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日期:2021-08-01瀏覽:953次
10KV/35KV電力電纜耐壓試驗(yàn)的意義和方法
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)由于其*的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用,由于現(xiàn)代社會(huì)以及城市的發(fā)展,對(duì)高壓電力電纜的需求不斷增長(zhǎng),導(dǎo)致了我國(guó)電網(wǎng)改造工程增多。高壓電纜是電網(wǎng)改造以及大型供電樞紐中的主要應(yīng)用品種,其具有輸送容量大、電性能好、維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)。在現(xiàn)如今的供電企業(yè)中,變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)是未來(lái)電力電纜耐壓試驗(yàn)中的重要方式,由此可見(jiàn)變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
一、電力電纜耐壓試驗(yàn)的意義
電力電纜在使用過(guò)程中容易受到各種因素的影響,導(dǎo)致出現(xiàn)故障、短路等問(wèn)題,這些問(wèn)題都與絕緣部分缺損有一定的關(guān)系,其主要由下述幾方面引起的:
①滿負(fù)荷運(yùn)行。在一般情況下,電纜溫度上升8℃,絕緣壽命就會(huì)下降,若處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),就會(huì)導(dǎo)致處于高溫狀態(tài),導(dǎo)致絕緣使用壽命縮短。
②外力沖擊。這主要是電纜鋪設(shè)過(guò)程中受到施工技術(shù)的影響。
③受潮。由于雨水具有導(dǎo)電作用,會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)損耗增多,進(jìn)而導(dǎo)致絕緣發(fā)熱,促使絕緣壽命縮短。
④接觸不良。這主要是由于電纜制作工藝技術(shù)水平低,接頭沒(méi)有壓實(shí)、加熱不充分等導(dǎo)致的電纜接頭絕緣降低。
⑤腐蝕作用。風(fēng)力侵蝕、雨水侵蝕以及地下電纜的酸堿腐蝕都會(huì)導(dǎo)致電纜絕緣降低。因此,檢測(cè)電力電纜有*或異常存在具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。耐壓試驗(yàn)就是以尋找電纜存在的故障為目的的一種檢驗(yàn)方式。
二、目前電力電纜耐壓試驗(yàn)的主要方法
1.超低頻耐壓試驗(yàn)
超低頻(0.1Hz)耐壓試驗(yàn)方法早出現(xiàn)于1980年,其主要是用于觀察電纜運(yùn)行是否存在絕緣缺損的一種無(wú)損試驗(yàn)方法,并且該方法經(jīng)過(guò)大量的研究室試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),中試控股證實(shí)超低頻耐壓試驗(yàn)在中低壓電力電纜耐壓試驗(yàn)中有較好的應(yīng)用效果。該方法利用的原理是將50Hz交流電通過(guò)整流與濾波轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?,再?jīng)由逆變電路,將直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?kHz交流電壓,再通過(guò)0.1Hz正弦振蕩器完成調(diào)幅處理,當(dāng)經(jīng)過(guò)調(diào)幅后,1kHz交流電壓等幅波就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)?.1Hz變化條幅波。其主要是基于高壓變壓器與電壓倍增電路之間形成的高電壓,其主要表現(xiàn)為正弦波,并經(jīng)由壓敏電阻器進(jìn)行調(diào)解,從而使高交流電壓負(fù)載輸出為0.1Hz高壓正弦波形。
超低頻耐壓試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)主要在于:
①無(wú)損壞;
②準(zhǔn)確性高;
③設(shè)備體積小,易于攜帶。但是該方法的輸出電壓等級(jí)較低,主要還是在中低壓電纜耐壓試驗(yàn)中使用。
2.調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)
該方法主要是利用電抗器的感抗作用以及被測(cè)電纜電容的容抗在50Hz工頻環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生諧振的工作原理,此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高電壓。
調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)在于:
①輸出電流波形基本為正弦波;
②特異性高,只有在串聯(lián)諧振回路滿足了產(chǎn)生諧振的條件后,才會(huì)形成高電壓,而被測(cè)電纜一旦出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)造成回路異常,就相當(dāng)于電纜短路,高電壓也會(huì)出現(xiàn)一致性降落,又由于電抗器能夠限制短路電流,從而保護(hù)裝置不受影響,從而不需要加裝電阻保護(hù)裝置。該試驗(yàn)方式的劣勢(shì)在于操作復(fù)雜、系統(tǒng)品質(zhì)因數(shù)不高、自動(dòng)化水平低、噪音大,導(dǎo)致其在實(shí)際中的應(yīng)用受到限制。
3.變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)原理與上述調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)原理相似,不同之處在于:變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)是通過(guò)調(diào)節(jié)變頻電源中的輸出電壓頻率實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)回路產(chǎn)生諧振;而調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)則是通過(guò)基于50Hz工頻下的調(diào)節(jié)電抗器產(chǎn)生的電感量實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)回路產(chǎn)生諧振。
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)為:
當(dāng)試驗(yàn)所需電源容量低于被測(cè)電纜的電源容量時(shí),能夠在遠(yuǎn)低于所需電源功率的情況下進(jìn)行試驗(yàn),能夠有效提高現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的效率,并且能夠克服調(diào)感式工頻耐壓試驗(yàn)裝置中的缺點(diǎn),使其能夠在實(shí)際生活中得到更加廣泛的應(yīng)用。此外,變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)的工作頻率僅為30~300Hz,能夠完善超低頻耐壓試驗(yàn)的頻率過(guò)低、損耗小導(dǎo)致與實(shí)際損耗量不符的問(wèn)題。因此,中試控股變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)所得結(jié)果為精密、全面和可靠的。
三、變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)主要包括變頻電源主電路、勵(lì)磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器、補(bǔ)償電容器等設(shè)備。國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議組織建議以30~300Hz為試驗(yàn)頻率范圍,但是由于實(shí)際生活中存在一些影響因素,可以20~300Hz為試驗(yàn)頻率范圍。我國(guó)額定工頻為50Hz,在預(yù)防性試驗(yàn)的工頻范圍為45~55Hz,這樣做的目的為了滿足對(duì)被測(cè)電纜絕緣下降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求,因此才選擇比額定工頻范圍更大的頻率。實(shí)際試驗(yàn)中的接近工頻頻率為35~75Hz,這主要是在大量的試驗(yàn)與研究中發(fā)現(xiàn)工頻頻率在35~75Hz時(shí),擊穿電壓可信度為95%,因此,中試控股在變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)中將接近工頻選擇35~75Hz為狀