電容型設(shè)備及氧化鋅避雷器帶電測試導(dǎo)則

1、電力電纜試驗技術(shù),廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院 王紅斌,電力電纜與架空導(dǎo)線,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、配各個環(huán)節(jié)都有應(yīng)用，電力電纜與架空導(dǎo)線相比特點如下：,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，解決大跨度問題。國防需要，為避免暴露目標(biāo)?？傊?，電力電纜

2、已成為近代電力系統(tǒng)不可缺少的組成部分。例如，瑞士蘇黎世整個城市供電的14個170kV變電站，全部為電纜出線，沒有一條架空線路，組成了全電纜環(huán)網(wǎng)。,電力電纜的分類,電力電纜可按絕緣材料、結(jié)構(gòu)特征、敷設(shè)環(huán)境、電壓等級等進(jìn)行分類，按絕緣材料分類如下：,油浸紙絕緣,粘性浸漬紙絕緣型，如統(tǒng)包和分相屏蔽型不滴流浸漬紙絕緣型，如統(tǒng)包和分相屏蔽型油壓浸漬紙絕緣型，如自容式充油型和鋼管充油型氣壓浸漬紙絕緣型，如自容式充氣型和鋼管充氣型,聚氯乙稀絕緣

3、型聚乙烯絕緣型交聯(lián)聚乙烯絕緣型,塑料絕緣,橡膠絕緣,天然橡膠絕緣型乙丙橡膠絕緣型,,,,,,,,橡塑絕緣電力電纜的結(jié)構(gòu)— 單芯電纜,單芯電纜典型結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外依次為：電纜線芯、線芯屏蔽、絕緣層、絕緣屏蔽、內(nèi)襯層(緩沖阻水層）、金屬護(hù)層、外護(hù)層等。 1×1600mm2 220kV電纜 1×2500mm2 220kV電纜,三芯電纜典型結(jié)構(gòu)由內(nèi)

4、向外依次為：電纜線芯（導(dǎo)體）、線芯屏蔽、絕緣層、絕緣屏蔽、內(nèi)襯層(填充層）、金屬鎧裝、外護(hù)層等。,,橡塑絕緣電力電纜的結(jié)構(gòu)— 三芯電纜,橡塑絕緣電力電纜附件包括：戶外終端、GIS終端、中間接頭，現(xiàn)在一般應(yīng)用的為預(yù)制式結(jié)構(gòu)。,橡塑絕緣電力電纜附件— 戶外終端、GIS終端、中間接頭,橡塑絕緣電力電纜試驗項目,電纜主絕緣的絕緣電阻測量電纜主絕緣耐壓試驗電纜外護(hù)套絕緣電阻測量電纜外護(hù)

5、套直流耐壓試驗測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)試驗電纜線路參數(shù)測量（直流電阻、正序阻抗、零序阻抗測量、 電容測量）,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)計和電氣性能試驗用的基準(zhǔn)電壓，用U0/U表示。U0為電纜及其附件設(shè)計導(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)，中性點接

6、地方式不同，U相同的電纜，其U0值是不相同的。所以有類似6/10kV、 8.7/10kV； 21/35kV、 26/35kV這樣相同U，不同U0電壓的電纜。,主絕緣絕緣電阻測量,試驗?zāi)康模撼醪脚袛嘀鹘^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(fā)生老化、劣化，可能導(dǎo)致電纜擊穿和燒毀。只能有效地檢測出整體受潮和貫穿性缺陷，對局部缺陷不敏感。測量方法：分別在每一相測量，非被試相及金屬屏蔽（金屬

7、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,主絕緣絕緣電阻測量,試驗周期：交接試驗新作終端或接頭后注意問題：兆歐表“L”端引線和“E”端引線應(yīng)具有可靠的絕緣。測量前后均應(yīng)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

8、線前，不得停止搖動手柄。電纜不接試驗設(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交接試驗標(biāo)準(zhǔn)對電纜主絕緣的絕緣電阻值未作具體規(guī)定。

9、Q/CSG 1 0007-2004預(yù)防性試驗規(guī)程要求大于1000M?。比較全面的判斷參考值參見下表。測量數(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),注：表中所列數(shù)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(dāng)電纜長度不足1km時，不需換算。,外護(hù)套絕緣電阻測量,試驗?zāi)康模簷z測電纜在敷設(shè)后或運(yùn)行中外護(hù)套是否損傷或受潮。外護(hù)套破損

10、的原因有：敷設(shè)過程中受拉力過大或彎曲過度；敷設(shè)或運(yùn)行中由于施工和交通運(yùn)輸?shù)戎苯油饬ψ饔茫唤K端/中間接頭受內(nèi)部應(yīng)力、自然拉力、電動力作用；白蟻吞噬、化學(xué)物質(zhì)腐蝕等。測量方法：三芯電纜三相共用外護(hù)套，只進(jìn)行一次測量；單芯電纜分別在每一相測量，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.

11、5M?/km。,外護(hù)套絕緣電阻測量,試驗周期：交接試驗3年（對外護(hù)套有引出線者進(jìn)行）注意問題：兆歐表“L”端引線和“E”端引線應(yīng)具有可靠的絕緣。測量前后均應(yīng)對電纜金屬護(hù)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(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

12、 c、交叉互聯(lián)接地,a、兩端接地,b、單端接地,c、交叉互聯(lián)接地,外護(hù)套直流耐壓試驗,試驗?zāi)康模簷z測電纜在敷設(shè)后或運(yùn)行中外護(hù)套是否損傷或受潮。試驗電壓：交接試驗－－直流10kV，持續(xù)時間1min預(yù)防性試驗－－直流5kV，持續(xù)時間1min試驗周期：交接試驗3年試驗判據(jù)：不發(fā)生擊穿。,外護(hù)套直流耐壓試驗,檢測部位：非金屬護(hù)套與接頭外護(hù)層（對外護(hù)層厚度2mm以上，表面涂有導(dǎo)電層者，基本上即對110kV及以上電壓

13、等級電纜進(jìn)行）。對于交叉互聯(lián)系統(tǒng)，直流耐壓試驗在交叉互聯(lián)系統(tǒng)的每一段上進(jìn)行，試驗時將電纜金屬護(hù)層的交叉互聯(lián)連接斷開，被試段金屬護(hù)層接直流試驗電壓，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。,交叉互聯(lián)接地方式A相第一段外護(hù)層直流耐壓試驗原理接線圖,外護(hù)套直流耐壓試驗典型缺陷,外護(hù)套直流耐壓試驗典型缺陷,缺陷分析：序號①缺陷屬典型施工問題，故障點定位后，施工方即說明

14、該處電纜曾經(jīng)被鐵鍬扎傷過，經(jīng)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(fā)現(xiàn)了4處，反映出附件安裝人員水平較低，外護(hù)套試驗檢測出缺陷避免了類似序號⑤運(yùn)行故障的發(fā)生。序號③缺陷原因也在于施工管理不嚴(yán)格，序號④缺陷原因在于附件安裝質(zhì)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。,外護(hù)套直流耐壓試驗典型缺陷,缺陷分析：首先，廠家工藝要求不合理

15、，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耐壓試驗時，試驗電壓把僅有的一層絕緣帶擊穿，但試驗時互聯(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

16、錐的絕緣性能，場強(qiáng)嚴(yán)重畸變，接頭被瞬間擊穿，導(dǎo)體對銅殼放電，導(dǎo)致線路跳閘。,外護(hù)套直流耐壓試驗典型缺陷,中間接頭故障后圖片,同類型中間接頭解體圖片,序號⑤：一起110kV電纜故障實例照片,交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗,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=IC1+ IA2 + IB3=0,IA1+ IB1 + IC1=0IA2+ IB2 + IC2=0IA3

17、+ IB3 + IC3=0,IA1= IB1 = IC1IA2= IB2 = IC2IA3=IB3 = IC3,,交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗,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)電壓為最長長度那一段電纜金屬護(hù)層上感應(yīng)的電壓。交叉互聯(lián)必須斷開金屬護(hù)層，斷口間與對地均需絕緣良好，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)層通過同軸電纜引入直接接地箱接地；非接地端金屬護(hù)層通過

18、同軸電纜引入交叉互聯(lián)接地箱，箱內(nèi)裝有護(hù)層過電壓保護(hù)器限制可能出現(xiàn)的過電壓。,,交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗,交叉互聯(lián)箱－－保護(hù)接地箱：,,交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗,交叉互聯(lián)箱－－直接接地箱：,,交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗,交叉互聯(lián)箱－－交叉互聯(lián)箱：,,交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗,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試驗時必須將護(hù)層過電壓保護(hù)器斷開，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。 非線性電阻型護(hù)層過電壓保

19、護(hù)器試驗以下兩項均為交接試驗項目，預(yù)防性試驗選做其中一個。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地絕緣電阻，用1000V兆歐表測量引線與外殼之間的絕緣電阻，其值不應(yīng)小于10MΩ。 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)正確無誤。在正常工作位置進(jìn)行測量，接觸電阻不應(yīng)大于20μΩ。,,交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗,交叉互聯(lián)性能檢驗 交接試驗推薦采用的方式，應(yīng)作為特殊試驗項目。 使所有互聯(lián)箱

20、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的三相平衡試驗電流。在保持試驗電流不變的情況下，測量最靠近交叉互聯(lián)箱處的金屬套電流和對地電壓。測量完后將試驗電流降至零，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誤連接的情況，再次將試驗電流升至100A，并再測量該交叉互聯(lián)箱處的金屬套電流和對地電壓。測量完后將試驗電量降至零，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。最后再將試驗電流升至100A，測量

21、電纜線路上所有其它交叉互聯(lián)箱處的金屬套電流和對地電壓。,,交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗,交叉互聯(lián)性能檢驗 試驗結(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） 在連接片作錯誤連接時，試驗?zāi)鼙砻鞔嬖诋惡鯇こ４蟮慕饘偬纂娏鳎?） 在連接片正確連接時，將測得的任何一個金屬套電流乘以一個系數(shù)（它等于電纜的額定電流除以上述的試驗電流）后所得的電流值不會使電纜額定電流的降低量超過3%；3） 將測得的金屬套對地電壓乘以上述2)項中的系數(shù)后不超過電纜

22、在負(fù)載額定電流時規(guī)定的感應(yīng)電壓的最大值。,,測量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比,試驗?zāi)康模簻y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，測量電阻比可以消除溫度對直流電阻測量的影響。試驗周期：交接試驗試驗方法：用雙臂電橋測量在相同溫度下的金屬屏蔽層和導(dǎo)體的直流電阻。試驗判據(jù)：與投運(yùn)前的測量數(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，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

23、少時，表明附件中的導(dǎo)體連接點的接觸電阻有增大的可能。,檢查電纜線路兩端的相位,試驗?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后，核對其兩端的相位和相序，防止相位錯誤造成事故。試驗周期：交接試驗試驗方法：兆歐表法指示燈法,電纜線路參數(shù)測量,試驗?zāi)康模弘娎|線路直流電阻、正序阻抗、零序阻抗測量、電容測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后，有關(guān)計算（如系統(tǒng)短路電流、繼電保護(hù)整定值等）的實際依據(jù)。試驗周期：

24、交接試驗試驗方法：同架空線路測量。補(bǔ)充說明：因為電纜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,GB50150-2006交接試驗標(biāo)準(zhǔn)的說明： IEC標(biāo)準(zhǔn)的安裝后試驗要求中，均提出“推薦進(jìn)行外護(hù)套試驗和（或）進(jìn)行主絕緣交流試驗。對僅進(jìn)行了外護(hù)套試驗的新電纜線路，經(jīng)采購方與承包方同意，在附件安裝期間的質(zhì)量保證程序可以代替主絕緣試驗”的觀點和規(guī)定，指出了附件安裝期間的質(zhì)量保證程

25、序是決定安裝質(zhì)量的實質(zhì)因素，試驗只是輔助手段。但前提是能夠提供經(jīng)過驗證的可信的“附件安裝期間的質(zhì)量保證程序”。目前我國安裝質(zhì)量保證程序還需要驗證，安裝經(jīng)驗還需要積累，一般情況下還不能省去主絕緣試驗。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)備無法滿足其容量要求。傳統(tǒng)的方法是對電纜線路進(jìn)行直流耐壓。實踐證明這種方法對油紙絕緣的電纜是合適的, 但對高電壓等級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

26、在不斷地開發(fā)和尋求合理可行的技術(shù)手段解決這個問題, 付諸于實踐, 逐步積累經(jīng)驗, 并提供給 IEC 和 CIGRE( 國際大電網(wǎng)會議 )等權(quán)威的國際機(jī)構(gòu)，不斷地修訂和發(fā)展相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。目前己有的對電纜線路竣工試驗的手段主要有直流耐壓、 0.1Hz 耐壓、振蕩波試驗、工頻諧振以及變頻諧振耐壓等幾種方法。,橡塑絕緣電力電纜主絕緣耐壓試驗,直流耐壓試驗的局限性,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)場耐壓試驗均采用直流耐壓，直流

27、耐壓在油紙絕緣電纜上的應(yīng)用是成功的。直流電場下場強(qiáng)的分布按介質(zhì)的電阻系數(shù)成正比分布，直流試驗時油紙電纜紙絕緣相較于油承受較高的試驗電壓，容易檢測出紙絕緣中存在的局部空隙缺陷。交流電場下場強(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2.1－2.3，且一般不受溫度變化的影響，因此交流電壓下電場分布比較穩(wěn)定。 橡塑絕緣電纜絕緣電阻系數(shù)分布不均勻，且受穩(wěn)定和場強(qiáng)的影響較大，直流電場的分布取決于絕緣本身及所含雜質(zhì)

28、的多少、分布的不均勻性以及附加的其它介質(zhì)，電場分布不同于理想圓柱體絕緣結(jié)構(gòu)。,直流耐壓試驗的局限性,由于在絕緣層中交、直流電壓的電場分布不同，導(dǎo)致?lián)舸┎灰恢滦裕矗弘娎|的某些部位，如電纜接頭在交流情況下存在的某些缺陷，在直流耐壓時卻不會擊穿，造成交流電壓下會導(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導(dǎo)致?lián)舸┑牡胤?，在直流高壓試驗時卻會擊穿。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在

29、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)場直流耐壓的研究和調(diào)查,意大利對500公里電纜、1500個附件做直流耐壓竣工試驗,有3個含有XLPE包帶模塑接頭順利通過試驗，但投運(yùn) 3 天后發(fā)生擊穿。對 110－－132kV的XLPE電纜做 4U0 直流耐壓, 有18個接頭擊穿, 但只有11個有明顯缺陷；另外有9個接頭順利通過直流耐壓試驗，但在投運(yùn)4天后擊穿。 瑞典對132kV XLPE 絕緣電纜進(jìn)行4U0直流耐壓試驗，6

30、00 個模塑接頭中有12個擊穿，但未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。 日本的研究報告指出, 對于有明顯缺陷的132kV的XLPE模塑接頭進(jìn)行試驗，15min直流耐壓遠(yuǎn)超過4U0，而交流耐壓則低于2.5U0。國際大電網(wǎng)會議第21研究委員會CIGRE SC21 WG21-09工作組報告和IEC SC 20A的新工作項目提案文件不推薦采用直流耐壓試驗作為橡塑絕緣電力電纜的竣工試驗。,空載運(yùn)行方法的有效性研究,用系統(tǒng)電源進(jìn)行試驗具有一定的冒險性，有可能造成系

31、統(tǒng)短路事故（國內(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，無奈之舉。CIGRE SC21 WG21-09工作組在其工作報告中指出：采用U0經(jīng)24小時或更長時間試驗是否足以徹底檢出所有有害的缺陷尚有懷疑，但對于有些電力工程單位當(dāng)采用U0電壓作為竣工試驗是唯一實際可行的試驗手段時，才采用此試驗方法。西北電研院曾經(jīng)開展了“交聯(lián)聚乙烯高壓電纜現(xiàn)場試驗方法的研究”科研項目，采用平行比對的方法，通過對存在人為制造絕緣

32、缺陷的110KV XLPE電力電纜試品，分別施加1.7U0工頻電壓；空載24小時后帶負(fù)載；直流耐壓等平行比對試驗，以確定其發(fā)現(xiàn)故障的有效性。,試驗室模擬故障試驗,試品：XLPE－64／110 kV－400mm2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83．44 mm；PVC外護(hù)套厚4.2 mm；鉛護(hù)厚2.76 mm；試品長度21.3 m；絕緣厚19.

33、66～2O.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)行時纜芯允許溫度9O?C。,試驗室模擬故障試驗,在電纜兩端制作終端頭，在距終端約0.4 m處的電纜上人為制造釘尖或孔洞缺陷，按不同標(biāo)準(zhǔn)對電纜終端施加工頻電壓，每擊穿一次，從擊穿點鋸斷再做終端頭和制造缺陷。根據(jù)現(xiàn)場實際試驗程序進(jìn)行模擬空載24h后帶負(fù)載試驗，首先按IEC標(biāo)準(zhǔn)對電纜終端頭施加工頻電壓U0(64 kV)持續(xù)24 h，然后在電

34、纜上套入穿心變流器并將兩終端頭壓接后升流，用鉗型電流表和點溫計測量流過纜心的電流及溫度，同時在兩終端頭連接處施加工頻電壓U0(64 kV)。試驗結(jié)果：,試驗室模擬故障試驗,試驗室模擬故障試驗,試驗結(jié)論：按照IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對人為制造缺陷的110kV交聯(lián)電纜進(jìn)行了1.7U0電壓下、持續(xù)時間5min和lh及U0電壓下24h工頻耐壓試驗，試驗結(jié)果表明：1.7U0電壓下、持續(xù)時間5min交流耐壓試驗?zāi)軌蛴行У匕l(fā)現(xiàn)電纜缺陷，U0電壓下、持續(xù)2

35、4h的方法不能有效地發(fā)現(xiàn)電纜缺陷。對有缺陷的電纜，U0電壓下持續(xù)24h通過后，帶一定負(fù)載時，有可能造成電纜缺陷處熱擊穿。因為當(dāng)電纜線路帶一定負(fù)荷時，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?lián)舸Ｖ绷髂蛪涸囼灢荒苡行Оl(fā)現(xiàn)電纜存在的缺陷，且對電纜有害，國內(nèi)許多地區(qū)及國際大電網(wǎng)工作組對交聯(lián)電纜不再推薦直流耐壓試驗。,橡塑絕緣電力電纜主絕緣交流耐壓試驗－－,串聯(lián)諧振耐壓試驗回路原理,,交流耐壓試驗設(shè)

36、備－－,調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置,交流耐壓試驗設(shè)備－－,調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置,,交流耐壓試驗設(shè)備－－,調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置,,交流耐壓試驗設(shè)備－－,調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置,,交流耐壓試驗設(shè)備－－,調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置,,交流耐壓試驗參數(shù)估算實例,電纜參數(shù)如下： 電纜型號：YJLW03 規(guī)格：1×1200mm2 額定電壓：127/220kV 單位電容：0.178?

37、F/km 電纜長度：5023m/相 每相電容：0.894 ?F估算試驗參數(shù)： 高壓電抗器電感值：L=40/3=13.33H 試驗電壓頻率：f=46.12Hz 試驗電壓U1 =180kV 高壓試驗電流：I1=46.62A 估計品質(zhì)因數(shù)Q=100 激勵電壓U2 =1800V 勵磁變壓器低壓電流：I2=220A 變頻器輸入電流：I3= I2/1.7

38、32 =128A 考慮一定預(yù)度電源電流要求：I4= 1.2 I3 =150A,試驗發(fā)生擊穿可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,電壓異常波動：du/dt超過一定范圍，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，一般不會發(fā)生過流現(xiàn)象?？赡苡蟹烹娐暋⒎烹娀鸹ǎ涸嚻冯娎|放電發(fā)生反擊，在電抗器上產(chǎn)生過電壓。耐壓后絕緣電阻降低：大部分顯著降低，個別也可能變化不明顯。,變頻諧振方法的有效性分析,中間接頭擊穿后解剖圖片,,主絕緣交流耐壓試驗典型缺陷,主絕

39、緣交流耐壓試驗典型缺陷,缺陷分析：序號①中電纜安裝完后，曾經(jīng)進(jìn)行直流耐壓試驗通過，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通過，投入運(yùn)行后正常，該實例也反映出直流耐壓試驗有效性較差。序號②缺陷原因在于附件安裝質(zhì)量差。序號③中電纜在升壓過程中，未達(dá)到試驗電壓就發(fā)生擊穿，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電纜本體被外力破壞，截斷電纜，新加做一個中間接頭后試驗通過，反映出電纜運(yùn)行管理不規(guī)范。

40、序號④、⑤、⑥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。,主絕緣交流耐壓試驗典型缺陷,缺陷分析：序號⑦為運(yùn)行電纜事故后新做的中間接頭試驗時擊穿，懷疑附件材料可能存在缺陷，重做接頭后試驗通過，投入運(yùn)行后正常。從試驗檢測到的缺陷情況看，交接試驗采用工頻交流電壓或接近工頻交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線路的竣

41、工試驗是合適的。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)場安裝過程施工質(zhì)量造成的缺陷。另外，對于幾個試驗缺陷事例的分析也證實現(xiàn)場附件施工質(zhì)量不高，主要有以下幾個方面的問題：施工趕工期或質(zhì)量控制措施不到位，現(xiàn)場條件比較差，溫度、濕度、灰塵都未很好得到控制；電纜接頭施工工藝水平不高，有些隊伍只

42、經(jīng)過幾天培訓(xùn)就開始施工，有些地方存在盲目施工問題；安裝時沒有嚴(yán)格按照工藝施工或工藝規(guī)定不合理，沒有考慮到可能出現(xiàn)的問題。,試驗標(biāo)準(zhǔn)的歷史發(fā)展,1983～1989年 加拿大、德國、瑞典等國部分電力公司試驗改做交流耐壓試驗。1988年起德國部分電力公司試用0.1Hz超低頻交流耐壓試驗。1994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電壓標(biāo)準(zhǔn)問題。 1995年 德國制定VDE DIN 0276 Part1001（May 1

43、995）中壓橡塑電纜交接試驗工頻交流耐壓和0.1Hz耐壓試驗電壓標(biāo)準(zhǔn)。 1999年 廣東制定中、高壓橡塑電纜交流試驗電壓標(biāo)準(zhǔn)暫行規(guī)定。,現(xiàn)行的有關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)－－CIGRE推薦試驗導(dǎo)則,現(xiàn)行的有關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)－－IEC有關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)行的有關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)－－擠包絕緣電力電纜國家標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)行的有關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)－－新電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)行的有關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)－－電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程,Q/CSG 1 0007－2004中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),關(guān)

44、于標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論,現(xiàn)行各類橡塑電纜現(xiàn)場耐壓試驗標(biāo)準(zhǔn)基本是以CIGRE推薦的試驗方法和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。IEC62067及IEC60840最新版試驗部分內(nèi)容已完全按照CIGRE推薦的試驗方法和標(biāo)準(zhǔn)制訂。我國電纜國標(biāo)更新較慢，國標(biāo)的未來修訂方向應(yīng)該還是參照有關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。新頒布的電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)引用了CIGRE及IEC標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)條目，具有很強(qiáng)的實用性。 Q/CSG1 0007－2004中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企

45、業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》規(guī)定了大修新做終端或接頭后的試驗要求。,高壓電纜現(xiàn)場局放測量,交流試驗也有局限性。 采用附帶局部放電測量的交流耐壓試驗是一種可能有效檢測電纜及附件內(nèi)部故障與發(fā)展的手段。 CIGRE SC21 WG21-09工作組指出：采用工頻交流電壓或接近工頻（30～300Hz）交流電壓試驗作為竣工試驗，證實比其他試驗方法有效。采用局部放電試驗，結(jié)合交流電壓試驗可能更為有效，但試驗方法尚在研究與開發(fā)中。 國內(nèi)外專

46、家學(xué)者和國際電力權(quán)威組織一致推薦局部放電試驗是交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜絕緣狀況評價的最佳方法。,電纜現(xiàn)場局放試驗難點,外界強(qiáng)電磁場干擾源較多；采集的信號量微弱、幅值很小，易被背景噪聲淹沒；寬帶濾波器和高倍數(shù)放大器使得采集信號的原始波形畸變，容易誤導(dǎo)造成誤判；缺乏電纜絕緣局部放電信號識別技術(shù)；缺少XLPE電力電纜絕緣劣化的評價基礎(chǔ)和運(yùn)行狀態(tài)判據(jù)等實際運(yùn)行經(jīng)驗的積累。,關(guān)于電纜耐壓試驗的結(jié)論,直流耐壓試驗不能有效發(fā)現(xiàn)橡塑絕緣電纜存在的