摘要分析了高電壓直流耐壓試驗可有效發(fā)現(xiàn)紙絕緣電纜
缺陷 但在發(fā)現(xiàn)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜缺陷方面有局限
性。介紹了通過分析直流耐壓試驗,、泄漏電流來判斷電力電
纜主絕緣缺陷的方法,。
關(guān)鍵詞 直流耐壓試驗; 絕緣缺陷; 交聯(lián)聚乙烯
Abstract: the
author analyzes the high voltage dc
pressure test can
effectively found paper insulation cable
defect, but in found
crosslinked polyethylene insulated
power cable defects have
limitations. This paper analyzes
dc pressure test, leakage
current power cable to judge
Lord insulation fault method.
Keywords: dc
pressure test; Insulation fault;
Crosslinked polyethylene
1 前言
電力電纜作為一種輸電設(shè)備不但具有占地少、供電可
靠性高,、運行和維護簡便,、可保密等優(yōu)點而且有利于提高
電力系統(tǒng)功率因數(shù)有利于美化城市.由于進行直流耐壓試驗
的方法種類較多接線方式各異試驗結(jié)果差別很大。隨著
交聯(lián)電纜的廣泛使用對油浸紙絕緣電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣
電纜都采用直流耐壓試驗是否合適如何正確判斷電纜的試
驗結(jié)果能否投入運行這些都是我們在工作中遇到的實質(zhì)
性問題需要我們正確地判斷并得出正確的結(jié)論為電纜的
安全運行提供可靠的依據(jù),。
2 直流耐壓試驗對發(fā)現(xiàn)紙絕緣電纜缺陷的有效性
直流耐壓試驗可判斷紙絕緣電纜的好壞并可獲取其內(nèi)
部缺陷的可靠數(shù)據(jù),。避免交流高電壓對紙絕緣的永久性破壞
作用,。在直流電壓的作用下電纜絕緣中的電壓按絕緣電阻
分布當電纜絕緣存在發(fā)展性局部缺陷時直流電壓將大部
分加在與缺陷串聯(lián)的未損壞的部分上所以直流耐壓試驗比
交流耐壓試驗更容易發(fā)現(xiàn)電纜的局部缺陷。電纜直流耐壓試
驗時電纜導體接負極,。這時電纜絕緣中有水分存在將會
因電滲透作用使水分子從表層移向?qū)w發(fā)展成為貫穿性擊
穿缺陷易于在試驗電壓下?lián)舸┆ㄒ蚨欣诎l(fā)現(xiàn)電纜絕緣
缺陷,。在直流電壓下絕緣介質(zhì)中的電壓按電阻系數(shù)分布
當介質(zhì)有缺陷時電壓主要由與缺陷部分串聯(lián)的未損介質(zhì)的
電阻承受使缺陷更容易暴露。電纜紙絕緣在直流電壓下的
擊穿強度約為交流電壓下的 2 倍以上所以可施加更高的直
流電壓對絕緣介質(zhì)進行耐壓強度的考驗,。在許多情況下用
遙表測量電纜的絕緣良好而電纜的絕緣在直流耐壓試驗中
被擊穿,。因此直流耐壓試驗是檢驗電纜耐壓強度、發(fā)現(xiàn)紙
絕緣介質(zhì)受潮,、機械損傷等局部缺陷的有效手段,。
3 耐壓試驗
耐壓試驗分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗。目前橡塑
電纜特別是交聯(lián)聚乙烯電纜得到迅速的發(fā)展由于高壓交
聯(lián)聚乙烯電纜采用直流耐壓存在有明顯缺點,。不宜采用直流
電壓試驗,。原因有以下兩點①直流試驗電壓過程中交聯(lián)聚
乙烯電纜及附近形成空間電荷對絕緣有積累效應加速絕
緣老化縮短使用壽命。②直流電壓下絕緣電場分布與實際
運行電壓下不同前者按電阻率分布而后者按介電常數(shù)分
布,。
由于橡塑電纜的絕緣特點直流耐壓不能模擬運行工況,。
而且由于橡塑電纜對直流電壓有記憶效應使直流試驗有累
積疊加效應使得運行后電纜承受過電壓導致絕緣擊穿。
還有一個特點是橡塑電纜的絕緣內(nèi)易產(chǎn)生水樹枝在直流試
驗設(shè)備試驗時充電電流小,、容量小,、重量輕。
此外直流試驗大多數(shù)試驗電壓值在 4.0U0 以下而對
110KV 及以上的橡塑電纜即使有缺陷的接頭或嚴重的氣隙
其對直流的耐受力大于 4U0因此直流對于發(fā)現(xiàn)高壓橡塑電
纜的缺陷已近無效,。
3.1 交流耐壓試驗設(shè)備,。
諧振試驗裝置由于把電纜的電容作為諧振參數(shù)由諧
振回路提供電流。因此試驗設(shè)備相對體積小,、重量輕可
以在現(xiàn)場實現(xiàn),。
諧振試驗裝置可以分為調(diào)頻式諧振、調(diào)感式串聯(lián)諧振
對于交聯(lián)電纜20HZ~300HZ 的交流電的檢測功效是一樣
的,。
一般可選用調(diào)頻式諧振裝置它是目前做高壓電纜耐壓
試驗的首選設(shè)備,。它具有品質(zhì)因數(shù)高、試驗電流小,、輸入功
率小,、輸入功率小、擊穿時短路電流等優(yōu)點,。
3.2 交聯(lián)聚乙烯電纜的常見事故及診斷
3.2.1 水樹枝劣化是交聯(lián)聚乙烯電纜事故的主要原因約
占 70%,。對于運行環(huán)境惡劣如散熱不良的電纜要特別注意。
3.2.2 屏蔽銅帶斷裂開在屏蔽銅帶一端接地的電纜中
當屏蔽銅帶斷裂時非接地端的銅帶上將感應出高電壓,。導
致斷裂部位放電往往破壞絕緣,。其事故特點是彈芯比三芯
多斷裂部位冒火、冒煙,。
3.2.3 銅屏蔽接地故障多半發(fā)生在接頭處由于密封不
嚴纜頭受潮使銅屏蔽和鋼鎧之間絕緣下降,。電纜護層故障
——原電池原理判斷用橡塑電纜護套損傷揮測儀定位電
干電纜線芯在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生尖銳毛刺,。電場畸變導致主
絕緣劣化放電。因此 3KV 以上的交聯(lián)聚乙烯電纜都有兩層半
導體材料構(gòu)成的線芯屏蔽層和絕緣屏蔽層,。如果屏蔽層帶做
得厚度不夠厚薄不均,、直接影響電纜的安全運行和壽命。
4 電纜絕緣試驗的技術(shù)
4.1 直流耐壓試驗時必須采用負極性連接
一般在進行直流耐壓試驗時只注意接線是否正確而
忽略電壓極性的問題,。電力電纜直流擊穿強度與電壓極性有
關(guān)如將電纜芯接正極在電場作用下電纜絕緣層水分將
會滲透移向電場較弱的鉛皮結(jié)果使缺陷不易發(fā)現(xiàn)擊穿電
壓比電纜芯按負極接線時提高 10%。因此對電力電纜進行
直流耐壓試驗要采用負極性連接,。
4.2 直流耐壓試驗時必須將電纜充分放電
電力電纜的電容量很大進行直流耐壓試驗后剩余電
荷的能量還比較大直接影響絕緣電阻和吸收比的測量,。如
果電纜在第一次直流耐壓試驗后放電時間短未將剩余電
荷放盡就進行絕緣電阻試驗充電電流與吸收電流會比第一
次減小這樣就會出現(xiàn)絕緣電阻虛假增大和吸收比減小的現(xiàn)
象。
4.3 直流耐壓試驗時必須加以屏蔽
對電力電纜進行直流耐壓及直流泄漏試驗時因試驗電
壓較高絕緣良好的電纜泄漏電流較小因而設(shè)備引起的雜
散電流對試驗結(jié)果影響很大,。為了消除雜散電流對試驗結(jié)果
的影響采用微安表接在高壓側(cè)高壓引線及微安表加屏蔽
接線,。這種試驗接線由于采取微安表接在高壓回路且高
壓引線和微安表加了屏蔽因此能消除高壓引線電暈和試驗
設(shè)備雜散電流對試驗結(jié)果的影響其試驗結(jié)果的準確度高。
此種接線對電纜外皮對地絕緣或不絕緣的都可采用,。
5 試驗結(jié)果的分析與判斷
一般可認為通過直流耐壓試驗而未被擊穿的電纜的絕緣
是合格的該電纜可以投入系統(tǒng)運行,。但并不是說通過直
流耐壓試驗的電纜質(zhì)量就是好的。具有優(yōu)良質(zhì)量的電纜線路
應在合理運用及無外力損傷的情況下安全運行數(shù)十年無事
故,。判斷電力電纜線路絕緣優(yōu)劣的標準如下
5.1 電纜經(jīng)直流耐壓試驗后絕緣擊穿者不能投入系統(tǒng)運
行應立即測尋故障點并進行搶修,。
5.2 泄漏電流隨試驗電壓的增高而急劇上升者或者電纜
在試驗電壓穩(wěn)定后泄漏電流急劇上升不能投入系統(tǒng)運行
應人為提高試驗電壓將電纜擊穿然后測尋故障點并進行搶
修。
5.3 若泄漏電流值很不穩(wěn)定(排除電源電壓波動等外界因
素)則可能是電纜絕緣內(nèi)部微小氣隙的局部放電引起的,。這
時可延長耐壓持續(xù)時間或提高試驗電壓觀察泄漏電流的變
化情況,。如果在延時或提高電壓的情況下泄漏電流惡化趨
勢不大可以投入系統(tǒng)運行3 個月后再復試。
5.4 泄漏電流不平衡系數(shù)超過規(guī)定的標準時不平衡系數(shù)
不大于 2應首先排除外界因素造成的影響當確認是由電
纜絕緣內(nèi)部缺陷引起的泄漏電流不平衡時應采取上述第
5.3 條中的延時或提高試驗電壓的方法進行考核,、判斷與處
理,。
5.5 泄漏電流隨時間延長有上升趨勢且泄漏電流值比上
次顯著增大時可采取上述第 5.3 條中的延時或提高試驗電
壓的方法進行考核、判斷與處理,。
5.6 直流耐壓試驗中有少數(shù)閃絡(luò)現(xiàn)象但在延時或提高試
驗電壓情況下閃絡(luò)現(xiàn)象不再出現(xiàn)者允許投入系統(tǒng)運行
但需 6 個月后復試如果仍有閃絡(luò)現(xiàn)象出現(xiàn)一般應找出故
障點并予以排除,。
6 結(jié)語
直流耐壓試驗不能有效地發(fā)現(xiàn)高壓交聯(lián)聚乙烯主絕緣電
纜的缺陷在直流電壓下由于溫度和電場強度的變化交
聯(lián)聚乙烯絕緣層的電阻系數(shù)會隨之發(fā)生變化絕緣層各處電
場強度分布因溫度不同而各異在同樣厚度下的絕緣層因
為溫度升高而擊穿水平降低由于高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣層
厚因此不宜用于直流試驗測試交流耐壓試驗是檢驗交聯(lián)
電纜絕緣質(zhì)量的有效手段。準確有效的掌握電纜各部位的運
行狀況有利于提高電纜的安全運行減少電纜在運行中的故
障,。
