直流耐壓試驗在做交聯電纜過程中存在的缺點

利用調頻電源裝置,采用帶并聯補償電抗器的串并聯諧振接線方式進行交流耐壓試驗,直接代替以往的直流耐壓試驗,能更真實反映電纜絕緣狀況,使交聯電纜能更可靠的運行。

隨著我國的電力事業的迅速發展,尤其是在城網改造中,用交聯聚乙烯電纜（以下簡稱:“交聯電纜"）代替架空線路已成為一種趨勢,高電壓的電力交聯電纜使用的數量越來越多。為了檢驗和保證交聯電纜的安裝質量,在送電投運前,對交聯電纜進行現場交流耐壓試驗十分必要。過去由于受試驗設備的限制,在現場對交聯電纜進行交流耐壓試驗比較困難,一般采用直流耐壓試驗來代替。

做交聯電纜使用直流耐壓試驗存在兩個缺點:

1）直流電壓對交聯聚乙烯絕緣,有積累效應,即“記憶性"。一旦電纜有了由于直流試驗而引起的“記憶性",它就需要很長時間來釋放殘留在電纜中的直流電荷。而當該電纜投入運行時,直流電荷便會疊加在交流電壓峰值上,產生“和電壓",遠超過電纜的額定電壓,使絕緣加速老化,縮短使用壽命。

2）直流電壓分布與實際運行的交流電壓不同,直流電場分布受電阻率影響,而交流下電場分布與電阻率和介電系數都有關。因此直流耐壓試驗并不能象交流耐壓一樣可以準確地反映電纜的機械損傷等明顯缺陷,直流試驗合格的電纜,投入運行后,在正常工作電壓作用下,也會發生絕緣故障。

由此可見,對于交聯電纜采用傳統的直流耐壓試驗是不可取的,應予淘汰。近年來,國內外許多專家都建議現場對交聯電纜進行交流耐壓試驗來代替直流電壓試驗。由于電力電纜對地電容量很大,在現場采用50Hz工頻進行交流耐壓試驗條件難以具備,但采用調頻電源進行交流耐壓試驗,條件是基本具備的。根據GB11017-89 [1]及IEC840,現場絕緣耐壓試驗中使用的交流電壓頻率,可采用30—300Hz。

當試驗回路中ω0L =1ω0C（C包括CX、C1、C2）時,試驗回路產生串聯諧振, 此時能在試品上產生較高的試驗電壓（試驗電壓高低與回路品質因數有關）,如果電容C較大,試驗回路電流也較大,通過電抗器的電流也較大,這時試驗設備一般難以滿足現場試驗需要;通常該試驗接線僅適用于被試品電容量較小而試驗電壓較高,試驗變壓器能滿足試驗容量要求而不能滿足試驗電壓要求的情況。

對于電力電纜來說,被試設備的電容量C是固定的,要使試驗回路產生諧振就要改變試驗回路的電感L或頻率ω,即:ω0=1 LC或L =1ω02C;

采用改變電感的方法來滿足串聯諧振需采用可調電抗器,但限于運輸和在現場搬動,電抗器的體積和重量不能做得很大,因此可調電抗器的調節范圍是有限的。所以在現場試驗時采用調感的方法往往由于電抗器的范圍有限而不能滿足試驗要求。

另一種方法是采用調頻的方法,即當電抗器和電容固定時通過改變試驗電源頻率來使ω0L = 1 ω0C來達到所需的電壓,但這時需要一套調頻電源裝置。

智能串（并）聯調頻諧振試驗裝置不但做交聯電纜預防性試驗和交接試驗.而且能做電力變壓器（主變）、開關、套管、瓷瓶、互感器、發電機、電動機等交流耐壓試驗.

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