多回路电缆现场交流耐压试验研究.pdf

第30卷增刊
电力科学与工程
Vol 30. Su
2014年6月
Electric Power Science and Engineering
Jun.2014
多回路电缆现场交流耐压试验研究
王录亮
海南电力技术研究院,海南海口570203)
摘要:在对多回路电缆进行交流耐压试验前制定合理的接线方案,对于满足实验要求和编短工作时间具
有重要意义。根据多回路220kV交联聚乙帰电缆现场交流耐压试验所采用的接缄情况,基于变频请振原
理,计算不同接线情况下的试验谐振频率和回路电流。然后,将计算値与试验结果对比分析,获得最住
试验接线方式,并根据接缄方式改进试验方案。实验结果表明,合理的试验接线方不但能满足试验要
求,而且能大大绵短工作时间。
关键词:多回路电缆;耐压试验;变频谐振;接线方式
中图分类号:TM247文献标识码
试品能否持续承受试验电压1h,来判别电缆是否
0引言
存在缺陷。
多回路电缆进行1h交流耐压试验时,若单
~380V
根电缆电容量不大,可将多根电缆并联同时做耐
变
压试验,这样既满足试验要求,又可缩短工作时
频
らN:C1c2C
电3
间,因此试验前制定出合理的接线方案具有重要
分
意义。本文基于变频谐振原理,对多回路220kV
X压
励磁变
器
交联聚乙烯绝缘电缆现场交流耐压试验时所采用
的不同接线方式进行对比分析,给出了符合现场
条件的最佳试验方案。
保护接地采样信号系统接地
图1多回路电交流耐压试验接线原理图
变频请振原理
当试验回路发生诺振时,谐振频率∫为
多回路电缆交流耐压试验接线原理图,如图
1所示。图中,c,L.,L分别表示被试品电容
c)
串联谐振电感、并联补偿电感;,,分别对
当试品上所施加的电压为试验电压时,流过
应流过试品、L.及L的电流;c,!?,分试品、并联补偿电抗及串联谐振电抗的电流大小
别对应1,2,…,n根同时进行交流耐压试验的
和试验回路的品质因数Q分别为
电缆电容;U,为施加在试品上的试验电压?。
(c;+c2
(2)
试验时,变频电源根据试验回路的电抗和试
(3
品电容的大小自动扫频,使试验回路发生谐振;
4
接着,按要求手动调节励磁变的输出电压,使试
品上所施加的电压与试验电压相等;最后,根据
U、R
(5
收稱日期:2014-05-13。
作者简介:王录亮(1986-),男,助理工程师,从事电力系统高压试验及变电设备状态检测技术研究工作。
万方数据
电力科学与工程
2014年
式中:U为励磁变输出电压;R为试验回路
(3)现场电抗器布置情況:L1,L2,L,L.分
电阻
别表示4台高压电抗器(L1与L2垂直布置;L与
L水平布置),且两者间距较小。
2试验案例
2.2试验方案实施与探讨
2.1试验相关参数
本文采用变频谐振装置,对某新建220kV变
试验时,试验人员尝试改变4台电抗器的连
电站GIS电缆出线进行交流耐压交接试验,具体接方式,对一回电缆同时进行交流耐压试验,如
参数如下。
图2所示。图中,L。和L将随着连接方式的不同
(1)変频谐振装置参数:①变频电源功率而改变,考虑到现场电抗器的布置情况,分别采
300kW,输入三相电压380V,输出电流0~450用5种方案对一回电缆进行耐压,试验电压为178
A,工作频率20-400H2,连续工作时间90min;kV?,电抗器接线方案及试验结果如表1所示。
②励磁变压器容量80kV?A,高压额定输出电流
5A,工作频率30~300Hz,连续工作时间1h;
③高压电抗器(4台)额定电压230kV,额定电
流6.3A,额定电感量185H,工作频率30~300
变频电源
CC
Hz,连续工作时间1h;④电容分压器额定电压
分
x「压
500kV,额定电容量0.001pF,工作频率30
励磁变
器
R
300Hz。
(2)试验电缆参数:①型号 YJLWO2-3
保护接地采样信号系统接地
1200mm2-127/220kV;②电缆共3回,每回电缆
有3相,单相电缆长度均为0.158km;③单相电
图2一回电缆变流耐压电抗器不同接线方案图
缆电容量0.179uF/km。
表1试验不同接线方案实施及试验数据
方案同时进行耐压电抗器组合
计算值
试验值
电缆数量
方式
F/Hz
i。/A
f/Hz
试验结果
3根电缆
串诸
40.17
3.812
O L/R
40.15
失败
2串诸
2.696
20.L/R
28.39
失败
1串谐、2并补
失败
2并谐、2并补
3.812
04L/R4
失败
V
2串诸、2并补
63.52
1.205
L/R
63.48
成功
注:N(N=1,2)串谐、M(M=1,2)并谐分别表示N个电抗器串联或M个电抗器并联作为串联谐振电感;2并补指2个电抗器并联
作为并联补偿电感;の;(i=1,2
5),R1(i=1,2,…,5)分别对应方案「至方案V试验谐振角频率及回路电阻;L为单台电抗器
电感
由表1可知,试验回路的谐振频率计算值与试需合理组合,否则不但不能降低励磁变的输出电
验值基本一致,因此可认为本文采用的计算方法流,还增加了试验回路有功损耗,使试验回路的
是合理的,所得计算结果可用于对试验方案进行值降低
如下探讨。
(2)对比方案I和方案Ⅲ、方案Ⅱ和方案V
(1)对比方案I与方案Ⅳ可知,多台电抗器可知,当励磁变输出电流较大时,在原试验回路
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