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110kV高壓電纜現(xiàn)場交流耐壓試驗方法探究

閱讀：128發(fā)布時間：2024-6-19

< >**一、利用串聯(lián)諧振進行交流耐壓試驗的方法**根據(jù)串聯(lián)諧振原理，利用勵磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率，使回路電L和試品電纜串聯(lián)諧振，諧振電壓即為加到試品上的電壓，基本原理如圖1所示。![](/storage/admin/article/20220909/e3f1fa4f1d56a6d102782d69f94aed75.jpg)試驗工程師：一般利用諧振進行交流耐壓試驗，有以下幾種方式。1、串聯(lián)諧振。如果試品電纜的試驗電壓較高而電容量較小，一般可采用串聯(lián)諧振方式。2、并聯(lián)諧振。如果試品電纜的試驗電壓較低而試品容量較大時，一般可采用并聯(lián)諧振方式。3、串—并聯(lián)諧振。當試驗電壓較高、試品電纜電容量較大時，試驗設(shè)備難以滿足上述2種方式的要求，原因是:① 合適的高電壓大容量的電抗器一般單位都不具備；② 不同長度的電纜電容量不相同，需要的電抗器也不一樣，即使是可調(diào)電抗器也往往由于可調(diào)范圍有限而難以滿足試驗要求。因此，僅靠配備合適的電抗器來滿足試驗要求就比較困難，所以國內(nèi)外進行長電纜交流耐壓試驗時，一般均采用串—并聯(lián)調(diào)頻諧振方式。-專業(yè)電氣試驗設(shè)備生產(chǎn)商。**二、電纜交流耐壓試驗方法實踐**2.1項目概況某新建110?kV變電站，2 回進線電纜已敷設(shè)完畢，需對110?kV型號為VC-YJLW02-V-64/110-1×400?mm2 的交聯(lián)聚乙烯進線電纜進行交流耐壓交接試驗。電纜全長2.466?km，試品電纜一端GIS終端已插至GIS氣室內(nèi)，另一終端已敷設(shè)固定到小西湖1120小桃開二線003號電纜終端鐵塔上。2.2試驗方案和儀器的確定現(xiàn)有的串聯(lián)諧振設(shè)備只能滿足單次對1根110?kV電纜進行交流耐壓試驗，按照GB50150—2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準》規(guī)定，110?kV 電纜主絕緣交流耐壓試驗時間為1?h。考慮升壓 1?h 后高壓電抗器溫升，需冷卻 1?h 后才能繼續(xù)工作，故單根電纜試驗時間需要 2?h，6根電纜試驗時間需要 12?h。再考慮電纜試驗前串聯(lián)諧振設(shè)備吊裝、布置、塔上接線準備、塔上接線換線、GIS 設(shè)備操作時間，實際試驗工作需從當天早上開始直至第 2 天早上才能完成。因需在塔上進行變更試驗接線，加之夜間溫度較低、光線較差，工作危險性較高。經(jīng)綜合考慮，決定對小西湖區(qū) 003 號鐵塔左側(cè) 3 根電纜 ( 西面 ) 進行主絕緣交流耐壓試驗，小西湖區(qū) 003 號鐵塔右側(cè) 3 根電纜 (東西方向)采用施加正常系統(tǒng)相對地電壓 24?h 方法進行考核。加壓點選擇在小西湖區(qū) 1120 小桃開二線 003號電纜終端鐵塔處 2 回 110?kV 西關(guān)變 110?kV 進線電纜接頭處，需從試品電纜終端頭處裝設(shè)試驗加壓線至串聯(lián)諧振設(shè)備。串聯(lián)諧振試驗儀器決定選用HVFRF-3900×5 調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)，包括變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、無局放電容分壓器、均壓環(huán)等配件，并配合帶電作業(yè)車進行輔助工作。2.3試驗儀器、設(shè)備的選擇計算根據(jù)電纜參數(shù)及設(shè)備參數(shù)進行選擇計算。串諧設(shè)備中高壓電抗器實際參數(shù)：780kVA/130kV/6A/144?H/180min，試驗頻率為30—300?Hz，共5臺。無局放分壓電容器：單節(jié)6000pF/200?kV，3節(jié)。查電纜制造廠家提供的電纜參數(shù)可知，110?kV 1×400?mm2單芯電纜電容量為0.156?μF/km，電纜全長為2.466?km，單根電纜電容量C =0.156×2.466=0.385?μF。考慮分壓電容器電容量，試驗時Cx=0.385+0.006=0.391μF。試驗時3臺電抗器并聯(lián)，諧振頻率f及試驗電流Ic計算如下：![](/storage/admin/article/20220909/3377e85f52893bf4328337ef8abd3b9d.jpg)依據(jù)現(xiàn)場試驗儀器數(shù)量應(yīng)可靠并經(jīng)濟的原則，根據(jù)計算，現(xiàn)場只需選用 3 臺高壓電抗器和 1 節(jié)電容分壓器即能滿足試驗儀器 30—300Hz 的頻率范圍要求。考慮到要有一定調(diào)節(jié)裕度，另加 1 臺高壓電抗器，以備特殊情況需要。2.4 作業(yè)準備工作作業(yè)前要求完成相關(guān)組織、技術(shù)和安全措施，特別要注意以下幾個方面。1、試品電纜 GIS 終端插至 GIS 氣室內(nèi)時，該氣室微水應(yīng)該經(jīng)測試合格。2、將試品電纜 GIS 室側(cè)的線路電壓互感器及避雷器導電桿退出，一次接線斷開并接地，進線 GIS 間隔丙刀閘拉開，丙丁刀閘接地。3、將小西湖區(qū) 003 號塔上 6 支線路避雷器引線打開并接地。4、對小西湖區(qū) 003 號鐵塔接地電阻進行復(fù)核性測試，應(yīng)滿足現(xiàn)場試驗要求。5、配置試驗專用電源：三相交流 380?V，空開額定電流不小于 100?A。6、塔下布置好安全圍欄。7、西關(guān)什字變 GIS 室側(cè)派專人進行相關(guān)設(shè)備操作及安全監(jiān)護工作。8、串諧試驗設(shè)備提前裝運到小西湖區(qū) 003 號鐵塔下，配備吊車及斗臂車協(xié)助試驗工作。9、小西湖區(qū) 003 號鐵塔處配置夜間工作照明設(shè)備，以備急用。10、試驗當天天氣良好，溫度、濕度符合試驗要求。11、西關(guān)什字變 GIS 側(cè)試品電纜側(cè) GIS 間隔丙丁 1 刀閘接地，丙刀閘斷開，丙丁刀閘合上。2.5 作業(yè)現(xiàn)場接線在作業(yè)現(xiàn)場，根據(jù)串聯(lián)諧振交流耐壓試驗的需要和試驗原理進行了試驗儀器的布置和接線。2.6 實際作業(yè)過程接通變頻電源后，進行面板設(shè)置時發(fā)現(xiàn)菜單不能設(shè)置，在等待了一段時間后才能進行菜單設(shè)置，初步分析為環(huán)境溫度低且儀器預(yù)熱時間不夠所致。升壓中，找到諧振點后，再手動升壓至 65?kV后，繼續(xù)增加低壓輸出電壓，發(fā)現(xiàn)電壓小幅震蕩，然后保持不變。用萬用表測量變頻電源低壓進線處電源電壓，數(shù)值無變化。斷電后，對電纜放電，重新查找諧振點，手動升壓至 65?kV 后，繼續(xù)升壓，仍然發(fā)現(xiàn)低壓電壓及低壓電流保持不變，高壓電源有較大波動。經(jīng)現(xiàn)場分析判斷：高壓試驗引線部分是裸銅線，存在電暈放電現(xiàn)象，且高空風力較大，試驗引線有擺動，導致高壓試驗電壓來回波動；試品電纜較長 (2.4?km 左右)，中間電纜接頭處有接地箱及交叉互聯(lián)箱，其有抑制金屬護套電壓突然升高及減少護層環(huán)流的作用，從而使升壓速度放緩。等待一段時間后，繼續(xù)升壓至 75?kV，發(fā)現(xiàn)電壓無法繼續(xù)上升；等待約 10?min 后，才升壓至100?kV；等待 5?min 后，試品電纜及 GIS 側(cè)無異常后，繼續(xù)升壓至 110?kV。達到設(shè)置電壓 1?h 后，自動降壓，斷開電源，試驗順利完成。該變電站 110?kV 進線電纜交流耐壓試驗合格。**三、結(jié)論**通過利用串聯(lián)諧振方式對某變電站 110?kV 進線電纜進行交流耐壓試驗，確認了電纜質(zhì)量過關(guān)、敷設(shè)及安裝工藝質(zhì)量合格，保證了該變電站順利按計劃投產(chǎn)，并在 1 年多的運行期間未出現(xiàn)絕緣故障。這證明了該試驗方法和試驗結(jié)果是可靠的，也為今后該公司 110?kV 電纜交流耐壓試驗工作的順利開展提供了示范。

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110kV高壓電纜現(xiàn)場交流耐壓試驗方法探究

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