電力電纜試驗(yàn)技術(shù)

1、電力電纜試驗(yàn)技術(shù)電力電纜試驗(yàn)技術(shù)畢海鵬畢海鵬電力電纜與架空導(dǎo)線優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)絕緣距離小，占地少受氣候條件與周?chē)h(huán)境影響小，可靠性高對(duì)人身較安全運(yùn)行簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小電容大，有利于提高功率因數(shù)有利于向超高壓、大容量發(fā)展結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)復(fù)雜成本高缺陷處理困難（我國(guó)尤其突出）電力電纜與架空導(dǎo)線都是用于傳輸與分配電能的線路，在電能的發(fā)、輸、配各個(gè)環(huán)節(jié)都有應(yīng)用，電力電纜與架空導(dǎo)線相比特點(diǎn)如下：電力電纜應(yīng)用范圍城市地下電網(wǎng)，為減少占地或環(huán)境美觀。發(fā)電廠、工廠、工礦企業(yè)等廠房設(shè)備擁擠，引出線多的地方。嚴(yán)重污染地區(qū)，用以提高供電可靠性?？缭浇印⒑{的輸電線路，解決大跨度問(wèn)題。國(guó)防需要，為避免暴露目標(biāo)?？傊娏﹄娎|已成

2、為近代電力系統(tǒng)不可缺少的組成部分。例如，瑞士蘇黎世整個(gè)城市供電的14個(gè)170kV變電站，全部為電纜出線，沒(méi)有一條架空線路，組成了全電纜環(huán)網(wǎng)。電力電纜的分類(lèi)電力電纜可按絕緣材料、結(jié)構(gòu)特征、敷設(shè)環(huán)境、電壓等級(jí)等進(jìn)行分類(lèi)，按絕緣材料分類(lèi)如下：油浸紙絕緣w粘性浸漬紙絕緣型，如統(tǒng)包和分相屏蔽型w不滴流浸漬紙絕緣型，如統(tǒng)包和分相屏蔽型w油壓浸漬紙絕緣型，如自容式充油型和鋼管充油型w氣壓浸漬紙絕緣型，如自容式充氣型和鋼管充氣型w聚氯乙稀絕緣型w聚乙烯絕緣型w交聯(lián)聚乙烯絕緣型塑料絕緣橡膠絕緣w天然橡膠絕緣型w乙丙橡膠絕緣型橡塑絕緣電力電纜的結(jié)構(gòu) 單芯電纜單芯電纜橡塑絕緣電力電纜的結(jié)構(gòu) 三芯電纜三芯電纜橡塑絕緣

3、電力電纜附件 戶外終端、戶外終端、GISGIS終端、中間接頭終端、中間接頭橡塑絕緣電力電纜試驗(yàn)項(xiàng)目電纜主絕緣的絕緣電阻測(cè)量電纜主絕緣耐壓試驗(yàn)電纜外護(hù)套絕緣電阻測(cè)量電纜外護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)測(cè)量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比檢查電纜線路兩端的相位交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)電纜線路參數(shù)測(cè)量（直流電阻、正序阻抗、零序阻抗測(cè)量、 電容測(cè)量）電力電纜的額定電壓電力電纜的額定電壓是電纜及其附件設(shè)計(jì)和電氣性能試驗(yàn)用的基準(zhǔn)電壓，用U0/U表示。U0為電纜及其附件設(shè)計(jì)導(dǎo)體和金屬屏蔽（地）之間的額定工頻電壓有效值，單位kV。U為電纜及其附件設(shè)計(jì)的各相導(dǎo)體之間的額定工頻電壓有效值，單位kV。同樣額定電壓的電力系統(tǒng)，中性點(diǎn)接地方式不同

4、，U相同的電纜，其U0值是不相同的。所以有類(lèi)似6/10kV、 8.7/10kV； 21/35kV、 26/35kV這樣相同U，不同U0電壓的電纜。主絕緣絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康模撼醪脚袛嘀鹘^緣是否受潮、老化，檢查耐壓試驗(yàn)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(fā)生老化、劣化，可能導(dǎo)致電纜擊穿和燒毀。只能有效地檢測(cè)出整體受潮和貫穿性缺陷，對(duì)局部缺陷不敏感。測(cè)量方法：分別在每一相測(cè)量，非被試相及金屬屏蔽（金屬護(hù)套）、鎧裝層一起接地。采用兆歐表，推薦大容量數(shù)字兆歐表（如：短路電流3mA）。0.6/1kV電纜測(cè)量電壓1000V 0.6/1kV以上電纜測(cè)量電壓2500V 6/6kV以上電纜也可用

5、5000V主絕緣絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)周期：交接試驗(yàn)新作終端或接頭后注意問(wèn)題：兆歐表“L”端引線和“E”端引線應(yīng)具有可靠的絕緣。測(cè)量前后均應(yīng)對(duì)電纜充分放電，時(shí)間約23分鐘。若用手搖式兆歐表，未斷開(kāi)高壓引線前，不得停止搖動(dòng)手柄。電纜不接試驗(yàn)設(shè)備的另一端應(yīng)派人看守，不準(zhǔn)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。影響主絕緣絕緣電阻值的因素首先決定于絕緣的尺寸和材料，不同型號(hào)的電纜，絕緣材料與結(jié)構(gòu)差異較大。受電纜頭污穢狀況、大氣濕度等因素的影響很大，不同的絕緣材料在相同的受潮條件下，電氣擊穿強(qiáng)度的降低也不大相同。GB50150-2006交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電纜主絕緣的絕

6、緣電阻值未作具體規(guī)定。Q/CSG 1 0007-2004預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程要求大于1000M。比較全面的判斷參考值參見(jiàn)下表。測(cè)量數(shù)值應(yīng)換算到每km值，便于比較。主絕緣絕緣電阻值要求電纜主絕緣絕緣電阻值參考標(biāo)準(zhǔn) 序號(hào)電壓等級(jí)(kV)電纜種類(lèi)絕緣電阻(M)10.5聚氯乙烯絕緣3021聚氯乙烯絕緣4033聚氯乙烯絕緣5046聚氯乙烯絕緣605610交聯(lián)聚乙烯絕緣10006=35交聯(lián)聚乙烯絕緣2500注：表中所列數(shù)值均為換算到長(zhǎng)度為注：表中所列數(shù)值均為換算到長(zhǎng)度為1 1kmkm時(shí)的絕緣電阻值。時(shí)的絕緣電阻值。 換算公式換算公式R R換算換算 R R測(cè)量測(cè)量/ /L L，L L為被測(cè)電纜長(zhǎng)度。為被測(cè)電纜長(zhǎng)度

7、。 當(dāng)電纜長(zhǎng)度不足當(dāng)電纜長(zhǎng)度不足1 1kmkm時(shí)，不需換算。時(shí)，不需換算。 外護(hù)套絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康模簷z測(cè)電纜在敷設(shè)后或運(yùn)行中外護(hù)套是否損傷或受潮。外護(hù)套破損的原因有：敷設(shè)過(guò)程中受拉力過(guò)大或彎曲過(guò)度；敷設(shè)或運(yùn)行中由于施工和交通運(yùn)輸?shù)戎苯油饬ψ饔?；終端/中間接頭受內(nèi)部應(yīng)力、自然拉力、電動(dòng)力作用；白蟻吞噬、化學(xué)物質(zhì)腐蝕等。測(cè)量方法：三芯電纜三相共用外護(hù)套，只進(jìn)行一次測(cè)量；單芯電纜分別在每一相測(cè)量，非被試相及金屬線芯（導(dǎo)體）接地。采用500V兆歐表，推薦大容量數(shù)字兆歐表（如：短路電流3mA）。GB50150-2006、Q/CSG 1 0007-2004要求外護(hù)套絕緣電阻值不低于0.5M/km。 外

8、護(hù)套絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)周期：交接試驗(yàn)3年（對(duì)外護(hù)套有引出線者進(jìn)行）注意問(wèn)題：兆歐表“L”端引線和“E”端引線應(yīng)具有可靠的絕緣。測(cè)量前后均應(yīng)對(duì)電纜金屬護(hù)層充分放電，時(shí)間約23分鐘。若用手搖式兆歐表，未斷開(kāi)高壓引線前，不得停止搖動(dòng)手柄。電纜不接試驗(yàn)設(shè)備的另一端應(yīng)派人看守，不準(zhǔn)人靠近與接觸。金屬護(hù)套接地方式單芯電纜組成的三相輸電系統(tǒng)中，金屬護(hù)層接地方式： a、兩端接地 b、單端接地 c、交叉互聯(lián)接地 a a、兩端接地兩端接地b b、單端接地單端接地c c、交叉互聯(lián)接地交叉互聯(lián)接地外護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康模簷z測(cè)電纜在敷設(shè)后或運(yùn)行中外護(hù)套是否損傷或受潮。試驗(yàn)電壓：交接試驗(yàn)直流10kV，持續(xù)時(shí)間1min預(yù)

9、防性試驗(yàn)直流5kV，持續(xù)時(shí)間1min試驗(yàn)周期：交接試驗(yàn)3年試驗(yàn)判據(jù)：不發(fā)生擊穿。外護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)檢測(cè)部位：非金屬護(hù)套與接頭外護(hù)層（對(duì)外護(hù)層厚度2mm以上，表面涂有導(dǎo)電層者，基本上即對(duì)110kV及以上電壓等級(jí)電纜進(jìn)行）。對(duì)于交叉互聯(lián)系統(tǒng)，直流耐壓試驗(yàn)在交叉互聯(lián)系統(tǒng)的每一段上進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)將電纜金屬護(hù)層的交叉互聯(lián)連接斷開(kāi)，被試段金屬護(hù)層接直流試驗(yàn)電壓，互聯(lián)箱中另一側(cè)的非被試段電纜金屬護(hù)層接地，絕緣接頭外護(hù)套、互聯(lián)箱段間絕緣夾板、引線同軸電纜連同電纜外護(hù)層一起試驗(yàn)。交叉互聯(lián)接地方式A相第一段外護(hù)層直流耐壓試驗(yàn)原理接線圖 外護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)典型缺陷外護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)典型缺陷缺陷分析：序號(hào)缺陷屬典型施工

10、問(wèn)題，故障點(diǎn)定位后，施工方即說(shuō)明該處電纜曾經(jīng)被鐵鍬扎傷過(guò)，經(jīng)處理后試驗(yàn)即通過(guò)，這一缺陷暴露了施工管理存在的問(wèn)題。序號(hào)同類(lèi)絕緣接頭安裝錯(cuò)誤在兩回電纜中發(fā)現(xiàn)了4處，反映出附件安裝人員水平較低，外護(hù)套試驗(yàn)檢測(cè)出缺陷避免了類(lèi)似序號(hào)運(yùn)行故障的發(fā)生。序號(hào)缺陷原因也在于施工管理不嚴(yán)格，序號(hào)缺陷原因在于附件安裝質(zhì)量差。序號(hào)為某單位一起110kV電纜故障實(shí)例，同時(shí)暴露出附件安裝與交接試驗(yàn)兩方面都存在問(wèn)題。外護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)典型缺陷缺陷分析：首先，廠家工藝要求不合理，電纜預(yù)制件的銅編織帶外層只要求一層半搭絕緣帶，而且預(yù)制件在銅殼內(nèi)嚴(yán)重偏心，導(dǎo)致絕緣裕度不夠。 其次，在電纜外護(hù)層直流10kV/1min耐壓試驗(yàn)時(shí)，試

11、驗(yàn)電壓把僅有的一層絕緣帶擊穿，但試驗(yàn)時(shí)互聯(lián)箱中另一側(cè)非被試段金屬護(hù)層未接地，導(dǎo)致缺陷未及時(shí)被發(fā)現(xiàn)。帶電運(yùn)行后，絕緣接頭內(nèi)部導(dǎo)通，造成電纜護(hù)套交叉互聯(lián)系統(tǒng)失效，護(hù)套產(chǎn)生約幾十安培感應(yīng)電流。感應(yīng)電流流過(guò)接頭的銅編織與銅殼接觸處，產(chǎn)生的熱量將中間接頭預(yù)制件燒融，燒融區(qū)域破壞了橡膠預(yù)制件的應(yīng)力錐的絕緣性能，場(chǎng)強(qiáng)嚴(yán)重畸變，接頭被瞬間擊穿，導(dǎo)體對(duì)銅殼放電，導(dǎo)致線路跳閘。外護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)典型缺陷中間接頭故障后圖片 同類(lèi)型中間接頭解體圖片 序號(hào)：一起110kV電纜故障實(shí)例照片交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)交叉互聯(lián)系統(tǒng)示意圖：金屬護(hù)層電流：IA=IA1+ IB2 + IC3=0IB=IB1+ IC2 + IA3=0IC=I

12、C1+ IA2 + IB3=0IA1+ IB1 + IC1=0IA2+ IB2 + IC2=0IA3+ IB3 + IC3=0IA1= IB1 = IC1IA2= IB2 = IC2IA3=IB3 = IC3交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)交叉互聯(lián)效果及構(gòu)成：相比不交叉互聯(lián)，金屬護(hù)層流過(guò)的電流大大降低。非接地端金屬護(hù)層上最高感應(yīng)電壓為最長(zhǎng)長(zhǎng)度那一段電纜金屬護(hù)層上感應(yīng)的電壓。交叉互聯(lián)必須斷開(kāi)金屬護(hù)層，斷口間與對(duì)地均需絕緣良好，一般采用互聯(lián)箱進(jìn)行電纜金屬護(hù)層的交叉互聯(lián)。接地端金屬護(hù)層通過(guò)同軸電纜引入直接接地箱接地；非接地端金屬護(hù)層通過(guò)同軸電纜引入交叉互聯(lián)接地箱，箱內(nèi)裝有護(hù)層過(guò)電壓保護(hù)器限制可能出現(xiàn)的過(guò)電壓。交叉互

13、聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)交叉互聯(lián)箱保護(hù)接地箱：交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)交叉互聯(lián)箱直接接地箱：交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)交叉互聯(lián)箱交叉互聯(lián)箱：交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)電纜外護(hù)套、絕緣接頭外護(hù)套與絕緣夾板的直流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)必須將護(hù)層過(guò)電壓保護(hù)器斷開(kāi)，在互聯(lián)箱中將另一側(cè)的三段電纜金屬套都接地，使絕緣接頭的絕緣環(huán)也能結(jié)合在一起進(jìn)行試驗(yàn)。 非線性電阻型護(hù)層過(guò)電壓保護(hù)器試驗(yàn)以下兩項(xiàng)均為交接試驗(yàn)項(xiàng)目，預(yù)防性試驗(yàn)選做其中一個(gè)。伏安特性或參考電壓，應(yīng)符合制造廠的規(guī)定。非線性電阻片及其引線的對(duì)地絕緣電阻，用1000V兆歐表測(cè)量引線與外殼之間的絕緣電阻，其值不應(yīng)小于10M。 互聯(lián)箱閘刀(或連接片)接觸電阻和連接位置的檢查 連接位置應(yīng)正確無(wú)誤。在正常工作

14、位置進(jìn)行測(cè)量，接觸電阻不應(yīng)大于20。交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)交叉互聯(lián)性能檢驗(yàn) 交接試驗(yàn)推薦采用的方式，應(yīng)作為特殊試驗(yàn)項(xiàng)目。 使所有互聯(lián)箱連接片處于正常工作位置，在每相電纜導(dǎo)體中通以大約100A的三相平衡試驗(yàn)電流。在保持試驗(yàn)電流不變的情況下，測(cè)量最靠近交叉互聯(lián)箱處的金屬套電流和對(duì)地電壓。測(cè)量完后將試驗(yàn)電流降至零，切斷電源。然后將最靠近的交叉互聯(lián)箱內(nèi)的連接片重新連接成模擬錯(cuò)誤連接的情況，再次將試驗(yàn)電流升至100A，并再測(cè)量該交叉互聯(lián)箱處的金屬套電流和對(duì)地電壓。測(cè)量完后將試驗(yàn)電量降至零，切斷電源，將該交叉互聯(lián)箱中的連接片復(fù)原至正確的連接位置。最后再將試驗(yàn)電流升至100A，測(cè)量電纜線路上所有其它交叉互聯(lián)箱處的

15、金屬套電流和對(duì)地電壓。交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)交叉互聯(lián)性能檢驗(yàn) 試驗(yàn)結(jié)果符合下述要求則認(rèn)為交叉互聯(lián)系統(tǒng)的性能是滿意的：1 1） 在連接片作錯(cuò)誤連接時(shí)，試驗(yàn)?zāi)鼙砻鞔嬖诋惡鯇こ４蟮慕饘偬纂娏鳎? 2） 在連接片正確連接時(shí)，將測(cè)得的任何一個(gè)金屬套電流乘以一個(gè)系數(shù)（它等于電纜的額定電流除以上述的試驗(yàn)電流）后所得的電流值不會(huì)使電纜額定電流的降低量超過(guò)3%；3 3） 將測(cè)得的金屬套對(duì)地電壓乘以上述2)項(xiàng)中的系數(shù)后不超過(guò)電纜在負(fù)載額定電流時(shí)規(guī)定的感應(yīng)電壓的最大值。 測(cè)量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻可以監(jiān)視其受腐蝕變化情況，測(cè)量電阻比可以消除溫度對(duì)直流電阻測(cè)量的影響。試驗(yàn)周期：交接

16、試驗(yàn)試驗(yàn)方法：用雙臂電橋測(cè)量在相同溫度下的金屬屏蔽層和導(dǎo)體的直流電阻。試驗(yàn)判據(jù)：與投運(yùn)前的測(cè)量數(shù)據(jù)相比較不應(yīng)有較大的變化。當(dāng)前者與后者之比與投運(yùn)前相比增加時(shí)，表明屏蔽層的直流電阻增大，銅屏蔽層有可能被腐蝕；當(dāng)該比值與投運(yùn)前相比減少時(shí)，表明附件中的導(dǎo)體連接點(diǎn)的接觸電阻有增大的可能。檢查電纜線路兩端的相位試驗(yàn)?zāi)康模盒陆ň€路投入運(yùn)行前和運(yùn)行中的線路連接方式變動(dòng)后，核對(duì)其兩端的相位和相序，防止相位錯(cuò)誤造成事故。試驗(yàn)周期：交接試驗(yàn)試驗(yàn)方法：兆歐表法指示燈法電纜線路參數(shù)測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康模弘娎|線路直流電阻、正序阻抗、零序阻抗測(cè)量、電容測(cè)量作為新建線路投入運(yùn)行前和運(yùn)行中的線路連接方式變動(dòng)后，有關(guān)計(jì)算（如系統(tǒng)短路電

17、流、繼電保護(hù)整定值等）的實(shí)際依據(jù)。試驗(yàn)周期：交接試驗(yàn)試驗(yàn)方法：同架空線路測(cè)量。補(bǔ)充說(shuō)明：因?yàn)殡娎|的正序電容和零序電容相同，故通常只用導(dǎo)體與金屬屏蔽間的電容表示。 橡塑絕緣電力電纜主絕緣耐壓試驗(yàn)GB50150-2006交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明： IEC標(biāo)準(zhǔn)的安裝后試驗(yàn)要求中，均提出“推薦進(jìn)行外護(hù)套試驗(yàn)和（或）進(jìn)行主絕緣交流試驗(yàn)。對(duì)僅進(jìn)行了外護(hù)套試驗(yàn)的新電纜線路，經(jīng)采購(gòu)方與承包方同意，在附件安裝期間的質(zhì)量保證程序可以代替主絕緣試驗(yàn)”的觀點(diǎn)和規(guī)定，指出了附件安裝期間的質(zhì)量保證程序是決定安裝質(zhì)量的實(shí)質(zhì)因素，試驗(yàn)只是輔助手段。但前提是能夠提供經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的可信的“附件安裝期間的質(zhì)量保證程序”。目前我國(guó)安裝質(zhì)量保證

18、程序還需要驗(yàn)證，安裝經(jīng)驗(yàn)還需要積累，一般情況下還不能省去主絕緣試驗(yàn)。但應(yīng)該按這一方向去努力。電纜線路的電容很大，常規(guī)的工頻耐壓設(shè)備無(wú)法滿足其容量要求。傳統(tǒng)的方法是對(duì)電纜線路進(jìn)行直流耐壓。實(shí)踐證明這種方法對(duì)油紙絕緣的電纜是合適的, 但對(duì)高電壓等級(jí)的橡塑絕緣電纜是低效而且有害的。 隨著技術(shù)的發(fā)展, 大家都在不斷地開(kāi)發(fā)和尋求合理可行的技術(shù)手段解決這個(gè)問(wèn)題, 付諸于實(shí)踐, 逐步積累經(jīng)驗(yàn), 并提供給 IEC 和 CIGRE( 國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議 )等權(quán)威的國(guó)際機(jī)構(gòu)，不斷地修訂和發(fā)展相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。目前己有的對(duì)電纜線路竣工試驗(yàn)的手段主要有直流耐壓、 0.1Hz 耐壓、振蕩波試驗(yàn)、工頻諧振以及變頻諧振耐壓等幾種方法

19、。 橡塑絕緣電力電纜主絕緣耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)的局限性直流耐壓所需的設(shè)備容量很小, 因此傳統(tǒng)上電纜線路的現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)均采用直流耐壓，直流耐壓在油紙絕緣電纜上的應(yīng)用是成功的。直流電場(chǎng)下場(chǎng)強(qiáng)的分布按介質(zhì)的電阻系數(shù)成正比分布，直流試驗(yàn)時(shí)油紙電纜紙絕緣相較于油承受較高的試驗(yàn)電壓，容易檢測(cè)出紙絕緣中存在的局部空隙缺陷。交流電場(chǎng)下場(chǎng)強(qiáng)按介電常數(shù)成反比分布，橡塑絕緣是整體型的絕緣，交聯(lián)聚乙烯絕緣介電常數(shù)為2.12.3，且一般不受溫度變化的影響，因此交流電壓下電場(chǎng)分布比較穩(wěn)定。 橡塑絕緣電纜絕緣電阻系數(shù)分布不均勻，且受穩(wěn)定和場(chǎng)強(qiáng)的影響較大，直流電場(chǎng)的分布取決于絕緣本身及所含雜質(zhì)的多少、分布的不均勻性以及附加的

20、其它介質(zhì)，電場(chǎng)分布不同于理想圓柱體絕緣結(jié)構(gòu)。直流耐壓試驗(yàn)的局限性由于在絕緣層中交、直流電壓的電場(chǎng)分布不同，導(dǎo)致?lián)舸┎灰恢滦?，即：電纜的某些部位，如電纜接頭在交流情況下存在的某些缺陷，在直流耐壓時(shí)卻不會(huì)擊穿，造成交流電壓下會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┑娜毕葜绷髂蛪合掳l(fā)現(xiàn)不了，而某些在交流電壓下不會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┑牡胤?，在直流高壓試?yàn)時(shí)卻會(huì)擊穿。即一方面缺陷撿出率低，另一方面容易造成不應(yīng)出現(xiàn)的擊穿。電纜及附件在直流耐壓下會(huì)在兩極間形成空間電荷，導(dǎo)致運(yùn)行中擊穿或滑閃。 GIGRE關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)直流耐壓的研究和調(diào)查意大利對(duì)意大利對(duì)500500公里電纜公里電纜、15001500個(gè)附件做直流耐壓竣工試驗(yàn)個(gè)附件做直流耐壓竣工試驗(yàn), ,有

21、有3 3個(gè)含有個(gè)含有XLPEXLPE包帶模包帶模塑塑接頭接頭順利通過(guò)試驗(yàn)，順利通過(guò)試驗(yàn)，但投運(yùn)但投運(yùn) 3 3 天后發(fā)生擊穿。對(duì)天后發(fā)生擊穿。對(duì) 110 110132132kVkV的的XLPEXLPE電纜做電纜做 4 4U U0 0 直流耐壓直流耐壓, , 有有1818個(gè)接頭擊穿個(gè)接頭擊穿, , 但只有但只有1111個(gè)有明顯缺陷個(gè)有明顯缺陷；另外有另外有9 9個(gè)個(gè)接接頭順利通過(guò)直流耐壓試驗(yàn)頭順利通過(guò)直流耐壓試驗(yàn)，但在投運(yùn)但在投運(yùn)4 4天后擊穿。天后擊穿。 瑞典對(duì)瑞典對(duì)132132kV XLPE kV XLPE 絕緣電纜進(jìn)行絕緣電纜進(jìn)行4 4U U0 0直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)，600 600 個(gè)

22、模塑接頭中有個(gè)模塑接頭中有1212個(gè)擊穿個(gè)擊穿，但未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。但未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。 日本的研究報(bào)告指出日本的研究報(bào)告指出, , 對(duì)于有明顯缺陷的對(duì)于有明顯缺陷的132132kVkV的的XLPEXLPE模模塑塑接頭接頭進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)行試驗(yàn)，15min15min直流耐壓遠(yuǎn)超過(guò)直流耐壓遠(yuǎn)超過(guò)4 4U U0 0，而交流耐壓則低于而交流耐壓則低于2.52.5U U0 0。國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議第國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議第2121研究委員會(huì)研究委員會(huì)CIGRE SC21 WG21-09CIGRE SC21 WG21-09工作組報(bào)告和工作組報(bào)告和IEC SC IEC SC 20A20A的新工作項(xiàng)目提案文件不推薦采用直流耐壓試

23、驗(yàn)作為的新工作項(xiàng)目提案文件不推薦采用直流耐壓試驗(yàn)作為橡塑絕緣電力橡塑絕緣電力電電纜的竣工試驗(yàn)。纜的竣工試驗(yàn)。 空載運(yùn)行方法的有效性研究用系統(tǒng)電源進(jìn)行試驗(yàn)具有一定的冒險(xiǎn)性，有可能造成系統(tǒng)短路事故（國(guó)內(nèi)及我省供電局采用該方法都曾多次引起110kV系統(tǒng)短路）。有效性不夠，無(wú)奈之舉。CIGRE SC21 WG21-09工作組在其工作報(bào)告中指出：采用U0經(jīng)24小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)是否足以徹底檢出所有有害的缺陷尚有懷疑，但對(duì)于有些電力工程單位當(dāng)采用U0電壓作為竣工試驗(yàn)是唯一實(shí)際可行的試驗(yàn)手段時(shí)，才采用此試驗(yàn)方法。西北電研院曾經(jīng)開(kāi)展了“交聯(lián)聚乙烯高壓電纜現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法的研究”科研項(xiàng)目，采用平行比對(duì)的方法，通過(guò)對(duì)

24、存在人為制造絕緣缺陷的110KV XLPE電力電纜試品，分別施加1.7U U0 0工頻電壓；空載24小時(shí)后帶負(fù)載；直流耐壓等平行比對(duì)試驗(yàn)，以確定其發(fā)現(xiàn)故障的有效性。試驗(yàn)室模擬故障試驗(yàn)試品：XLPE64110 kV400mm2的銅芯電纜 澳大利亞OLEX公司 1995年8月生產(chǎn)。 電纜結(jié)構(gòu)如下圖所示。參數(shù)：電纜外徑8344 mm；PVC外護(hù)套厚4.2 mm；鉛護(hù)厚2.76 mm；試品長(zhǎng)度21.3 m；絕緣厚19.662O.00 mm；銅導(dǎo)體芯徑24mm；內(nèi)、外半導(dǎo)電層分別厚1.0、1.6 mm；電纜正常運(yùn)行時(shí)纜芯允許溫度9OC。試驗(yàn)室模擬故障試驗(yàn)在電纜兩端制作終端頭，在距終端約0.4 m處的電纜

25、上人為制造釘尖或孔洞缺陷，按不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電纜終端施加工頻電壓，每擊穿一次，從擊穿點(diǎn)鋸斷再做終端頭和制造缺陷。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)程序進(jìn)行模擬空載24h后帶負(fù)載試驗(yàn)，首先按IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電纜終端頭施加工頻電壓U U0 0(64 kV)持續(xù)24 h，然后在電纜上套入穿心變流器并將兩終端頭壓接后升流，用鉗型電流表和點(diǎn)溫計(jì)測(cè)量流過(guò)纜心的電流及溫度，同時(shí)在兩終端頭連接處施加工頻電壓U U0 0(64 kV)。試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)室模擬故障試驗(yàn)試驗(yàn)室模擬故障試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)論：試驗(yàn)結(jié)論：按照按照IECIEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人為制造缺陷的的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人為制造缺陷的110110kVkV交聯(lián)電纜進(jìn)行了交聯(lián)電纜進(jìn)行了1.71.7U U0

26、 0電壓下、電壓下、持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間5 5minmin和和lhlh及及U U0 0電壓下電壓下2424h h工頻耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：工頻耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：1.71.7U U0 0電電壓下、持續(xù)時(shí)間壓下、持續(xù)時(shí)間5 5minmin交流耐壓試驗(yàn)?zāi)軌蛴行У匕l(fā)現(xiàn)電纜缺陷，交流耐壓試驗(yàn)?zāi)軌蛴行У匕l(fā)現(xiàn)電纜缺陷，U U0 0電壓下、電壓下、持續(xù)持續(xù)2424h h的方法不能有效地發(fā)現(xiàn)電纜缺陷。的方法不能有效地發(fā)現(xiàn)電纜缺陷。對(duì)有缺陷的電纜，對(duì)有缺陷的電纜，U U0 0電壓下持續(xù)電壓下持續(xù)2424h h通過(guò)后，帶一定負(fù)載時(shí)，有可能造成通過(guò)后，帶一定負(fù)載時(shí)，有可能造成電纜缺陷處熱擊穿。因?yàn)楫?dāng)電纜線路帶一定

27、負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷電流使得電纜導(dǎo)電纜缺陷處熱擊穿。因?yàn)楫?dāng)電纜線路帶一定負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷電流使得電纜導(dǎo)體芯發(fā)熱并傳導(dǎo)給絕緣層，導(dǎo)致絕緣層耐電強(qiáng)度下降，可能在運(yùn)行電壓下體芯發(fā)熱并傳導(dǎo)給絕緣層，導(dǎo)致絕緣層耐電強(qiáng)度下降，可能在運(yùn)行電壓下?lián)舸?。擊穿。直流耐壓試?yàn)不能有效發(fā)現(xiàn)電纜存在的缺陷，且對(duì)電纜有害，國(guó)內(nèi)許多地直流耐壓試驗(yàn)不能有效發(fā)現(xiàn)電纜存在的缺陷，且對(duì)電纜有害，國(guó)內(nèi)許多地區(qū)及國(guó)際大電網(wǎng)工作組對(duì)交聯(lián)電纜不再推薦直流耐壓試驗(yàn)。區(qū)及國(guó)際大電網(wǎng)工作組對(duì)交聯(lián)電纜不再推薦直流耐壓試驗(yàn)。 橡塑絕緣電力電纜主絕緣交流耐壓試驗(yàn)串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路原理串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路原理 )(.CLeccXXjRUjXUCLXX eeccU

28、jQRUXjU.RXRXQLc交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備 調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置 交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置LCf21交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置交流耐壓試驗(yàn)參數(shù)估算實(shí)例電纜參數(shù)如下：電纜參數(shù)如下： 電纜型號(hào)：電纜型號(hào)：YJLW03 規(guī)格：規(guī)格：11200mm2 額定電壓：額定電壓：127/220kV 單位電容：?jiǎn)挝浑娙荩?.178 F/km 電纜長(zhǎng)度：電纜長(zhǎng)

29、度：5023m/相相 每相電容：每相電容：0.894 F估算試驗(yàn)參數(shù)：估算試驗(yàn)參數(shù)： 高壓電抗器電感值：高壓電抗器電感值：L=40/3=13.33H 試驗(yàn)電壓頻率：試驗(yàn)電壓頻率：f=46.12Hz 試驗(yàn)電壓試驗(yàn)電壓U1 =180kV 高壓試驗(yàn)電流：高壓試驗(yàn)電流：I1=46.62A 估計(jì)品質(zhì)因數(shù)估計(jì)品質(zhì)因數(shù)Q=100 激勵(lì)電壓激勵(lì)電壓U2 =1800V 勵(lì)磁變壓器低壓電流：勵(lì)磁變壓器低壓電流：I2=220A 變頻器輸入電流：變頻器輸入電流：I3= I2/1.732 =128A 考慮一定預(yù)度電源電流要求：考慮一定預(yù)度電源電流要求：I4= 1.2 I3 =150A試驗(yàn)發(fā)生擊穿可能出現(xiàn)的現(xiàn)象電壓異常波

30、動(dòng)：電壓異常波動(dòng)：du/dtdu/dt超過(guò)一定范圍，一般系統(tǒng)都據(jù)此設(shè)置設(shè)備保護(hù)超過(guò)一定范圍，一般系統(tǒng)都據(jù)此設(shè)置設(shè)備保護(hù)。失去電壓：系統(tǒng)失諧，一般不會(huì)發(fā)生過(guò)流現(xiàn)象失去電壓：系統(tǒng)失諧，一般不會(huì)發(fā)生過(guò)流現(xiàn)象?？赡苡蟹烹娐?、放電火花：試品電纜放電發(fā)生反擊，在電抗器上產(chǎn)可能有放電聲、放電火花：試品電纜放電發(fā)生反擊，在電抗器上產(chǎn)生過(guò)電壓。生過(guò)電壓。耐壓后絕緣電阻降低：大部分顯著降低，個(gè)別也可能變化不明顯。耐壓后絕緣電阻降低：大部分顯著降低，個(gè)別也可能變化不明顯。變頻諧振方法的有效性分析變頻諧振方法的有效性分析中間接頭擊穿后解剖圖片中間接頭擊穿后解剖圖片 主絕緣交流耐壓試驗(yàn)典型缺陷主絕緣交流耐壓試驗(yàn)典型缺陷

31、缺陷分析：序號(hào)中電纜安裝完后，曾經(jīng)進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)通過(guò)，但運(yùn)行后即發(fā)生中間接頭擊穿故障，修理后進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)再次出現(xiàn)接頭擊穿情況，經(jīng)修復(fù)重做接頭后第二次交流耐壓試驗(yàn)通過(guò)，投入運(yùn)行后正常，該實(shí)例也反映出直流耐壓試驗(yàn)有效性較差。序號(hào)缺陷原因在于附件安裝質(zhì)量差。序號(hào)中電纜在升壓過(guò)程中，未達(dá)到試驗(yàn)電壓就發(fā)生擊穿，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電纜本體被外力破壞，截?cái)嚯娎|，新加做一個(gè)中間接頭后試驗(yàn)通過(guò)，反映出電纜運(yùn)行管理不規(guī)范。序號(hào)、中缺陷事例為同一電纜工程施工中不同相別電纜在相鄰工井出現(xiàn)的問(wèn)題，檢查發(fā)現(xiàn)擊穿接頭所在工井靠近公路，附件安裝環(huán)境惡劣，加之附件安裝工藝差，導(dǎo)致一回電纜出現(xiàn)多次中間接頭擊穿事例。主絕緣交流耐壓試

32、驗(yàn)典型缺陷缺陷分析：序號(hào)為運(yùn)行電纜事故后新做的中間接頭試驗(yàn)時(shí)擊穿，懷疑附件材料可能存在缺陷，重做接頭后試驗(yàn)通過(guò)，投入運(yùn)行后正常。從試驗(yàn)檢測(cè)到的缺陷情況看，交接試驗(yàn)采用工頻交流電壓或接近工頻交流電壓試驗(yàn)作為擠包絕緣電纜線路的竣工試驗(yàn)是合適的。除一例原因是由于電纜本體受外力破壞發(fā)生擊穿外，其它缺陷類(lèi)型均為電纜終端接頭或中間接頭擊穿，與CIGRE研究結(jié)果相符合，電纜竣工試驗(yàn)主要目的是檢出電纜與附件預(yù)制件間界面的缺陷，更多的反應(yīng)了現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程施工質(zhì)量造成的缺陷。另外，對(duì)于幾個(gè)試驗(yàn)缺陷事例的分析也證實(shí)現(xiàn)場(chǎng)附件施工質(zhì)量不高，主要有以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：施工趕工期或質(zhì)量控制措施不到位，現(xiàn)場(chǎng)條件比較差，溫度、濕

33、度、灰塵都未很好得到控制；電纜接頭施工工藝水平不高，有些隊(duì)伍只經(jīng)過(guò)幾天培訓(xùn)就開(kāi)始施工，有些地方存在盲目施工問(wèn)題；安裝時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按照工藝施工或工藝規(guī)定不合理，沒(méi)有考慮到可能出現(xiàn)的問(wèn)題。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的歷史發(fā)展試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的歷史發(fā)展 1983198319891989年年 加拿大、德國(guó)、瑞典等國(guó)部分電力公司試驗(yàn)改做加拿大、德國(guó)、瑞典等國(guó)部分電力公司試驗(yàn)改做交流耐壓試驗(yàn)。交流耐壓試驗(yàn)。19881988年起德國(guó)部分電力公司試用年起德國(guó)部分電力公司試用0.10.1HzHz超低頻交流耐壓試驗(yàn)。超低頻交流耐壓試驗(yàn)。1994年年 廣東省和華東電試院協(xié)同研究中壓電纜交流耐壓試驗(yàn)電壓廣東省和華東電試院協(xié)同研究中壓電纜交流耐壓

34、試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。 1995年年 德國(guó)制定德國(guó)制定VDE DIN 0276 Part1001（May 1995）中壓橡中壓橡塑電纜交接試驗(yàn)工頻交流耐壓和塑電纜交接試驗(yàn)工頻交流耐壓和0.1Hz耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)。耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)。 1999年年 廣東制定中、高壓橡塑電纜交流試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)暫行規(guī)定。廣東制定中、高壓橡塑電纜交流試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)暫行規(guī)定。 現(xiàn)行的有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)CIGRE推薦試驗(yàn)導(dǎo)則 額定相間電壓（U）推薦的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電壓時(shí)間60115kV 2U060min130150kV1.7U060min220230kV1.4U060min275345kV1.3U060min380400kV1.2U

35、060min500kV1.1U060min現(xiàn)行的有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)IEC有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)電壓等級(jí)試驗(yàn)電壓時(shí)間IEC605021（2004）額定電壓1kV(Um=1.2kV)到30kV(Um=36kV)擠包絕緣電力電纜及附件 第1部分：額定電壓1kV(Um=1.2kV)和3kV（Um=3.6kV）電纜IEC605022（1998）額定電壓6kV(Um=1.2kV)到30kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件 第2部分：額定電壓6kV(Um=12kV)到30kV（Um=36kV）電纜130kVU（1.73U0）5minIEC60840（2004）額定電壓30以上至150kV擠出絕緣電力電

36、纜及其附件 試驗(yàn)方法和要求30110kV2U060minIEC62067（2001）額定電壓150以上至500kV擠出絕緣電力電纜及其附件 試驗(yàn)方法和要求220kV1 8 0 k V 或216kV60min330kV2 5 0 k V 或323kV60min500kV3 2 0 k V 或493kV60min現(xiàn)行的有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)擠包絕緣電力電纜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)電壓等級(jí)試驗(yàn)電壓時(shí)間GB/T 12706.12002額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件 第1部分：額定電壓1kV(Um=1.2kV)和3kV（Um=3.6kV）電纜GB/T 12706

37、.22002額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件 第2部分：額定電壓6kV(Um=12kV)到30kV（Um=36kV）電纜GB/T 12706.32002額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件 第3部分：額定電壓35kV（Um=40.5kV）電纜35kV及以下U（1.73U0）5minGB/T 11017.12002額定電壓 110 kV 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附件 第1部分：試驗(yàn)方法和要求110kVU（1.73U0）5minGB/Z18890.118890.3-2002額定電壓220k

38、V（Um252kV）交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附件220kV1 8 0 k V 或216kV60min現(xiàn)行的有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)新電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 電壓等級(jí)試驗(yàn)電壓時(shí)間18/30kV及以下2.5U0（或2U0）5min（或60min）21/35-64/110kV2U060min127/220kV1.7U0（或 1.4U0）60min190/330kV1.7U0（或 1.3U0）60min290/500kV1.7U0（或 1.1U0）60min現(xiàn)行的有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程 序號(hào)項(xiàng) 目周 期要 求說(shuō) 明5主 絕 緣 交流 耐 壓 試驗(yàn)1)大修新作終端或接頭后2)必要時(shí) 推薦使用頻率20Hz

39、300Hz諧振耐壓試驗(yàn)1)不具備試驗(yàn)條件時(shí)可用施加正常系統(tǒng)相對(duì)地電壓24小時(shí)方法替代。2)必要時(shí)，如：懷疑電纜有故障時(shí) 電壓等級(jí)試驗(yàn)電壓時(shí)間35kV及以下1.6U060min110kV1.36U060min220kV及以上1.12U060minQ/CSG 1 00072004中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論 現(xiàn)行各類(lèi)橡塑電纜現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)基本是以現(xiàn)行各類(lèi)橡塑電纜現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)基本是以CIGRECIGRE推薦的試驗(yàn)方推薦的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。法和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。IEC62067IEC62067及及IEC60840IEC60840最新版試驗(yàn)部分內(nèi)容已完全按照最新版試驗(yàn)部分內(nèi)容已完全按照CIGRECIGRE推薦的推薦的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)制訂。試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)制訂。我國(guó)電纜國(guó)標(biāo)更新較慢，國(guó)標(biāo)的未來(lái)修訂方向應(yīng)該還是參照有關(guān)我國(guó)電纜國(guó)標(biāo)更新較慢，國(guó)標(biāo)的未來(lái)修訂方向應(yīng)該還是參照有關(guān)IECIEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。新新頒布的電氣裝置安裝工程電氣設(shè)