電力電纜的試驗(yàn)與狀態(tài)分析-文庫(kù)吧資料
2025-01-24 19:17本頁(yè)面
【正文】 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)容性電流的影響，日本提出了在電纜線路上疊加 20V、 。 由于交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣電阻很小，在線檢測(cè) tan易受影響，而 tan、擊穿電壓和電容增量之間有較好的相關(guān)性，因此建議改為在線檢測(cè)流過接地線的電容電流增量的方法。 102水樹枝樹(個(gè))tan(%)1 10 102103101最大長(zhǎng)度(mm)tan(%)圖 1016 樹枝數(shù)對(duì) tan影響圖 1017 最大樹枝長(zhǎng)度與 tan的關(guān)系 四、其他在線檢測(cè)方法 對(duì)于發(fā)現(xiàn)局部缺陷，局部放電檢測(cè)是很有價(jià)值的。 圖 1014 水樹枝長(zhǎng)度與電纜 tan的關(guān)系 圖 1015 電纜 tan與長(zhǎng)時(shí)擊穿電壓的關(guān)系 在對(duì)已運(yùn)行過的 XLPE電纜進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，得出水樹枝發(fā)生的個(gè)數(shù)以及最長(zhǎng)的水樹枝長(zhǎng)度與電纜 tan測(cè)量值的關(guān)系，如圖 1016及圖1017所示，它們的趨勢(shì)是明確的，但分散性很大。由圖 1014可見，電纜絕緣中水樹枝的增長(zhǎng)會(huì)引起 tan值的增大，但分散性較大。對(duì)多路電纜進(jìn)行 tan巡回檢測(cè)時(shí)，仍常由電壓互感器處獲取電源 電壓的相位來進(jìn)行比較，其原理框圖如圖 1013所示。 10直流泄漏電流I(nA)直流成分I dc (nA)200304050607010 10 10 10 101 0 1 2 3(35kV )(17kV )(10. 35kV )圖 1011 交流擊穿電壓與直流分量的相關(guān)性 二、直流疊加法 直流疊加法的基本原理是在接地的電壓互感器的中性點(diǎn)處加進(jìn)低壓直流電源（通常為 50V），使該直流電壓與施加在電纜絕緣上的交流電壓疊加，從而測(cè)量通過電纜絕緣層的微弱的納安級(jí)直流電流或其絕緣電阻，其測(cè)量原理如圖 1012所示。研究表明，這些干擾主要平自被測(cè)電纜的屏蔽層與大地之間的雜散電流，因雜散電流及真實(shí)的由水樹枝引起的電流，均經(jīng)過直流分量裝置，以致造成很大誤差。在線檢測(cè)出 Idc增大時(shí)，常常說明水樹枝的發(fā)展、泄漏電流的增大，這樣的絕緣劣化過程會(huì)導(dǎo)致交流擊穿電壓的下降。分枝少而清晰，呈冬天的樹枝狀。用圖 109所示的測(cè)量回路可在交聯(lián)聚乙烯電纜系統(tǒng)中，檢測(cè)到電纜線芯與屏蔽層的電流中極小的直流分量。 一、直流分量法 由于交聯(lián)聚乙烯電纜中存在著樹枝化（水樹枝、電樹枝）絕緣缺陷，它們?cè)诮涣髡?、?fù)半周表現(xiàn)出不同的電荷注入和中和特性，導(dǎo)致在長(zhǎng)時(shí)間交流工作電壓的反復(fù)作用下，水樹枝的前端積聚了大量的負(fù)電荷，樹枝前端所積聚的負(fù)電荷逐漸向?qū)Ψ狡?，這種現(xiàn)象稱為整流效應(yīng)。 (在不使用的情況下，逐漸失去電量的現(xiàn)象叫自 放電 ) 試樣VK1電壓充電電壓絕緣優(yōu)良判斷電壓絕緣不良時(shí)間圖 107 自放電法測(cè)量原理 圖 108 自放電電壓的下降曲線 第二節(jié) 電力電纜的運(yùn)行狀態(tài)分析 目前預(yù)防性試驗(yàn)中規(guī)定的電纜試驗(yàn)項(xiàng)目不多，主要是絕緣電阻測(cè)量和直 流耐壓試驗(yàn)，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，表 103給出了現(xiàn)在較常見的試驗(yàn)方法的 對(duì)比。試驗(yàn)時(shí)先對(duì)電纜絕緣充電，再打開開關(guān) K1讓它自放電。因兩者均取決于絕緣的整體特性，而測(cè) 殘余電荷時(shí)外界干擾也較小，測(cè)量比較準(zhǔn)確。 圖 105 反向吸收電流法測(cè)量原理 圖 106給出了運(yùn)行中因老化而退下的 XLPE電纜的吸收電荷、 絕緣電阻及 tan與該電纜交流擊穿電壓 U的關(guān)系，可見其 QU的相關(guān)性比 tanU還要好，而絕緣電阻與 U的相關(guān)性最差。測(cè)量時(shí)先將開關(guān) K2閉合， K1打到電源側(cè)，讓電纜加上 1kV直流電壓 10min，然后將 K1打到接地側(cè) 讓電纜放電； 3 min后打開 K2，由電流表測(cè)量反向吸收電流。 研究表明交聯(lián)聚乙烯電纜不同老化過程階段其殘余電壓明顯不 同，電纜劣化越嚴(yán)重殘余電壓越高。一般可按每毫 米絕緣厚度上的電壓為 1kV來施加電壓。 三、其它試驗(yàn)方法 (基于電力電纜的吸收過程 ,研究電纜的劣化、老化 ) 基于電力電纜的吸收過程的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外已研究出幾種有一定特點(diǎn)的 停電試驗(yàn)方法，如殘余電壓法、反向吸收電流法、電位衰減法等，這些 方法在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果，有的已與在線檢測(cè)配合使用 . 殘余電壓法測(cè)量（ 電纜劣化越嚴(yán)重殘余電壓越高 ） 原理如圖 104所示。 （ 3）由于 XLPE絕緣電阻很高，以致在直流耐壓時(shí)所注入的電子不易散逸 ，它引起電纜中原有的電場(chǎng)發(fā)生畸變，因而更易被擊穿。 （ 2）交聯(lián)聚乙烯電纜在運(yùn)行中，在主絕緣交聯(lián)聚乙烯中逐步形成水樹枝、 電樹枝，這種樹枝化老化過程，伴隨著整流效應(yīng)。 關(guān)于交聯(lián)聚乙烯電纜直流耐壓試驗(yàn)的討論 交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣直流耐壓試驗(yàn)是一個(gè)有爭(zhēng)議的試驗(yàn)項(xiàng)目，由于交 聯(lián)聚乙烯絕緣性質(zhì)十分特殊，進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)可能是不適合的。這時(shí)高壓電源 端測(cè)得的泄漏電流包含電纜絕緣的 泄漏電流 、 表面泄漏電流 和 雜散電流三 部分 ，而另一端測(cè)量的是 表面泄漏電流 和 雜散電流兩部分 ，從而電纜的泄 漏電流為兩者的 差 。有的運(yùn)行單位采用借用三相電纜中的另一相作為兩端屏蔽連線 ，但由于測(cè)量的泄漏電流包含了另一相的泄漏電流，且每相均承受兩次耐 壓，因此采用這種方法的等效性值得研究。屏蔽和引線之間只有很小的電位差，所以并不需要很高的絕緣。 在實(shí)際測(cè)量中應(yīng)盡量將微安表接在高電位端的接線，這時(shí)對(duì)測(cè)量微安 表、引線及電纜兩頭，應(yīng)該嚴(yán)格地屏蔽，對(duì)于整盤電纜可以采用如圖
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