在役35kV油浸纸绝缘电力电缆现场诊断方法.pdf

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2007年第6期
上海力
工程与技术
在役35k油浸纸绝缘电力电缆现场诊断方法
徐晓峰,孙建生,邓长胜
上海电缆研究所,上海200093)
摘要:在役35kV油浸纸绝缘电缆隐患较多、易发生故障。文章基于对现有运行经验和试验规范的分析,通
过安全可靠的现场试验,可有效地发现潜在缺陷,使线路故障率在短期内下降到合理的水平。实际应用验证
了这一方法的可行性和有效性。
关键词:油浸纸绝缘;电力电缆;诊断方法;现场试验;直流电压;交流电压
中图分类号;TM247+
文献标识码;B
8/30kV及以下纸绝缘电力电缆及其附件的试
验)标准中,安装后的试验规定只做直流电压试
从电力电缆的发展方向来看,油浸纸绝缘电验。后者的试验电压只有4.2Uo。
力电缆将逐步被橡塑电缆所取代。但当前的配电
3)预防性试验标准
系统(尤其是大型企业的配电系统)中有相当数量
DL/T596-1996《电力设备预防性试验规
的油浸纸绝缘电缆仍在运行,有些还位于关键线程》规定对纸绝缘电缆线路进行5min直流电压
路上。这些电缆多数已经运行20~308,存在的试验。试验电压对额定电压21/35kV和26/35
缺陷较多,成为影响供电系统安全运行的主要隐kV分别为105kV和130kV,相当于5kV。
患
(4)塑料绝缘电缆安装后试验
如何在较短的时间内,通过有效和安全的诊
IEC60840规定:对额定电压26/35kV的塑
断试验,最大限度地找出线路中的缺陷部位,采取料绝缘电缆进行20~300Hz交流电压试验,条件
切实有效的技术措施完善现有的电缆线路,保证为2。。华北电力公司与IEC有相同规定;而江
企业的生产安全,成为亟待解决的问题
苏电力公司的试验时间规定为5min。
2.2现有标准试验方法的评述
2标准综述
目前,纸绝缘电力电缆现场试验标准仍只有
2.1现有标准试验方法
直流电压试验。但是我国电缆标准制定经历了从
(1)产品标准
早期向前苏联看齐,发展到现在完全采用要求较
GB/T12976-1991《额定电压35kV及以下低的IEC标准。前苏联电气装置法规及前苏联
铜芯、铝芯纸绝缘电力电缆》标准中关于交流电压国家标准 TOCT18410浸渍纸绝缘动力电缆技术
试验的规定,见表1。
条件》规定:35kV电缆安装后应进行175kV/10
表
min直流耐压试验,相当于1.73×5kV。我国石
试验类则试验电压耐压时间し电压等级/kv
化行业也采用了类似前苏联的标准。
/kV」/min」21/3526/35
按照现有IEC标准试验,只有那些极其严重
或采用2.4
的缺陷可以在试验中发现,而那些相对不太严重
抽样试验2.5
倍直流电压
的缺陷则完全有可能通过试验。这一事实已经由
型式试验4
240
104
国际大电网会议( CIGRE)在对塑料电缆的大量
上述试验电压与塑料绝缘电缆采用的电压
试验研究中给予了证实。
致
(2)安装验收标准
3对交流试验电压的讨论
在GB50150-1991《电气装置安装工程电
相关工程实践
气设备交接试验标准》和IEC60055-1(额定电压
该方法在德国许多电力公司被采用。例如
639一
工程与技术
上海电力
年第6期
Villingen- Schwenningen公司从1989年5月至
表4徳国多特蒙徳公司WLF余(正)弦电压试验结果
1991年9月,总共试验了76根20kV交联电缆,
试结果
盟料绝缘
纸绝缘
采用2.5U。工频电压,持续1h。
测试长度/km
2149
999
击穿数/次
多特蒙德电力公司在1987年至1997年
击穿数/次
期间,总共试验了3184km的10kV电缆。电
表5试验中击穿时间分布表
缆线路的种类包括塑料绝缘电缆和纸绝鑅电
持续时间/min
0~1010~2?20~3030~4?40~50?50~60
缆,以及由两种电缆组成的混合线路,如表2总击穿数/次
796
11
6
所示
纸绝缘电缆击穿/次
表2徳国多特徳公司1987年一1997年
纸绝缘接头击穿/次
电缆测试数据
总击穿比率/%
纸绝缘接头击穿比率/%
测试
混合绝缘电缆{塑料绝缘电缆纸绝缘电缆合计
VLF.试验次数
2364
536
337
323
上述数据表明,该项试验的效果是明显的。
被测长度/km
2425
454
3184
3.3试验方法的安全性分析
上述试验采用的是0.1Hz余弦方波交流电
德国的经验表明,交流电压试验后,新故障点
压,试验条件为3kV,时间为1h。
产生的概率极低,对于早期制造的塑料电缆至少
关于超低频(VLF)电压与工频电压的等效
要2~4a后才会有新的故障。因此,建议采取2
性,柏林 Bewag、 EWE AG、 Oldenburg、 Siemens
U的交流电压试验对健康的电缆是安全的
国家电力公司曾对国内主要城市电力、治金
AG等参与的柏林科技大学、高压工程研究院通
和石化系统的126家电力电缆运行维护单位的
过实验室和现场测试,分别研究比较了XLPE和
91000km、电压大于等于10kV的电力电缆在
油纸绝缘电缆采用不同电压试验的适合性。对子1997年至2001年期间的运行状态进行调查统
油纸绝缘电缆(带有人为的标准缺陷)得到的结计,就电力电缆线路竣工交接试验和预防性试验
果,见表3。
分别采用直流耐压和交流耐压的效果,分别以试
表3油纸绝缘电魏电压试验数据
验合格(A)、投运后360h内有故障(B)和投运后
电乐类型「电压水平/kV「耐压时间/mn被试电缆数」击穿数
360h内无故障(C)三种情况(百分比)进行统计,
结果见表6
VLF正弦
表6电缆线路竣工变接试验和预防性试验结果
VLF余弦
电压「试验类型人10kV电缆线路35kV电缆线路
试验
振荡方波
(50个脉冲
A/%B/%」C/%A%B/"%C/%
直流
直流竣工交接」4.117.5178.415.113.4」91.5
直流
耐压预防性23.
由表3可见
交流耐压预防性9.70190.3001100
注:表6数据包括交联电缆和油纸电缆;具体试验条件不详。
(1)如同XLPE电缆一样,直流电压对油纸
表6数据表明,建议采取的交流耐压试验是
绝缘电缆的缺陷同样不敏感;
安全的。
2)2U的50Hz工频试验与3U。的VLF
自20世纪70年代起,上海对1929年投运的
余(正)弦电压试验等效。
额定电压23kV分相铅包电缆进行了大规模升
综上所述,建议对长期运行的35kV油纸绝压运行,将工作电压提升至35kV,涉及26条电

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