電力電纜試驗與故障測尋(與“電纜”有關(guān)文檔共89張)

內(nèi)容介紹第1頁，共89頁。1、電纜線路的基本知識第2頁，共89頁。1、電纜線路的基本知識1.1全省電纜概況山東電網(wǎng)電纜線路概況運行電纜故障情況運行電纜附件故障統(tǒng)計電纜附件故障原因截止到2005年底，全省10--220kV電纜線路共有7134條，5683.172KM。通過統(tǒng)計分析可以看出：我省電纜本體故障以機械破壞為主，在222次電纜本體故障中，機械破壞186次，占故障總次數(shù)的83.78%。其次是安裝質(zhì)量和絕緣老化，各占10次，分別占故障總次數(shù)的4.5%。在電纜附件故障中，附件安裝質(zhì)量、機械破壞、制造質(zhì)量和絕緣老化是故障的主要原因。第3頁，共89頁。1.2電力電纜線路概述電力電纜線路---1電纜本體（一般簡稱電纜）2附件--中間接頭終端頭（戶內(nèi)型、戶外型、可分離終端）（可分離連接器）3其他安裝器材（橋架、穿管、防火材料等）電力電纜線路由電纜本體和附件及其他安裝器材組成。電纜之間的接續(xù)由中間接頭完成。電纜與其他電器設備的連接由終端頭或可分離終端完成。電纜線路輸電特點：高壓輸電導線通過固體絕緣體隔離后被封閉在接地的金屬屏蔽內(nèi)部。（架空輸電線路：高壓輸電導線通過空氣絕緣體隔離，大地為地電極。）1.3常用電纜類型、結(jié)構(gòu)和電場分布電力電纜主要有三大類型（絕緣材料分）油浸紙絕緣型塑料絕緣型橡皮絕緣型第4頁，共89頁。第5頁，共89頁。1.4電纜結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝導體導體截面和直流電阻導體結(jié)構(gòu)金屬屏蔽半導電屏蔽層絕緣護層(機械強度、防水密封性能、防火阻燃性能)

第6頁，共89頁。第7頁，共89頁。1.5電場分布和改善措施幾何結(jié)構(gòu)法電氣參數(shù)法幾何結(jié)構(gòu)與電氣參數(shù)結(jié)合法第8頁，共89頁。第9頁，共89頁。1.2.1電纜敷設方式直埋敷設、排管附設、隧道敷設、電纜溝和橋架敷設、水底電纜敷設1.2電纜敷設

第10頁，共89頁?！酢酢酢酢酰ā酰┙^緣導體護層—額定電壓導體截面（標準代號）電纜的名稱及型號反映了電纜的主要結(jié)構(gòu)要素導體、絕緣和護層的型式。我國電力電纜型號，以字母和數(shù)字為代號組合表示。

(1)導體代號。以L作為鋁導體代號，而銅導體代號T可省略。(2)絕緣層代號。”Z”紙絕緣，“YJ”交聯(lián)聚乙烯絕緣。(3)護套代號。Q鉛護套；L鋁護套。(4)特征代號。表示電纜產(chǎn)品某一結(jié)構(gòu)特征，例如，分相鉛包以F(Fen)表示，不滴流以D(Di)表示，貧乏浸漬以P(Pin)表示，直流電纜以Z(Zhi)表示等等。(5)外護層代號。(6)派生代號。例如，YJV22—8.7/103×240表示為額定電壓8.7/10kV，導體截面為240mm2的三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅芯鋼帶鎧裝電力電纜。YJLV—26/351×300表示為額定電壓26/35kV，導體截面為300mm2的單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋁芯非鎧裝電力電纜。1.2.2電纜的型號第11頁，共89頁。第12頁，共89頁。第13頁，共89頁。第14頁，共89頁。1.2.3電纜彎曲半徑要求

電纜相互間和與其他管線間最小凈距第15頁，共89頁。第16頁，共89頁。附件分類電纜終端(1)戶內(nèi)終端。(2)戶外終端。(3)設備終端。(4)GIS終端。電纜接頭(1)普通接頭(直線接頭)。(2)絕緣接頭。(3)塞止接頭。(4)分支接頭。用于將三根或四根電纜相互連接的接頭。(5)過渡接頭。(6)軟接頭。可以彎曲的電纜接頭。按所用材料不同，有熱縮型、冷縮型、繞包型（分帶材繞包與成型紙卷繞包兩種）、模塑型、預制件裝配型、澆鑄（樹脂）型、注塑型等。1.3常用電纜附件類型結(jié)構(gòu)特點第17頁，共89頁。第18頁，共89頁。（1）熱收縮附件所用材料一般為以聚乙烯及乙丙橡膠等多種材料組分的共聚物組成。主要采用應力管處理應力集中問題。主要優(yōu)點是輕便、安裝容易、性能尚好。價格便宜。其使用中關(guān)鍵技術(shù)問題是：要保證應力管的電性參數(shù)必須達到上述標準規(guī)定值方能可靠工作。另外注意用硅脂填充電纜絕緣半導電層斷口出的氣隙以排除氣體。交聯(lián)電纜因內(nèi)應力處理不良時在運行中會發(fā)生較大收縮，因而在安裝附件時注意應力管與絕緣屏蔽搭蓋不少于20mm，以防收縮時應力管與絕緣屏蔽脫離。熱收縮附件因彈性較小，運行中熱脹冷縮時可能使界面產(chǎn)生氣隙，因此密封技術(shù)很重要，以防止潮氣浸入。1.3.1常用電纜附件結(jié)構(gòu)特點及關(guān)鍵技術(shù)第19頁，共89頁。第20頁，共89頁。（2）預制式附件所用材料一般為硅橡膠或乙丙橡膠。主要采用幾何結(jié)構(gòu)法即應力錐來處理應力集中問題。其主要優(yōu)點是材料性能優(yōu)良，安裝更簡便快捷，不動火。彈性好，使得界面性能得到較大改善，是近年來中低壓以及高壓電纜采用的主要形式。價格較貴。

其使用中關(guān)鍵技術(shù)問題是：附件的尺寸與待安裝的電纜的尺寸配合要符合規(guī)定的要求。另外也需采用干硅脂潤滑界面易于安裝同時填充界面的氣隙。預制附件一般靠自身橡膠彈力可以具有一定密封作用，有時可采用密封膠及彈性夾具增強密封。第21頁，共89頁。第22頁，共89頁。所用材料一般冷縮（預制）式附件。冷縮（預制）式附件一般采用幾何結(jié)構(gòu)與電氣參數(shù)結(jié)合法來處理應力集中問題。與預制式附件一樣，材料性能優(yōu)良、不動火、彈性好，使得界面性能得到較大改善，也是近年來中低壓以及高壓電纜采用的主要形式；其使用中關(guān)鍵技術(shù)問題與預制式附件相同。（3）冷縮式附件第23頁，共89頁。1.4電力電纜電壓和接地方式對電纜影響國際電工委員會（IEC）的表示方法為U0/U，U0為電纜的設計電壓，一般相當纜所處的電力系統(tǒng)的相電壓，但有時不完全一致。U為電纜可用于系統(tǒng)的額定線電壓。IEC推薦U0/U序列為：a）中低壓：IEC60502（U=1～30（Um=36，對應的國標GB12706(U=1～35（Um=40.5））：；(8.7/10)；(26/35)；b）高壓：IEC60840（U=45～150（Um=170）），對應的國標GB11017：(26/35)、26/45～47；36/60～69；64/110～115；76/132～138；87/150～161；c）超高壓：IEC62067（U=220～500（Um=550）），對應的國標GB/ZXXXXX：127/220；190/330；290/500。上述序列中，括號內(nèi)電壓為中國系統(tǒng)采用。第24頁，共89頁。IEC標準將電力系統(tǒng)劃分為三類：A類：該系統(tǒng)任一相導體與地或接地導體接觸，能在1min內(nèi)與系統(tǒng)分離；B類：該系統(tǒng)僅包括單相導體與地或接地導體接觸，接地故障時間不超過8h，每年總累積時間不超過125h；C類：該系統(tǒng)為所有不屬于A類及B類的系統(tǒng)。影響：U0相同的電纜實際上是同一種電纜，只是用于不同的電壓系統(tǒng)中。中性點有效接地系統(tǒng)一般選用U0相當于系統(tǒng)相電壓的電纜。1.4.2接地方式對電纜的影響第25頁，共89頁。1.5電纜的技術(shù)性能指標1.5.1通流性能：電纜的導體電阻直流電阻：R＇＝R0[1+α20（θc－20）],Ω／m（交流）有效電阻：R＝R＇[1+Ys+Yp],Ω／m線芯損耗：Ｗc＝I2R，W／m恒定負載載流量：Ｉ＝［（（θc－θo）-WiT1）／RT2］1/2，A電纜的電容：C＝ε／[18ln(R/rc)]×10-6，F(xiàn)/km電纜的電感：L1＝2×10-4ln(S/GMR)]，H/km1.5.2絕緣性能絕緣電阻：Rx=（ρ／2π）[ln(R/rc)]，Ω/m工作電場強度：E=U／[rln(R/rc)]，MV/m耐電強度與時間關(guān)系（壽命曲線）：E＝E∞+C×t-1/n

或：E1nt1＝E2nt2=CON1.5.3防護性能

第26頁，共89頁。感應電壓應控制在50V（有防護時為100V）。正常運行時感應電壓計算(三相等邊)US=2ωj[ln(2s/Ds)]×10-7，V/m短路運行時感應電壓計算護層接地方式（1）金屬護套一點接地（一端或中點）：無環(huán)流，感應電壓與電纜長度成正比，短電纜線路常用。（2）金屬護套兩端接地：有環(huán)流，感應電壓為零，但影響載流量，輕負荷電纜線路常用。（3）金屬護套交叉換位連接。（4）敷設“三七開”回流線。

1.5.4護層接地方式第27頁，共89頁。第28頁，共89頁。第29頁，共89頁。

2.電纜線路試驗概述第30頁，共89頁。5MΩ時應采用附錄D中一般最小諧振頻率fmin≥30Hz。在直流電壓作用下，完好的電纜絕緣泄漏電流隨時間減小（見圖7-29）并逐漸趨向穩(wěn)定值，在測量絕緣電阻時也同樣存在這種“吸收”現(xiàn)象。(7)除自容式充油電纜線路外，其他電纜線路在停電后投運前必須確認電纜的絕緣狀況良好。1994年廣東省和華東中試所協(xié)同研究中壓電纜交流耐壓試驗電壓標準問題。交聯(lián)聚乙烯等擠包絕緣電纜的缺陷在直流電壓下不容易被發(fā)現(xiàn)。5電場分布和改善措施三相交流電源輸入控制和輸入單元，然后轉(zhuǎn)換為脈寬可調(diào)的單相方波輸出，即勵磁變的輸入，通過改變輸出方波的頻率率使L-C串聯(lián)諧振回路達到諧振狀態(tài)。國內(nèi)部分地區(qū)（3～35kV電纜）（2002～2003年制定）(1)伴隨響度不等的一聲放電，微安表突然指向最大值，說明電纜線路在耐壓試驗中發(fā)生絕緣擊穿。3影響泄漏電流測量的因素短路運行時感應電壓計算其他方法有：交流電橋法用數(shù)字式萬用表測量。線芯損耗：Ｗc＝I2R，W／m從上式可見，被試品電纜上所承受的電壓Uc是勵磁變輸出2.1電力電纜線路試驗的項目電力電纜的試驗主要指電纜在生產(chǎn)和安裝敷設后所進行的各種試驗，其項目大致可分為五類：·例行試驗：檢驗每個產(chǎn)品是否存在偶然因素造成的缺陷。

·抽樣試驗:驗證生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的關(guān)鍵性能是否符合設計要求

·型式試驗：確定電纜產(chǎn)品的設計是否滿足預期的使用要求。

·安裝竣工后的交接試驗·投入運行后的預防性試驗。工廠出廠試驗第31頁，共89頁。1)直流耐壓和泄漏電流試驗（主要用于油紙絕緣電纜線路）。2)測量絕緣電阻（用于1kV以下的低壓電纜線路、200m以內(nèi)的短電纜線路、停電時間超過一星期但不滿一個月的電纜線路、擠包電纜線路的外護層的絕緣檢測）。3)核相試驗（用于新安裝和檢修后的電纜線路）。4)電纜油試驗（用于充油電纜線路）。5)電纜護層絕緣試驗（用于有護層絕緣要求的電纜線路）。6)電纜線路參數(shù)測量（用于需要進行電力系統(tǒng)參數(shù)計算的電纜線路）。7)接地電阻測量（用于高壓電纜護層接地及其他土建設施接地系統(tǒng)）。超低頻試驗（用于35kV及以下電壓的擠包絕緣電纜線路）。9)交流變頻諧振試驗（用于110kV及以上的擠包絕緣電纜線路）。電力電纜線路的交接試驗和預防性試驗因其要求不一，試驗項目也略有不同。2.1.2現(xiàn)行的電纜線路電氣試驗項目第32頁，共89頁。試驗變壓器整流器泄漏電流表限流水電阻電壓表、功率表、電流表和電流互感器核相器兆歐表接地電阻測量儀數(shù)字式自動耐壓儀直流單、雙臂電橋交流電橋直流耐壓成套設備交流變頻諧振試驗設備2.1.3電力電纜線路試驗需要常用設備第33頁，共89頁。2.2.1油浸紙電纜做直流耐壓試驗優(yōu)點油紙絕緣電纜線路的預防性試驗和交接試驗，目前仍然以直流耐壓試驗為主。和交流耐壓試驗相比，直流耐壓試驗具有以下優(yōu)點：·試驗設備的容量小，重量輕，便于攜帶?！け苊饨涣鞲唠妷簩﹄娎|油紙絕緣的永久性破壞作用?！び捎谥绷麟妷号c被試體的電阻率成正比分布，絕緣完好時，電阻率較高的絕緣油承受較高試驗電壓，電場分布較合理，不會造成新的絕緣損傷，當絕緣存在局部缺陷時，大部分試驗電壓將施加在電阻率相對高的絕緣完好部分，隨著缺陷的發(fā)展，絕緣完好部分承受的電壓隨之加大，直至擊穿，因而有利于絕緣缺陷的發(fā)現(xiàn)?！る娎|直流耐壓試驗時，電纜導體接負極。這時如果電纜絕緣中有水分存在，將會因電滲透作用使水分子從表層移向?qū)w，發(fā)展成為貫穿性缺陷，易于在試驗電壓下?lián)舸?，因而有利于發(fā)現(xiàn)電纜絕緣缺陷?！そ^緣擊穿與電壓作用時間的關(guān)系不大，一般缺陷在加壓后幾分鐘內(nèi)可以發(fā)現(xiàn)，因此電纜預防性試驗規(guī)程規(guī)定的加壓時間為5min，試驗時間相對較短。第34頁，共89頁。直流耐壓半波整流圖和絕緣擊穿曲線第35頁，共89頁。2.2.2橡塑電纜試驗探討交聯(lián)聚乙烯等擠包絕緣電纜的缺陷在直流電壓下不容易被發(fā)現(xiàn)。由于直流電壓下的電場強度按介質(zhì)的體積電阻率分布，交聯(lián)聚乙烯等擠包絕緣電纜的介質(zhì)屬于整體式結(jié)構(gòu)，絕緣內(nèi)的水分、雜質(zhì)分散而且分布不均勻，介質(zhì)內(nèi)不易形成貫穿性通道。而且，直流耐壓試驗時會有電子注入到聚合場中使介質(zhì)內(nèi)部形成空間電荷，使該處電場畸變，電場強度降低，使交聯(lián)聚乙烯絕緣在直流電壓下具有較高的放電起始電壓和較慢的放電通道增長速度，使絕緣不易擊穿、缺陷不易發(fā)現(xiàn)。

交聯(lián)聚乙烯電纜在直流耐壓試驗時不但不能有效發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，而且因為直流試驗造成了絕緣的損傷。水樹枝老化在交流電場下發(fā)展非常緩慢，電纜在很長時間里能保持較高的耐電水平，但是在直流試驗電壓下，交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層中的水樹枝會轉(zhuǎn)變成為電樹枝放電，從而加速絕緣老化，造成絕緣損傷以至重新投入運行后發(fā)生絕緣擊穿事故。如果不進行直流耐壓試驗，卻能維持較長時期的正常運行。第36頁，共89頁。對于高電壓的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，直流耐壓試驗不能反映整條線路的絕緣水平。在直流電壓下，由于溫度和電場強度的變化，交聯(lián)聚乙烯絕緣層的電阻系數(shù)會隨之發(fā)生變化，絕緣層各處電場強度的分布因溫度不同而各異，在同樣厚度下的絕緣層，因為溫度升高而擊穿水平降低，這種現(xiàn)象還與絕緣層的厚度有關(guān)，厚度越大這種現(xiàn)象越嚴重。由于高壓交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層厚，因此，對交聯(lián)聚乙烯電纜特別是高電壓等級的交聯(lián)聚乙烯電纜不宜做直流耐壓試驗。

在1980年以前幾年，國外電力部門發(fā)現(xiàn)了直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無效的且具有危害性。1997年國際大電網(wǎng)會議通過深入廣泛的研究對XLPE電纜改用交流耐壓試驗達成共識，并頒發(fā)了《試驗導則》，在全世界范圍內(nèi)廣泛推廣應用。我國在九十年代中期已開始并關(guān)注此問題，尤其是2001年至今，各省已陸續(xù)提出相應的試驗要求。第37頁，共89頁。2.3.1確定電纜預防性試驗周期時應考慮的主要因素電纜的預防性試驗是按照預防性試驗規(guī)程進行的電氣試驗，是判斷電纜線路是否能繼續(xù)投入運行的依據(jù)，是預防電纜在運行中發(fā)生事故的重要措施。因此，電纜線路在投入運行后必須定期進行預防性試驗。預防性試驗的周期一般根據(jù)下列因素確定：(1)電纜線路的預防性試驗周期應和電力系統(tǒng)其他設備的維護檢修周期同步，以便減少設備重復停電，有利于提高設備可用率。(2)要考慮電纜線路在耐壓試驗中一旦發(fā)生擊穿故障后的搶修能力，盡量減少由于不能及時搶修對用戶造成的影響。(3)為了確保重要輸電線路和重要用戶電纜線路的運行可靠性，對于這些電纜線路的試驗周期應適當縮短。(4)對于運行中發(fā)現(xiàn)缺陷或預防性試驗的結(jié)果不符合試驗標準的電纜線路應根據(jù)情況縮短試驗周期。第38頁，共89頁。2.3.2山東電網(wǎng)電纜線路試驗標準

橡塑絕緣電力電纜是塑料絕緣電纜和橡皮絕緣電纜的總稱。塑料絕緣電纜包括聚氯乙烯絕緣、聚乙烯絕緣和交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜；橡皮絕緣電纜包括乙丙橡皮絕緣電力電纜等。橡塑絕緣電力電纜線路的試驗項目、周期和要求見表2.3.2。第39頁，共89頁。表2.3.2橡塑絕緣電力電纜的試驗項目、周期和要求序號項目周期要求說明1電纜主絕緣的絕緣電阻1)交接時2)耐壓試驗前、后3)110kV及以上3年,35kV及以下6年4)必要時與歷次試驗結(jié)果和同類型設備試驗結(jié)果相比無顯著差別0.6/1kV電纜用1000V兆歐表；0.6/1kV以上電纜用2500V兆歐表；6/6kV及以上電纜用5000V兆歐表2電纜外護套絕緣電阻1)交接時2)耐壓試驗前、后3)110kV及以上3年,35kV及以下6年3)必要時每千米絕緣電阻值不低于0.5MΩ1)采用500V兆歐表。當每千米的絕緣電阻低于0.5MΩ時應采用附錄D中敘述的方法判斷外護套是否進水2)本項試驗只適用于三芯電纜的外護套,單芯電纜外護套試驗按本表第7項3電纜內(nèi)襯層絕緣電阻1)交接時2)110kV及以上3年,35kV及以下6年3)必要時每千米絕緣電阻值不應低于0.5MΩ采用500V兆歐表。當每千米的絕緣電阻低于0.5MΩ時應采用附錄D中敘述的方法判斷內(nèi)襯層是否進水4銅屏蔽層電阻和導體電阻比1)交接時2)重作終端或接頭后3)內(nèi)襯層破損進水后4)必要時當電阻比與投運前相比增大時,表明銅屏蔽層的直流電阻增大,銅屏蔽層有可能被腐蝕；當該比值與技運前相比減小時,表明附件中的導體連接點的接觸電阻有增大的可能。數(shù)據(jù)自行規(guī)定1)用雙臂電橋測量在相同溫度下的銅屏蔽層和導體的直流電阻2)終端以及中間接頭的安裝工藝必須符合附錄E的要求才能測量,不符合此附錄者不測量第40頁，共89頁。序號項目周期要求說明5電纜主絕緣耐壓試驗1)交接時2)新作終端或接頭后3)必要時1)直流耐壓(35kV及以下)①塑料絕緣電纜試驗電壓和加壓時間如下1)35kV及以下宜進行交流耐壓試驗2)110kV及以上應進行交流耐壓試驗額定電壓Uo/U(kV)試驗電壓(kV)交接/其余加壓時間(min)15/53.6/615/156/624/246/1024/248.7/1035/3521/3584/6326/35104/78②額定電壓U=6kV的橡皮絕緣電纜,試驗電壓15kV,時間5min③耐壓結(jié)束時的泄漏電流不應大于耐壓1min時的泄漏電流2)交流耐壓①0.1Hz耐壓試驗(35kV及以下)周期試驗電壓時間交接時3U060min其它2.1U05min②20--300Hz諧振耐壓試驗交接時電壓等級試驗電壓時間35kV及以下2U060min110kV1.7U05min220kV1.4U060min電壓等級試驗電壓時間其它35kV及以下1.6U05min110kV1.36U05min220kV1.12U05min第41頁，共89頁。6外護套直流耐壓試驗1)交接時2)110kV及以上3年,35kV及以下6年3)必要時1)交接時10kV,可用10000V兆歐表代替2)預試時5kV,可用5000V兆歐表代替7交叉互聯(lián)系統(tǒng)必要時見表11.58屏蔽層避雷器按14章注：為了實現(xiàn)序號2、3和4項的測量，必須對橡塑電纜附件安裝工藝中金屬層的傳統(tǒng)接地方法按附錄E加以改變第42頁，共89頁。交叉互聯(lián)系統(tǒng)的試驗項目、周期和要求見表

表11.5交叉互聯(lián)系統(tǒng)的試驗項目、周期和要求序

號項目周期要求說明

1電纜外護套、絕緣接頭外護套與絕緣夾板的直流耐壓試驗1)交接時2)2～3年在每段電纜金屬屏蔽或金屬套與地之間施加直流電壓5kV,加壓時間1min,不應擊穿試驗時必須將護層過電壓保護器斷開,在互聯(lián)箱中將另一側(cè)的三段電纜金屬套都接地

2護層過電壓保護器1)非線性電阻片的直流伏安特性2)非線性電阻片及其引線的對地絕緣電阻1)交接時2)2～3年1)伏安特性或參考電壓應符合制造廠的規(guī)定2)用1000V兆歐表測量引線與外殼之間的絕緣電阻,其值不應小子10MΩ按制造廠規(guī)定值加壓于碳化硅電阻片,若試驗時溫度為t℃則被測電流值應乘以修正系數(shù)(120-t)/100

3互聯(lián)箱a)閘刀(或連接片)接觸電阻b)檢查閘刀(或連接片)連接位置1)交接時2)2---3年1)在正常工作位置進行測量,接觸電阻不應大于20μΩ2)連接位置應正確無誤在交叉互聯(lián)系統(tǒng)的試驗合格后密封互聯(lián)箱之前進行；如發(fā)現(xiàn)連接錯誤重新連接后必須重測閘刀(或連接片)的接觸電阻第43頁，共89頁。2.4.1電纜試驗步驟試驗前要辦理工作票，電纜另端派人看守根據(jù)電纜線路電壓等級，選擇相應試驗設備

在加壓前檢查試驗接線正確調(diào)整升壓速度讀取泄露電流

電纜試驗應逐相試驗試驗結(jié)束，恢復設備原狀第44頁，共89頁。2.4.2電纜耐壓試驗要注意的事項

(1)在現(xiàn)場組裝的半波整流裝置中，高壓硅整流器的峰值電壓不得超過其額定反峰電壓的1/2。(2)由于截止時每個硅整流器反向電阻不相同，其電壓分配不均勻，在多個串聯(lián)使用時應采取均壓措施，否則，其使用電壓應為硅整流器額定電壓的70%～80%。(3)耐壓試驗時接到電纜端子上的引線要用屏蔽線，以排除高壓引線電暈電流對測量結(jié)果的影響，同時引線對地要有足夠距離，防止引線對地放電。(4)在電纜線路的泄漏電流絕對值正常，而且不平衡系數(shù)小于2的情況下，允許連同支持絕緣子等設備一起進行直流耐壓試驗。

(5)如果試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)異常，但根據(jù)綜合判斷允許在監(jiān)視條件下繼續(xù)運行的電纜線路，其試驗周期應縮短。(6)對金屬屏蔽或金屬護套一端接地，另一端裝有護層過電壓保護器的單芯電纜主絕緣做直流耐壓試驗時，必須將護層過電壓保護器短路，并使這一端的電纜金屬屏蔽或金屬護套臨時接地。(7)除自容式充油電纜線路外，其他電纜線路在停電后投運前必須確認電纜的絕緣狀況良好。第45頁，共89頁。3.直流耐壓和泄漏電流試驗第46頁，共89頁?？拷娎|金屬護套的絕緣層存在局部缺陷或受潮，由于絕緣介質(zhì)在直流高壓下的電滲透作用，雜質(zhì)、水分等自由離子便移向電纜導體，在高電壓下轉(zhuǎn)變成貫穿性缺陷。第47頁，共89頁。微安表置于高壓側(cè)有較高的測量精度，這是因為微安表受雜散電流的影響較小。

微安表量程切換，操作人員必須戴高壓絕緣手套或站在可靠的絕緣墊上進行操作。

第48頁，共89頁。3.1.2微安表置于低壓端的半波整流接線

微安表處于低壓端，具有讀數(shù)安全，量程切換方便等優(yōu)點。但是這種接線無法排除高壓引線對測量結(jié)果的影響，還受試驗設備的絕緣材料、氣候、濕度等環(huán)境因素的影響，測量結(jié)果的誤差較大

第49頁，共89頁。3.1.3微安表置于高壓側(cè)的倍壓整流接線（見圖7-10）一般用于35kV電纜的直流耐壓試驗。第50頁，共89頁。3.1.4直流高壓試驗裝置試驗接線(見圖7-11)

新技術(shù)的不斷應用，設備的容量和可靠性已基本滿足生產(chǎn)需要，由于重量較輕，攜帶方便，接線簡單，近年來正在逐步取代傳統(tǒng)的試驗設備。但保護裝置一旦失靈，仍然比較容易損壞

第51頁，共89頁。3.2直流高壓試驗裝置的特點3.2.1多倍壓串聯(lián)式直流高壓試驗裝置的特點圖7-12多倍壓串聯(lián)式直流高壓試驗裝置原理框圖第52頁，共89頁。3.2.2直流高壓試驗裝置的操作(1)試驗前準備：檢查設備外觀無破損；工作接地線、保護接地線和放電棒接地線均應單獨接到被試電纜線路的接地線上（即一點接地），嚴禁接地線相互串聯(lián)（見圖7-13）；調(diào)壓電位器應在零位，過電壓保護整定為1.15—1.20倍的試驗電壓。(2)空載驗證過電壓整定值。第53頁，共89頁。3.3電纜泄漏電流3.3.1電纜泄漏電流變化規(guī)律泄漏電流試驗是測量電纜在直流電壓作用下，流過被試電纜絕緣的持續(xù)電流，從而有效地發(fā)現(xiàn)油紙絕緣電纜線路的絕緣缺陷。通常，泄漏電流的測量是與電纜直流耐壓試驗同時進行的，有時也在降低試驗電壓的情況下單獨測量。電纜在直流電壓作用下流過絕緣內(nèi)部的泄漏電流實際上是由電容電流、吸收電流和傳導電流疊加作用的過程。第54頁，共89頁。3.3.235kV及以下電纜線路直流耐壓試驗電壓的規(guī)定電纜類型額定電壓交接試驗預防性試驗故障修理或改接后(kV)

U0/U直流試驗電壓(kV)時間(min)直流試驗電壓(kV)時間(min)直流試驗電壓(kV)時間(min)油紙絕緣電纜6.63653353358.7/1050547547526/35140513051305交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜6.6255——2558.7/10255——25526/35785——505第55頁，共89頁。3.3.3影響泄漏電流測量的因素

電纜線路泄漏電流的測量值除了與本身絕緣質(zhì)量有關(guān)，還受下述環(huán)境因素的影響。1、微安表所處位置的影響2、試驗電源電壓變化的影響3、表面泄漏電流的影響4、溫度的影響

第56頁，共89頁。3.3.4怎樣分析、判斷直流耐壓和泄漏電流試驗的結(jié)果(1)伴隨響度不等的一聲放電，微安表突然指向最大值，說明電纜線路在耐壓試驗中發(fā)生絕緣擊穿。應立即停止試驗。(2)微安表指示的泄漏電流隨試驗電壓的上升急劇增加，提示電纜線路的絕緣有重大缺陷。

(3)耐壓后的泄漏電流值與耐壓前的泄漏電流值之比（吸收比）大于1，提示電纜絕緣受潮或有其他缺陷。(4)電纜絕緣在直流試驗電壓下發(fā)生閃絡放電，提示電纜線路存在貫穿性絕緣缺陷。(5)三相泄漏電流的不平衡系數(shù)小于2。(6)電纜線路泄漏電流的絕對值在一般情況下不作為判斷絕緣的依據(jù)。(7)微安表指針異常擺動。第57頁，共89頁。4.電纜交流耐壓試驗第58頁，共89頁。1980年前幾年國外發(fā)現(xiàn)橡塑電纜做直流耐壓試驗存在問題。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。1989～1990年美國陸續(xù)發(fā)表關(guān)于直流耐壓試驗存在的問題和原因分析方面的文章。1994年廣東省和華東中試所協(xié)同研究中壓電纜交流耐壓試驗電壓標準問題。1995年德國制定VDEDIN0276Part1001（May1995）中壓橡塑電纜交接試驗工頻交流耐壓和0.1Hz耐壓試驗電壓標準。1996年美國電力研究所（EPRI）發(fā)布《中壓電力電纜0.1Hz現(xiàn)場試驗試行導則》（EPRIRP3392-01/CEA200-D-780A）（試驗電壓標準）1997年國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）第21、09工作組發(fā)表《高壓擠包絕緣峻工驗收試驗導則》（30～300Hz及試驗電壓標準）。廣東制定中壓橡塑電纜交流試驗電壓標準暫行規(guī)定。2000年左右北京、廣東及其他地區(qū)對110、220kVXLPE電纜作交流耐壓試驗。2002年2月江蘇頒發(fā)《電力設備交接和預防性試驗規(guī)程》。2002年2月華北地區(qū)頒發(fā)《電力設備交接和預防性試驗規(guī)程》。2003年3月山東頒發(fā)《電力設備交接和預防性試驗規(guī)程》。2003年6月~12月安徽、浙江、湖北、福建、吉林起草《橡塑電纜交接和預防性試驗規(guī)程》。2004年5月南方電網(wǎng)公司頒發(fā)《電力設備預防性試驗規(guī)程》。第59頁，共89頁。試驗電壓頻率的選擇現(xiàn)行的不同試驗頻率由于電纜的電容量較大，采用傳統(tǒng)的工頻試驗變壓器很笨重、龐大，且大電流的工作電源在現(xiàn)場不易取得。因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗設備。（1）(2)(3)30～300Hz20～300Hz1～300Hz(4)(5)45～65Hz45～55Hz(6)35～75Hz(7)0.1Hz第60頁，共89頁。正常絕緣擊穿與探測絕緣缺陷的關(guān)系橡塑電纜正常絕緣的樣品，其擊穿電壓都相當高，即使它們的平均擊穿電壓水平也顯著高于交接和預試試驗電壓。在很寬的頻率范圍內(nèi)，絕緣內(nèi)部各介質(zhì)的電壓分布基本相同。因此不同試驗頻率發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的能力也是基本相同的。1、新電纜2、針—板電極3、電纜有機械“故障”4、電纜有水樹枝圖2交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜樣品在不同頻率和電壓波形下的擊穿電壓IEC60840和IEC62067標準草案（2001年和2000年）就規(guī)定可采用20～300Hz。0.1Hz試驗設備的輸出電壓僅能滿足中壓電纜（3～35kV）的試驗要求第61頁，共89頁。

交流試驗電壓國外標準（適用于橡塑電纜敷設后的交接試驗）（1）中壓部分（3～35kV）交流試驗電壓2U0～3U0是適當?shù)模艿贸隹煽康脑囼灲Y(jié)果。（2）高壓部分（60～500kV）標準名稱交流試驗電壓、時間標準名稱交流試驗電壓、時間IEC60840，1988(Un30～170kV)√3U0，5min；或1U0，24h500kV30～300Hz，1hUnUTIEC60840,SC20A20A/351/CDV草案(Un30～170kV，1997)√3U0，5min；或1U0，24h60～115kV2U01.7U01.4U01.1U0IEC60840，TF21-05，草案，2001(Un45～150kV)20～300Hz，1hIEC62067/2CD草案，2000(Un150kV～500kV)20～300Hz,220kV,1.4U0,1h或1U0,24hUn60～69kV110～115kVUT72kV(2U0)128kV(2U0)第62頁，共89頁。國內(nèi)部分地區(qū)（?。┰囼炿妷簶藴?/p>

地區(qū)時間江蘇、安徽湖北浙江福建重慶（30～300Hz）（45～65Hz）華北（1～300Hz）山東（20～300Hz）南方電網(wǎng)（20～300Hz）上海（30～300Hz）吉林（20～70Hz）

電壓等級5min5min60min5min60min5min60min5min5min

U0/U交接預試交接預試交接預試預試交接交接預試1.8/32U01.6U02U01.6U02U01.6U01.6U02.5U03.5U03U03.6/66/62U0(7.2kV)2U0(12kV)1.6U0(6kV)1.6U0(9.6kV)2U01.6U02U01.6U02.5U03.2U02.7U06/108.7/102U02U0(17.4kV)1.6U01.6U0(14kV)2U01.6U02U01.6U02.5U03U02.5U0

12/2021/3526/352U02U02U0(52kV)1.6U01.6U01.6U0(42kV)2U01.6U02U01.6U02.5U02.5U02.1U0

/66————1.7U01.36U0————————2.5U02.1U0

64/110127/2201.7U01.4U01.36U01.15U01.7U01.4U01.36U01.12U01.7U01.4U01.36U01.12U0110kV電纜1.36U0220kV及以上1.12U0110kV1.7U030min220kV1.7U015min220kV1.5U05min220kV1.7U060min頒發(fā)日期江蘇2002、2安徽2003、62002、22003、3（新版）2004、52004、122004、7

第63頁，共89頁。

國外0.1Hz試驗電壓標準（適用于3～35kV中壓橡塑電纜交接試驗）Un，（U0），kV交接kV，（U0）預試，kV（預試/交接）時間備注5，（U0=2.89）14,（4.8U0）100.7115min（６０）【10,(5.77)】【21,(3.6U0)】【16】0.76比較用15,(8.66)28,(3.2U0)220.7825,(14.4)44,(3.05U0)330.7535,(20.2)62,(3.07U0)470.75國內(nèi)部分地區(qū)（3～35kV電纜）（2002～2003年制定）地區(qū)0.1Hz試驗電壓時間說明江蘇、浙江交接3U060min檢查接頭質(zhì)量20min預試3U060min檢查受潮華北、山東、安徽交接3U060min預試2.1U05min第64頁，共89頁。4.3交流變頻諧振試驗交聯(lián)聚乙烯等擠包絕緣電纜采用交流電壓試驗是一種既能檢出缺陷又不損傷電纜絕緣的有效試驗方法電纜電壓越高，線路越長，試驗設備的容量越大交流變頻諧振裝置是減小試驗設備容量的一種有效措施。第65頁，共89頁。工作原理三相交流電源輸入控制和輸入單元，然后轉(zhuǎn)換為脈寬可調(diào)的單相方波輸出，即勵磁變的輸入，通過改變輸出方波的頻率率使L-C串聯(lián)諧振回路達到諧振狀態(tài)。這時式中f——諧振頻率； L一一電抗器的電感值； Cx——被試電纜電容量。第66頁，共89頁。試驗電壓高壓回路等效電阻為R，勵磁變壓器輸出電壓為U2，電纜上承受的試驗電壓為Uc。當達到串聯(lián)諧振時，Uc與U2之比滿足以下關(guān)系式：

式中Q為諧振回路的品質(zhì)因數(shù)，它由電源頻率、線路電感和等效電阻決定。從上式可見，被試品電纜上所承受的電壓Uc是勵磁變輸出電壓U2上的Q倍，Q值一般大于25,成套調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗設備的Q值可以達到160。因此，調(diào)頻串聯(lián)諧振裝置能夠以較低電壓、較小容量的試驗設備對電纜絕緣進行較高電壓的試驗。第67頁，共89頁。電纜測試長度

對于一個固定電感L值，存在一個最大負載電容下的最小諧振頻率。負載電容減少則諧振頻率增加變頻諧振系統(tǒng)的主要參數(shù)包括試驗電壓U，最大負載電容量Cmax及最大、最小頻率（fmax-fmin）。試驗電壓決定后，降低試驗頻率要靠增加鐵芯截面積來進行補償，這樣就增加了電抗器的體積和重量，考慮到現(xiàn)場應用的需要，一般最小諧振頻率fmin≥30Hz。第68頁，共89頁。4.4局部放電測量在諧振耐壓試驗時進行局部放電測量，可以通過窗口單元發(fā)送一個操作脈沖，啟動并接入一個橋式阻抗和一個干擾抑制單元。系統(tǒng)在現(xiàn)場試驗條件下可以測量小于10pc的局放量，并有計算機控制，自動生成試驗報告整套交流變頻試驗設備可安放在標準集裝箱內(nèi)，適合現(xiàn)場使用時場地變換與運輸需要第69頁，共89頁。試驗現(xiàn)場控制和輸入單元設備布置第70頁，共89頁?，F(xiàn)場試品分壓器電纜終端第71頁，共89頁。濟南供電公司試驗報告東門變220kV2主變進線交聯(lián)電纜交流耐壓試驗電纜型號：ZR-YJLW021*800mm電纜長度：70*3米電壓等級：127/220kV生產(chǎn)廠家：杭州華新電纜廠試驗日期：2006-08-04。試驗性質(zhì)：交接試驗。3.試驗項目：主絕緣電阻及吸收比試驗；主絕緣交流耐壓試驗；試驗標準：省集團公司《電力設備交接和預防性試驗規(guī)程》4.試驗溫度：25攝氏度；相對濕度：60%。5.試驗數(shù)據(jù)：(1)主絕緣電阻及吸收比試驗(5000v):耐壓前：吸收比耐壓后：吸收比A相：8.0GΩ/GΩ 1.087A相：Ω/4.0B相：8.0GΩ/GΩ 1.087B相：Ω/4.0C相：8.0GΩ/GΩ 1.087C相：Ω/4.0（2）主絕緣交流耐壓試驗：（電壓/時間/頻率/電流/占空比）A相：178kv/60分鐘(174Hz)4.83A;38.84%B相：178kv/60分鐘(174Hz)4.83A;38.84%C相：178kv/60分鐘(174Hz)4.83A;38.84%

6．試驗結(jié)論：

試驗人：審核：主管：

濟南供電公司檢修公司試驗班2006-08-04第72頁，共89頁。0.1Hz超低頻交流耐壓試驗由于它的工作頻率僅為工頻的１/５００，理論上它的容量可以比工頻交流實驗低５００倍（實際容量可下降５００-１００倍），因而在現(xiàn)場得到廣泛應用．0.1Hz正弦波電壓對交聯(lián)聚乙烯絕緣水樹枝具有比較適中的局放起始值和較快的局放通道（電樹枝）增長速度，能在較低的電壓水平下將絕緣內(nèi)已經(jīng)存在的不均勻?qū)щ娦匀毕荼容^快的轉(zhuǎn)變?yōu)樨灤┬越^緣擊穿，檢測出絕緣隱性缺陷0.1Hz正弦波電壓下可以對電纜線路的絕緣進行介質(zhì)損失因數(shù)測量，在一定程度上獲得交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜線路老化程度的信息，確保電纜線路的可靠運行第73頁，共89頁。

超低頻耐壓試驗裝置的工作原理框圖電源生成的１ＫHz電壓進行調(diào)幅調(diào)幅電壓通過高壓變壓器倍壓電路進行生壓并調(diào)解成一個正的和負第74頁，共89頁。試品試驗接線示意圖第75頁，共89頁。5.絕緣電阻和電纜線路參數(shù)的測量第76頁，共89頁。

5.1電纜的絕緣電阻測量絕緣電阻是檢查電纜線路絕緣狀態(tài)最簡便的方法對于1kV及以下電力電纜和導引電纜來說，絕緣電阻測量是主要的試驗項目，對于高壓電纜線路，測量護層絕緣電阻也是重要的試驗項目之一。另外，也可以通過測量絕緣電阻發(fā)現(xiàn)直流耐壓試驗后放電不當所引發(fā)的電纜絕緣缺陷。電纜線路的絕緣電阻大小同加在電纜導體上的直流測量電壓及通過絕緣的泄漏電流有關(guān)，絕緣電阻和泄漏電流的關(guān)系符合歐姆定律,即注：絕緣電阻的大小取決于絕緣的體積電阻和表面電阻的大小，而表面電阻Rs則是造成誤差的主要因素，因此在測量時常采取安裝屏蔽環(huán)的方法來排除其影響。第77頁，共89頁。20～300Hz，1h1Hz現(xiàn)場試驗試行導則》（EPRIRP3392-01/CEA200-D-780A）（試驗電壓標準）1995年德國制定VDEDIN0276Part1001（May1995）中壓橡塑電纜交接試驗工頻交流耐壓和0.電壓U2上的Q倍，Q值一般大于25,C類：該系統(tǒng)為所有不屬于A類及B類的系統(tǒng)。(6)對金屬屏蔽或金屬護套一端接地，另一端裝有護層過電壓保護器的單芯電纜主絕緣做直流耐壓試驗時，必須將護層過電壓保護器短路，并使這一端的電纜金屬屏蔽或金屬護套臨時接地。5MΩ時應采用附錄D中敘述的方法判斷外護套是否進水1確定電纜預防性試驗周期時應考慮的主要因素交流試驗電壓國外標準（適用于橡塑電纜敷設后的交接試驗）1)在正常工作位置進行測