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串连谐振耐压尝试
2020-11-12

前在国际和国际已有愈来愈多的交联聚乙烯绝缘的电力电缆替换原本的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的尝试手腕上因为被试容量大和尝试装备的缘由,很长时候以来,仍因循利用直流耐压的尝试体例。最近几年来国际、国际的良多研讨机构的研讨功效标明直流尝试对交联聚乙烯电缆有差别水平的侵害。有的研讨概念以为交联聚乙烯电缆布局具备存储堆集单极性剩余电荷的才能,当在直流尝试后,如不能有用的开释掉直流剩余电荷,投运后在直流剩余电荷加上交换电压峰值将能够导致电缆产生击穿。国际一些研讨机构以为,交联聚乙烯电缆的直流耐压尝试中,因为空间电荷效应,绝缘中的现实电场强度可比电缆绝缘的任务电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即便经由过程了直流尝试不产生击穿,也会引发绝缘的严峻毁伤。其次,因为施加的直流电压场强散布与运转的交换电压场强散布差别。直流尝试也不能实在摹拟运转状况下电缆蒙受的过电压,并有用的发明电缆及电缆讨论自身和施工工艺上的毛病谬误。是以,利用非直流的体例对交联电缆停止耐压尝试就愈来愈遭到人们的正视。今朝,在中高压电缆上外洋已利用超低频电源(XCF)停止耐压尝试。但因为此类XCF的电压品级偏低,尚不能用于110kV及以上的高压电缆尝试。在国际,对高压电缆,这类体例也利用过,但因为尝试装备的缘由,没能获得大面积的推行。而近年因为城、农网扶植革新的停止, 交联电缆愈来愈多,仅仅靠直流耐压尝试后就将电缆投入运转,而在运转电压下产生电缆或电缆头击穿的事例也时有产生。以是,大师都在摸索新的尝试体例。


 2、 尝试频次


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因为电缆的电容量较大,接纳传统的工频尝试变压器很轻巧,复杂,且大电流的任务电源在现场不易获得。是以普通都接纳串连谐振交换耐压尝试装备。其输出电源的容量能较着降落,分量加重,便于利用和运输。早期多接纳调感式串连谐振装备(50Hz),但存在主动化水平差、乐音大等毛病谬误。是以此刻多数接纳调频式(30-300Hz)串连谐振尝试装配,能够获得更高的品德数(Q值),并具备主动调谐、多重掩护,和低乐音、矫捷的组合体例(单件分量大为降落)等长处。


综合国际外有关手艺材料,挑选合适的尝试频次规模是个比拟首要的题目。在这方面,有一些差别的概念和提法。就今朝的国际外的提法来看,咱们总结可分红3类:第1类为较宽频次规模30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz;第2类为工频规模,45-65Hz,45-55Hz;第3类为接近工频,35-75Hz。 


(1)第1类较宽频次规模


国际大电网集会第21、09任务组宣布的《尝试导则》,倡议频次规模为30-300Hz。但现实上更低一些频次也具备较好地等效性。IEC60840和IEC62067规范草案(2001年和2000年)就划定可接纳20-300Hz。


外洋有些厂家设想串连谐用电抗器,在特别环境下也有接纳最低频次为25Hz或20Hz的。固然频次愈低,被试电缆的长度(电容量)可增大。可是电抗器死心是以缩小,使分量增添。个体材料显现, 1-300Hz的交换尝试也具备与工频交换尝试的等效性,这申明现实利用中频次上限有能够获得更低,比方小于20Hz乃至到0.1Hz也是可行的。进一步标明在如许的频次规模内,绝缘外部各介质的电压散布及介质特征仍根基不异。


任务频次跨越300Hz是不是恰当?有材料报导说,随频次增高,串谐电抗器及励磁变压器的消耗降落,可是要斟酌被试品电容介质的极化发烧题目,是以频次高于300Hz是不可取的。 


(2)第2类为工频规模


国际上产业频次首要指50Hz和60Hz两种,故IEC规范划定对高压绝缘的产业尝试频次规模为45-65Hz,在我国额外工频为50Hz。GB/T16927.1-1997划定工频尝试频次规模为45-55Hz。 以为工频电力电缆的尝试电压也必须是工频,这是趋于比拟激进的概念。针对此题目应当侧重申明交代和防备性尝试的目标在于发明绝缘毛病谬误的才能来定的。在差别的频次下只需绝缘外部介质电压散布不异,又有根基不异的检出绝缘毛病的才能,就能够到达尝试的目标。是以即便选用比工频规模更宽的频次也是能够接管的。


在90年月中期为了挑选恰当的交换耐压尝试的频次规模,做了大批、细心的根本研讨任务。得出频次在30-300Hz规模内,橡塑电缆外部几种典范绝缘毛病谬误的击穿特征不较着差别。这应当是可托的,也获得遍及接纳。阐发构成这类在差别频次下杰出的击穿特征,首要缘由是良好的同轴绝缘布局,单一的绝缘介质,材质绝对纯正、电场散布公道、法则。是以,在差别频次下布局外部电压散布不异,构成宽频次规模尝试的前提。 油纸绝缘电缆一向接纳频次即是零的直流电压停止耐压尝试,其现实成果很好,数十年来未遭到置疑。 


(3)第3类为接近工几次次,35-75Hz 


外洋曾对普通XLPE(交联聚乙烯)绝缘电缆样品,在差别频次下停止击穿尝试。成果标明在频次为35-75Hz时击穿电压均落在可相信度95%以内。是以有概念同意尝试电压频次最好选在35-75Hz,也较为接近运转电压频次50Hz。值得注重的是,上述测试成果是对普通绝缘做的击穿尝试。而交代和防备性尝试所接纳的尝试电压值是偏低的,它只能击穿有毛病谬误的绝缘缺点(机器毁伤、水树枝、终端头或讨论盒应力铁锥施工或用料毛病,等等),完整缺乏以击穿电缆本体的普通绝缘。可见两种尝试的目标和任务机理均不不异。仿佛不须要将普通绝缘35-75Hz的击穿特征“延长”利用到检测绝缘毛病谬误方面。


 3、 规范题目 


因为装备容量和体积等题目,今朝国度还没有高压电力电缆敷设后在现场停止交换耐压尝试的响应规范。但对直流耐压尝试的规范,因为后面所述缘由人们也产生了一些疑难。CIGRI国际大电网任务集会21任务组的《高压挤包绝缘电缆完工验收尝试倡议导则》中对今朝接纳的直流耐压尝试体例提出疑议,并保举利用工频及类似工频(30-300Hz)的交换尝试体例。IEC 60840规范中在45-150kV敷设后电缆尝试规范中除原直流尝试规范外,增添了1.7U0 5分钟或1U0 24小时的交换尝试规范。而在220kV品级中IEC 62067/CD草案中则打消了电缆敷设后尝试中直流尝试的规范,只要交换尝试的请求,即 20-300Hz 1.4U0 60分钟。为了更有用的对施工后的交联电缆停止交代尝试,华北电力团体公司在《电力装备交代和防备性尝试规程》订正内容中在电缆主绝缘耐压尝试一项中增添了电缆的交换耐压尝试规范。以后,国际良多处所也响应的出台了处所性尝试规范,实在验频次大多都在30-300Hz,中高压电缆尝试电压为1.6-2.0倍的相电压,高压电缆尝试电压普通都在1.4-1.7倍的相电压,详细按照各个处所略有差别,浙江保举中高压电缆尝试频次为45-65 Hz,高压电缆尝试频次为35-75 Hz。 4、 装备选型 


35kV及以下电压品级的电缆利用数目多,尝试任务量大,以是此类耐压尝试装配应当体积小,分量轻,武汉新春达电力装备无限公司出产的便携式电缆耐压尝试装配由此降生。 


本体系中,请求单个人能现场搬动的部件分量不跨越30kg,请求两人能现场搬动的部件不跨越60kg,合适现场搬动,电抗器局部接纳干式环氧浇注,雅观靠得住,合适各种电缆的请求。 本体系具备以下特色:


(1)、操纵简洁 


具备主动/手动调谐功效;大屏幕显现电压、电流和频次等参数;具备过压过流整定与掩护功效;具备失谐掩护功效;具备主动记时和时候到封闭功效;电压调理具备零位启动功效,以保障调谐的宁静性和高压回路的零起升压; 


(2)、设置装备摆设矫捷 


电抗器接纳多台式,试被试装备可串可并利用,并且能够按照被试装备肯定带到现场区的电抗器的个数; 


(3)、分量轻、体积小 


以一套3kM长的10kV电缆(高压电流3A)为例,单台电抗器分量35kg(3台),变频节制箱分量12kg,励磁变压器分量15kg。


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