1、概述 電力電纜的設想和生產(chǎn)請求牢靠性高、壽命長。因而，電纜建筑和修繕以后必需進行多余的實驗，于是，還要進行活期的防止性實驗。因為電力電纜芯皮之間的電定量比擬大(約0.2μF/km)，實驗電壓高，因而，用人頻電壓對于其絕緣進行實驗時需求很大的定量，雖然實驗電源的定量能夠用串聯(lián)諧振和無功功率彌補辦法減小，但這并使不得減小全部實驗裝置的額外裝配定量(容積和分量)。因而，用人頻電壓很難對于電力電纜(尤其是高電壓頭銜的電力電纜)進行當場耐壓實驗。眼前，XLPE/PE電纜曾經(jīng)在很多供電單位及工場配電系統(tǒng)中運用。但已敷設使用的XLPE/PE電纜，部分事變率相等高，部分即便進行過絕緣防止性實驗(囊括直流耐壓實驗)仍難以保障保險運行［1］。這是因為還沒有構(gòu)成一套實用于這種電纜的幼稚的絕緣實驗辦法及老化絕緣確診技術。 保守的電力電纜防止性實驗名目首要有絕緣電阻實驗、直流耐壓實驗及走漏電流實驗。把該署辦法使用到對于XLPE/PE電纜防止性實驗中，曾涌現(xiàn)在當前的運行中做過耐壓實驗的電纜比不做耐壓實驗的電纜更簡單擊穿的景象［1～4］。為此，研討職員對于XLPE/PE電纜在直流磁場下的特性進行了研討。研討后果標明，在直流耐壓實驗中所注入的點電荷或者增添劑的水解將使XLPE/PE電纜絕緣產(chǎn)生不易中和的空間點電荷，導致磁場失真，招致在實驗后的放電進程中或者再強加運行電壓時發(fā)生電纜擊穿，即便不發(fā)生擊穿，也會導致絕緣的重大損害，因為使不得采納直流電壓進行XLPE/PE電纜實驗［2～9］。因而，必需研發(fā)新的實驗設備和探尋新的實驗辦法，再不對于XLPE/PE電纜進行適合確當場耐壓實驗。 本文章由直流電阻測試儀生產(chǎn)廠家-上海百試電氣科技有限公司為您提供！ 比來，在電力系統(tǒng)中，除非依然用直流高壓對于XLPE/PE電力電纜進行耐壓實驗外，還采納工頻諧振電壓、0.1HzVLF余弦方波電壓、0.1HzVLF正弦波電壓和振蕩電壓(頻次為1～10kHz)做耐壓實驗。 一些研討職員分析了相反形式電壓的有關實驗辦法，發(fā)覺一切該署波形均可用來各種型的電纜。非洲高壓實驗室曾經(jīng)證實了工頻電壓與別的實驗波形的電壓之間就實驗后果而言無恒定的對比關系［10］。1989年，柏林輕工業(yè)大學高電壓技術研討地點當場和實驗室做比照實驗，研討上述電壓波形對于中壓電纜(XLPE/PE和竹紙絕緣電纜)進行當場耐壓實驗的實用性［10,11］.為了把之上電壓實驗同直流電壓實驗后果進行比照，同聲還做了直流電壓實驗。 實驗標明，采納各類波形電壓檢測相反電纜(電纜A：在前導熱層上有戳穿性水樹枝，它已使65%絕緣短接，該電纜已運行12a；電纜B：在外導熱層上有戳穿性水樹枝，它已使85%絕緣短接，該電纜已運行11a)水樹缺點時，擊穿電壓值的陳列秩序是反復涌現(xiàn)的，如圖1所示。在肯定水樹缺點的局部放電肇始電壓實驗中，也能夠看到異樣的陳列秩序，見圖2。 對于存在扎針缺點的新XLPE電纜(未受損的盈余絕緣薄厚為0.8mm，盈余耐電強度在50Hz時為2V0)進前進一步的實驗，后果如次：電壓程度2V0～4V0，實驗時間為30～60min的電壓實驗中，除直流外別的電壓波形均能牢靠地發(fā)覺這種缺點。 圖1 相反電壓波形下電纜A和B的擊穿電壓的值 圖2 運行老化電纜的局部放電肇始電壓值 運用各類電壓波形對于存在人力模仿濕潤缺點的竹紙絕緣電纜進行實驗，實驗后果標明：一切交流電壓波形和直流電壓一樣，都能牢靠地發(fā)覺這種缺點，并且是在比擬低的電壓下發(fā)覺的。 柏林輕工業(yè)大學的實驗后果標明： a.用VLF電壓進行實驗比用直流電壓能發(fā)覺更多的塑料電纜中的缺點。 b.在實驗后，未發(fā)覺被試電網(wǎng)因為電纜缺點而招致運行故障。 總之，國際外少量研討后果標明：對于XLPE電纜****好用0.1Hz電壓進行實驗，也能夠用人頻諧振電壓實驗，但使不得用直流電壓做實驗。 2 0.1Hz超低頻電壓實驗名目 0.1Hz超低頻實驗名目依據(jù)電壓波形的相反而有所差別。0.1Hz超低頻電壓波形根本上有3種：正弦波、三角形波和余弦方波。變壓器直流電阻測試儀過來已經(jīng)進行過的0.1Hz超低頻實驗的名目首要有耐壓實驗、局放實驗和介損實驗［3～6,9～13］。千萬，并不是在一切3種電壓下都能夠進行下面3種實驗。從實踐上講，3種電壓波形與能夠的實驗項手段對于應關系見表1。 從實踐上講，局部放電實驗對于當場耐壓實驗也是實用的，然而，因為當場干擾的簡單性和去除干擾的技術難度等緣由，0.1Hz超低頻當場耐壓實驗名目實踐上很少囊括局部放電實驗，0.1Hz超低頻實驗的首要實驗名目只要耐壓實驗和介損實驗，而以耐壓實驗****廣泛。 表1 電壓波形與實驗名目對于應關系 實驗名目 正弦波電壓 三角形波電壓 余弦方波電壓 電壓耐受實驗 ※ ※ ※ 介質(zhì)消耗實驗 ※ 局部放電實驗 ※ ※ ※ 注：※專人可以進行實驗 2.1 耐壓實驗 0.1Hz超低頻耐壓實驗與一般的50Hz工頻實驗的做法根本相反，所相反的是實驗時所加電壓的大小和實驗時間的長度。 關于XLPE/PE電力電纜，參照德國規(guī)范(VDE-0276-620),0.1Hz超低頻耐壓實驗所加實驗電壓為電纜額外相電壓(U0)的3倍(工頻為2倍)，實驗時間為60min。 2.2 介損實驗 固然耐壓實驗對于試品的絕緣考驗****刻薄，然而，為了更好地對于試品的絕緣情況進行牢靠的評定，除非耐壓實驗外，還要對于試品進行別的的非毀壞性實驗。介損實驗便是內(nèi)中一度首要的實驗名目。 介損實驗是經(jīng)過測量介質(zhì)喪失角正切值tanδ的大小及其變遷趨向肯定試品的全體絕緣情況。關于0.1Hz下介質(zhì)喪失角正切的實驗，柏林輕工業(yè)大學的研討后果［10,11］為： a.新XLPE電纜的0.1Hz喪失角正切的測量值不超越0.002； b.在電網(wǎng)中能夠看作運行中一般老化的電纜，其介質(zhì)喪失角正切測量值在0.002～0.0039范疇內(nèi)。假如0.1Hz喪失角正切值大于0.004，則該電纜在當前接續(xù)運行時相等屢次地涌現(xiàn)事變，在一般狀況下，在測量時期就擊穿。然而0.1Hz喪失角正切值小于0.004的電纜不定然都是好的或者完好點的，由于全體性的測量使不得發(fā)覺局部缺點； c.在很多狀況下視察到0.1Hz喪失角正切測量值隨電壓下降而增多，這能夠作為關于水樹枝導致的損害的一度能夠的溫度； d.在0.1Hz下，介質(zhì)喪失角正切值和電纜的水樹枝缺點有親密關系，而和絕緣的含水量關系不大； e.在0.1Hz下，介質(zhì)喪失角正切值和待測電纜的超導體量度有親密關系，在超導體量度較高時測量值顯然偏偏大。 3 0.1Hz超低頻實驗系統(tǒng) 0.1Hz超低頻電壓實驗系統(tǒng)首要囊括0.1Hz超低頻高壓發(fā)生器及其電壓與介損測量系統(tǒng)。以次引見的是哈爾濱理工大學與哈爾濱電信局競爭研發(fā)的0.1Hz超低頻實驗系統(tǒng)。 3.1 0.1Hz超低頻高壓發(fā)生器 本發(fā)生器為脈沖頻次調(diào)制式0.1Hz超低頻高壓發(fā)生器，任務道理圖見圖3。 圖3 調(diào)頻形式0.1Hz超低頻高壓發(fā)生器道理電路 3.2 耐壓實驗系統(tǒng) 有了0.1Hz超低頻高壓發(fā)生器及其電壓測試儀表便能夠進行電壓實驗。本實驗裝置采納數(shù)字測量技術對于實驗電壓進行測量，同聲用液晶顯現(xiàn)器顯現(xiàn)實驗電壓波形。 3.3 0.1Hz超低頻介質(zhì)喪失角正切tanδ的測量 測量0.1Hz頻次下tanδ的辦法是構(gòu)建在準同步算法技術根底上的數(shù)字采樣波形分析法——諧波分析法。 用諧波分析法測量tanδ的根本道理框圖如圖4所示。經(jīng)過分壓器對于試品上的電壓分壓失去電壓信號V0，經(jīng)過與試品串聯(lián)小電阻把流過試品的電流轉(zhuǎn)化為電壓信號VX。兩個電壓信號率先通過超低頻低通濾波器濾除干擾，再由縮小器縮小，而后由兩個同步舉措的A/D轉(zhuǎn)換器ADC1和ADC2把陸續(xù)變遷的電壓信號變更成兩組數(shù)字信號并取出單片機數(shù)據(jù)存儲器中，****初由單片機對于這兩組數(shù)據(jù)進行諧波分析，從而失去tanδ的值。 圖4 諧波分析法tanδ測量根本道理框圖 白文引見的0.1Hz實驗系統(tǒng)已在哈爾濱電信局10kV頭銜電纜上失去使用。 4 結(jié) 論 關于XLPE/PE電力電纜，不宜采納直流電壓進行當場耐壓實驗，而應采納0.1Hz超低頻電壓實驗。 0.1Hz超低頻電壓實驗的名目首要囊括耐壓實驗和介質(zhì)喪失角正切值測量。 |
