓比較低,對電纜某些局部缺陷反映不靈敏,而這些局部缺陷在實(shí)際運(yùn)行中可能會逐漸發(fā)展成為影響安全運(yùn)行的嚴(yán)重隱患。如局部放電缺陷可能會逐漸發(fā)展成為整體缺陷或局部缺陷,在過電壓情況下使設(shè)備失去絕緣性能而引發(fā)事故。因此,為了更靈敏有效地查出電纜較危險(xiǎn)的某些局部缺陷和的集中性缺陷,考驗(yàn)電纜主絕緣承受各種過電壓的能力,就必須對電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。

    交流耐壓試驗(yàn)的電壓、波形、頻率和電壓電纜的絕緣內(nèi)的分布,一般應(yīng)實(shí)際運(yùn)行情況相吻合才能有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。即電纜上所施加的試驗(yàn)電壓場強(qiáng)必須模擬電纜的運(yùn)行工況。電纜得出的通過或不通過的結(jié)論要代表電纜中的薄弱點(diǎn)是否對今后的運(yùn)行帶來危害。這就意味著試驗(yàn)中的故障機(jī)理應(yīng)與電纜運(yùn)行中的機(jī)理有相同的物理過程。因此,交流耐壓試驗(yàn)對絕緣的考驗(yàn)比直流耐壓試驗(yàn)更接近實(shí)際。

    交流耐壓試驗(yàn)是在接近運(yùn)行條件的情況下,檢驗(yàn)設(shè)備助絕緣水平。對設(shè)備來說,是一種破壞性試驗(yàn)。在交流耐壓試驗(yàn)中,由于電壓不斷改變方向,因而如氣隙發(fā)生放電后,每個半波里都要發(fā)生局部放電,這種放電往往會促使有機(jī)絕緣材料的分解、老化變質(zhì),降低其絕緣性能,使局部缺陷逐漸擴(kuò)大。可能會對絕緣造成新的損傷或者加劇絕緣原有的損傷,但這些損傷在加壓的時間內(nèi)并未擊穿顯現(xiàn)出來,由于造成的絕緣損傷是不可恢復(fù),如果電纜繼續(xù)投入使用,將會存在很大的安全隱患。因此,在進(jìn)行交流耐壓之前,必須先對其他絕緣試驗(yàn)(如測量絕緣電阻及吸收比,泄漏電流試驗(yàn)、tgδ試驗(yàn)、絕緣油試驗(yàn)等)結(jié)果進(jìn)行綜合分析,以判斷該設(shè)備能否承受耐壓試驗(yàn)的電壓。如果發(fā)現(xiàn)絕緣不良、受期等,應(yīng)先進(jìn)行必要的處理,以免在耐壓的過程中造成不應(yīng)有的絕緣擊穿。

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    變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置、直流高壓發(fā)生器、SF6氣體微水儀、SF6氣體檢漏儀、SF6氣體純度測試儀、SF6氣體綜合測試儀、SF6密度繼電器校驗(yàn)儀、試驗(yàn)變壓器(工頻耐壓試驗(yàn)裝置)、變頻抗干擾高壓介質(zhì)損耗測試儀、三倍頻發(fā)生器(感應(yīng)耐壓試驗(yàn)裝置)、倍頻發(fā)電機(jī)組、交直流分壓器(高壓測量儀)、大電流發(fā)生器(升流器)、變壓器直流電阻測試儀、變壓器變比測試儀、變壓器容量特性測試儀、變壓器空載短路測試儀、變壓器有載分接開關(guān)測試儀、變壓器繞組變形測試儀、變壓器特性綜合測試臺、變壓器鐵芯接地電流測試儀、微機(jī)繼電保護(hù)測試儀、互感器特性綜合測試儀、高壓開關(guān)機(jī)械特性測試儀(斷路器特性測試儀)、回路電阻測試儀(接觸電阻測試儀)、氧化鋅避雷器測試儀、輸電線路參數(shù)測試儀、電容電感測試儀、接地電阻測試儀、絕緣電阻測試儀(兆歐表)、絕緣油介電強(qiáng)度測試儀(絕緣油耐壓測試儀)、絕緣油色譜儀、絕緣靴(手套)耐壓試驗(yàn)裝置、電力安全工器具試驗(yàn)設(shè)備、蓄電池恒流放電測試儀、礦用電纜故障測試儀、真空濾油機(jī)、礦用檢測設(shè)備、油品分析儀器、智能型太陽能光伏接線盒測試儀、電熱電器、絕緣制品等。        

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