长交联电缆交流耐压试验的现场应用.pdf

第十七卷第三期
安徽电气工程职业技术学院学报
012年9月
Vol 17, No3 JOURNAL OF ANHUI ELECTRICAL ENGINEERING PROFESSIONAL TE CHNIQUE COLLEGE September 2012
长交联电缆交流耐压试验的现场应用
刘振山,赵爱华,孙云2,任民
1.安徽省电力科学研究院,安徽合肥23002;2.皖能合肥发电有限公司,合肥230041)
摘要:文中分析了交联聚乙烯电缆交流耐压试验采用变频串联/串一并联谐振试验方法的优
缺点,并以一回220kV长距离电缆进行变谐振耐压试验为例,详细介绍了试验前有关参数
计算、试验装置、试验过程及注意事项等,对现场不同试验方案进行了比较。试验结果表明,采
用变频串一并联谐振试验方法对长距离交联聚乙烯电缆进行耐压试验更符合现场要求
关键词:交联聚乙烯电缆;交流耐压试验;变频谐振;串一并联谐振
中图分类号:TM855文献标识码:A文章编号:1672-9706(2012)03-0005-04
Field Application of AC Withstand Voltage Test on Long XLPE Cable
LIU Zhen-shan ZHAO Ai-hua SUN Yun REN Min
(1. Anhui Electric Power Research Institute, Hefei 230022, China; 2. Wanneng Hefei Power
Generation Company Ltd, Hefei 230041, China)
Abstract: The advantages and disadvantages of several AC withstand voltage tests using frequency series/
series-parallel resonant test for the cross-linked polythene cable are analyzed. Taking 220kv long cable
frequency resonant withstand voltage test for example, the paper introduces the parameter calculation, e-
quipment, process and announcements etc in detail, and also compares the different test schemes. Exper
iment results show using frequency series-parallel resonant test method of long cross-linked polythene ca-
ble withstand voltage test is be up to the mustard
Key words: cross-linked polythene cable; AC withstand voltage test frequency resonant; series-parallel
resonant
引言
近年来,安徽电网随着城网改造工程的实施和电力技术的发展,交联聚乙烯(XLPE)电力电缆的使
用越来越广泛,高压交联电缆特别是110kV及以上交联聚乙烯电缆在各供电公司和各大型企业开始大
量使用。这些经过出厂检验的电缆,从运输、存储、施工到附件安装,其间有可能产生机械损伤,或存在
安装工艺上的缺陷。为了检验和保证交联电缆的绝缘性能和安装质量,在送电投运前,对电缆进行现场
耐压试验是十分必要的。从2010年以来,安徹电网就发生2起220kV、1起110kV高压电魏在交流耐压
试验中发生过击穿的故障。对交联聚乙烯电缆及其附件进行交流耐压试验,避免了投运后发生故障的
损失,有效地保证了交联聚乙烯电缆的可靠投运和安全运行。本文针对电缆现场交流耐压的试验方法
和设备选择进行了介绍。
1交联聚乙烯电缆交流耐压试验方法
由于电力电缆一般都有较大的容量,在现场采用工频耐压进行试验的条件难以实现,应用串联谐振
收稿日期:2012-04-10
作者简介:刘振山(1983-),男,合肥人,工程师,从事高压试验工作。
安徽电气工程职业技术学院学报
第十七卷第三期
试验系统不但可以大幅度的降低试验电源容量的要求,降低串联谐振时波形失真度,而且在电缆绝缘击
穿的时候,破坏试验回路谐振条件,不会产生大电流和高电压,从而保证试验设备和试验人员的安全。
本文将具体结合现有串联谐振设备,讨论应用串联谐振交流耐压试验方法。
1.1串联谐振试验原理
交联聚乙烯电缆的现场变频串联谐振耐压试验的工作原理:用电抗器L和被试电缆Cx组成高压
串联谐振的主回路,由变频器调节励磁变压器的电压频率,使得主回路达到谐振状态,最后调节调压器
电压,使被试品电压达到耐压值。
串联谐振试验原理见图1,当试验回路中oL=1/(oC)时,试验回路产生串联谐振。此时,串联谐振
同路的阻抗为:z=√R+(x1-x.)=R
图1串联谐振原理图
B-变频电源;Tー励磁变;Llー串联电抗;Cx-被试电缆
串联回路电流:I=UIR=U。?oC
电容上的电压:U。=lxXc=U/(RoC)
试验同路的品质因数:Q=Ue/U=1/(RoC)
当试验回路谐振时,回路电流和励磁变输出电压U同相位,试验电源的功率仅为回路损耗电阻消
耗的有功功率,试验电缆上无功功率由电抗器提供。试验电缆出现超出外施电压的Q倍,而试验所需
要的电源容量下降为1/Q倍。
1.2串一并联谐振试验原理
当电缆容量很大,励磁变压器的输出电流不能满足试验要求的时候,应用串一并诸振试验的方法
试验原理图见图2。
图2串一并联谐振试验原理
B-变频电源;Tー励磁变;L1-串联电抗;L2-并联电抗;Cxー被试电缆
在试验回路中串人电抗器产生串联谐振来提高试验电压,在被试品两端并联电抗器补偿被试品电
容电流,减少流过串联电抗器的电流,从而降低试验对励磁变压器的容量要求。从本质上说,申一并谐
振试验原理等同于串联谐振试验原理。由于励磁变压器的漏感很小,回路中总感抗:L=、+.,因为并
联电抗器的补偿作用,使流过励磁变压器的电流降低到采用串联谐振时电流的
。试验回路其他
参数的计算可以引用串联谐振的计算方法。
2现场试验实例
本例针对安徽电网最长一回220kV长距离交联聚乙烯电缆(永青一板桥线)的现场交流耐压试验