《220kV XLPE交联电力电缆系统现场交流耐压试验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《220kV XLPE交联电力电缆系统现场交流耐压试验（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、220kV XLPE交联电力电缆系统现场交流耐压试验么虹杨志姚翔杨福成陈林李华春摘要 文章提出了目前国内在XLPE交联电缆交接试验中存在的问题.从设备和标准上论述了变频谐振 设备在进行110kV、220kV高压电力电缆现场交流耐压的可行性。并通过采用变频谐振设备在工程实践 中的应用实例论证了变频谐振变压器在XLPE交联电缆现场交流耐压中的效果和可行性。关键词电缆现场交流耐压变频谐振1 问题的提出1.1问题及现状目前在国际和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力 电缆。但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，仍沿袭使用直流耐压的试验方
2、法。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XLPE交联聚乙烯电缆有不 同程度的损害。有的研究观点认为XLPE结构具有存储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后， 如不能有效的释放掉直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击 穿。国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际 电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击 穿，也会引起绝缘的严重损伤。其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。 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
3、的发现电缆及电缆接头本身和施工工 艺上的缺陷。因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。目前，在 中低压电缆上国外已使用超低频电源（VLF）进行耐压试验。但由于此类VLF的电压等级偏低，尚不 能用于110kV及以上的高压电缆试验。而近些年由于城网建设改造的进行，110kV及以上的XLPE交 联电缆在城市电网建设中用的越来越多。仅仅靠直流耐压试验后即将电缆投入运行，而在运行电压下 发生电缆或电缆头击穿的事例也时有发生。如何解决110kV及以上XLPE交联电缆投入运行前的有效试验成为人们越来越关心的问题。1.2标准问题由于设备容量和体积等问题，目前国家尚无高压电力电缆敷设
4、后在现场进行交流耐压试验的才目应标准。 但对直流耐压试验的标准，由于前面所述原因人们也产生了一些疑问CIGRI国际大电网工作会议21工 作组的高压挤包绝缘电缆竣工验收试验建议导则中对目前采用的直流耐压试验方法提出疑议，并 推荐使用工频及近似工频（30-300HZ）的交流试验方法。IEC 60840标准中在45-150kV敷设后电缆试 验标准中除原直流试验标准外，增加了 1.7U0 5分钟或1U0 24小时的交流试验标准。而在220kV等级 中IEC 62067/CD草案中则取消了电缆敷设后试验中直流试验的标准，只有交流试验的要求，即 20-300HZ 1.4U0 60分钟。为了更有效的对施工后
5、的交联电缆进行交接试验,最近，华北电力集团公司在 电力设备交接和预防性试验规程修订内容中在电缆主绝缘耐压试验一项中增加了电缆的交流耐压 试验标准。2试验设备电力电缆由于容量大，因此在进行交流耐压试验时相应的需要试验设备容量也大。对于50周的试验设 备来讲，在现场安装后做大容量的电力电缆交流耐压试验几乎是不可能的。比如：如试验一条6.9km 的220kV交联电缆就需要约18MVA（50HZ）的电源功率。试验回路高压侧的电流约达81A。目前，在 国际上已开始采用变频谐振系统用于高压电缆现场试验oCIGRE国际大电网会议21工作组也推荐使用 30-300HZ的变频谐振系统用于现场交流耐压试验。北京供
6、电局近期进口了一套德国海沃公司的变频谐振系统。通过调试试用，现已成功的进行了 3条 220kV共17.7km的XLPE交联电缆和3条共9.3km的110 kV交联电缆，以及一座220 kV GIS和一条40m 的220 kV交联电缆的现场交流耐压试验。变频谐振系统才目对传统的50周交流试验设备和调感调容谐振系统来说具有品质因数高、需用功率小、 体积小、重量轻的优点。主要特点如下:频率取决于负载25-300HZ品质因数70-120系统重量0.5-2kg/kVA组件数量3机械部件没有运动部件北京供电局进口的变频谐振系统是根据北京地区电力电缆工程和GIS设备的具体情况而设计订购的。 如按1.7U0试
7、验标准最长可试验0.2 m f/km的220kV的电力电缆约10 km。该系统可分为两个子系统， 共用一套计算机控制单元。其中试验电力电缆系统部分的主要性能参数如表1。项目参数高压额定电压230kV高压额定电流83A频率范围25-300HZ负载电容范围17nf -2.1 f低压输入电压400V 10%低压输入相数3相4线低压输入频率50HZ低压输入功率200kVA变频试验系统以串联谐振电路原理工作。谐振点是由把频率变换器的频率调整到串联谐振电路的固有 频率而达到的。回路谐振后，输出的电压波形为纯正弦波，系统的频率取决于回路的L-C参数。如下 式：f=1/2nLC 其中电抗器的电抗值是固定的，因此系统的频率取决于负载电容的大小，如上式。对于一个固定电感L值，存在一个最大负载电容下的最小谐振频率值。负载的电容量减少则频率增加，对于固定电感16H而言，其系统的负载频率曲线如图1。
