技術丨高壓電纜試驗及檢測方法
電力電纜1KV及以下為低壓電纜;1KV~10KV為中壓電纜;10KV~35KV為高壓電纜;35~220KV為特高壓電纜。其中高壓電纜是指用于傳輸10KV-35KV(1KV=1000V)之間的電力電纜,多應用于電力傳輸的主干道。高壓電纜從內到外的組成部分包括:導體、絕緣、內護層、填充料(鎧裝)、外絕緣。當然,鎧裝高壓電纜主要用于地埋,可以抵抗地面上高強度的壓迫,同時可防止其他外力損壞。下面小編來講解一下高壓電纜試驗及檢測方法,具體內容如下:
1.電纜主絕緣的絕緣電阻測量
1.1試驗目的
初步判斷主絕緣是否受潮、老化,檢查耐壓試驗后電纜主絕緣是否存在缺陷。
絕緣電阻下降表示絕緣受潮或發生老化、劣化,可能導致電纜擊穿和燒毀。
只能有效地檢測出整體受潮和貫穿性缺陷,對局部缺陷不敏感。
1.2測量方法
分別在每一相測量,非被試相及金屬屏蔽(金屬護套)、鎧裝層一起接地。
采用兆歐表,推薦大容量數字兆歐表(如:短路電流>3mA)。
0.6/1kV電纜測量電壓1000V。
0.6/1kV以上電纜測量電壓2500V。
6/6kV以上電纜也可用5000V,對110kV及以上電纜而言,使用5000V或10000V的電動兆歐表,電動兆歐表最好帶自放電功能。每次換接線時帶絕緣手套,每相試驗結束后應充分接地放電。
電動兆歐表
1.3試驗周期
交接試驗
新作終端或接頭后1.4注意問題
兆歐表“L”端引線和“E”端引線應具有可靠的絕緣。
測量前后均應對電纜充分放電,時間約2-3分鐘。
若用手搖式兆歐表,未斷開高壓引線前,不得停止搖動手柄。
電纜不接試驗設備的另一端應派人看守,不準人靠近與接觸。
如果電纜接頭表面泄漏電流較大,可采用屏蔽措施,屏蔽線接于兆歐表“G”端。
1.5主絕緣絕緣電阻值要求
交接:耐壓試驗前后進行,絕緣電阻無明顯變化。
預試:大于1000MΩ
電纜主絕緣絕緣電阻值參考標準
注:表中所列數值均為換算到長度為1km時的絕緣電阻值。
換算公式R換算=R測量/L,L為被測電纜長度。
當電纜長度不足1km時,不需換算。
2.電纜主絕緣耐壓試驗
2.1耐壓試驗類型
電纜耐壓試驗分直流耐壓試驗與交流耐壓試驗。
直流耐壓試驗適用于紙絕緣電纜,橡塑絕緣電力電纜適用于交流耐壓試驗。我們常規用的電纜為交流聚乙烯絕緣電纜(橡塑絕緣電力電纜),所以我們下面只介紹交流耐壓試驗。2.2耐壓試驗接線圖
耐壓試驗接線圖
2.3耐壓標準
對110kV及以上電纜而言,推薦使用頻率為20hz~300Hz諧振耐壓試驗。交接時交流耐壓標準如下表:
對110kV及以上電纜而言,推薦使用頻率為20hz~300Hz諧振耐壓試驗。預試時交流耐壓標準如下表:
3.電纜外護套絕緣電阻測量
3.1試驗目的
檢測電纜在敷設后或運行中外護套是否損傷或受潮。
外護套破損的原因有:敷設過程中受拉力過大或彎曲過度;敷設或運行中由于施工和交通運輸等直接外力作用;終端/中間接頭受內部應力、自然拉力、電動力作用;白蟻吞噬、化學物質腐蝕等。
3.2測量方法
對110kV及以上電纜而言,使用500V的電動兆歐表,電動兆歐表最好帶自放電功能。每次換接線時帶絕緣手套,每相試驗結束后應充分接地放電。試驗時必須將護層過電壓保護器斷開。
GB50150-2006、Q/CSG10007-2004要求外護套絕緣電阻值交接及預試不低于0.5MΩ/km。
3.3試驗周期
交接試驗
3年(對外護套有引出線者進行)
3.4注意問題
兆歐表“L”端引線和“E”端引線應具有可靠的絕緣。
測量前后均應對電纜金屬護層充分放電,時間約2-3分鐘。
若用手搖式兆歐表,未斷開高壓引線前,不得停止搖動手柄。
電纜不接試驗設備的另一端應派人看守,不準人靠近與接觸。
4.電纜外護套直流耐壓試驗
4.1試驗目的
檢測電纜在敷設后或運行中外護套是否損傷或受潮。
4.2試驗電壓
試驗時必須將護層的過電壓保護器斷開
交接試驗--直流10kV,持續時間1min
預防性試驗--直流5kV,持續時間1min
4.3試驗周期
交接試驗
3年
4.4試驗判斷
不發生擊穿。
4.5檢測部位
非金屬護套與接頭外護層(對外護層厚度2mm以上,表面涂有導電層者,基本上即對110kV及以上電壓等級電纜進行)。
對于交叉互聯系統,直流耐壓試驗在交叉互聯系統的每一段上進行,試驗時將電纜金屬護層的交叉互聯連接斷開,被試段金屬護層接直流試驗電壓,互聯箱中另一側的非被試段電纜金屬護層接地,絕緣接頭外護套、互聯箱段間絕緣夾板、引線同軸電纜連同電纜外護層一起試驗。
交叉互聯接地方式A相第一段外護層直流耐壓試驗原理接線圖
4.7典型缺陷及缺陷分析所屬頻道:
序號①缺陷屬典型施工問題,故障點定位后,施工方即說明該處電纜曾經被鐵鍬扎傷過,經處理后試驗即通過,這一缺陷暴露了施工管理存在的問題。
序號②同類絕緣接頭安裝錯誤在兩回電纜中發現了4處,反映出附件安裝人員水平較低,外護套試驗檢測出缺陷避免了類似序號⑤運行故障的發生。
序號③缺陷原因也在于施工管理不嚴格,序號④缺陷原因在于附件安裝質量差。
序號⑤為某單位一起110kV電纜故障實例,同時暴露出附件安裝與交接試驗兩方面都存在問題。
首先,廠家工藝要求不合理,電纜預制件的銅編織帶外層只要求一層半搭絕緣帶,而且預制件在銅殼內嚴重偏心,導致絕緣裕度不夠。
其次,在電纜外護層直流10kV/1min耐壓試驗時,試驗電壓把僅有的一層絕緣帶擊穿,但試驗時互聯箱中另一側非被試段金屬護層未接地,導致缺陷未及時被發現。
帶電運行后,絕緣接頭內部導通,造成電纜護套交叉互聯系統失效,護套產生約幾十安培感應電流。感應電流流過接頭的銅編織與銅殼接觸處,產生的熱量將中間接頭預制件燒融,燒融區域破壞了橡膠預制件的應力錐的絕緣性能,場強嚴重畸變,接頭被瞬間擊穿,導體對銅殼放電,導致線路跳閘。
5.測量金屬屏蔽層電阻和導體電阻比
5.1試驗目的
測量金屬屏蔽層電阻和導體電阻可以監視其受腐蝕變化情況,測量電阻比可以消除溫度對直流電阻測量的影響。
5.2試驗周期
交接試驗
5.3試驗方法
用雙臂電橋測量在相同溫度下的金屬屏蔽層和導體的直流電阻。
5.4試驗判斷
與投運前的測量數據相比較不應有較大的變化。當前者與后者之比與投運前相比增加時,表明屏蔽層的直流電阻增大,銅屏蔽層有可能被腐蝕;當該比值與投運前相比減少時,表明附件中的導體連接點的接觸電阻有增大的可能。
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責任編輯:售電小陳