高壓電纜試驗及檢測方法.doc

.電力電纜1KV及以下為低壓電纜;1KV10KV為中壓電纜;10KV35KV為高壓電纜;35220KV為特高壓電纜。其中高壓電纜是指用于傳輸10KV-35KV(1KV=1000V)之間的電力電纜，多應(yīng)用于電力傳輸?shù)闹鞲傻?。高壓電纜從內(nèi)到外的組成部分包括:導(dǎo)體、絕緣、內(nèi)護(hù)層、填充料(鎧裝)、外絕緣。當(dāng)然，鎧裝高壓電纜主要用于地埋，可以抵抗地面上高強(qiáng)度的壓迫，同時可防止其他外力損壞。下面小編來講解一下高壓電纜試驗及檢測方法，具體內(nèi)容如下：1.電纜主絕緣的絕緣電阻測量1.1試驗?zāi)康某醪脚袛嘀鹘^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。1.2測量方法分別在每一相測量，非被試相及金屬屏蔽（金屬護(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，對110kV及以上電纜而言，使用5000V或10000V的電動兆歐表，電動兆歐表最好帶自放電功能。每次換接線時帶絕緣手套，每相試驗結(jié)束后應(yīng)充分接地放電。1.3試驗周期交接試驗新作終端或接頭后1.4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23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。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。1.5主絕緣絕緣電阻值要求交接：耐壓試驗前后進(jìn)行，絕緣電阻無明顯變化。預(yù)試：大于1000M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。2.電纜主絕緣耐壓試驗2.1耐壓試驗類型 電纜耐壓試驗分直流耐壓試驗與交流耐壓試驗。直流耐壓試驗適用于紙絕緣電纜，橡塑絕緣電力電纜適用于交流耐壓試驗。我們常規(guī)用的電纜為交流聚乙烯絕緣電纜（橡塑絕緣電力電纜），所以我們下面只介紹交流耐壓試驗。2.2耐壓試驗接線圖耐壓試驗接線圖2.3耐壓標(biāo)準(zhǔn)對110kV及以上電纜而言，推薦使用頻率為20hz300Hz諧振耐壓試驗。交接時交流耐壓標(biāo)準(zhǔn)如下表：對110kV及以上電纜而言，推薦使用頻率為20hz300Hz諧振耐壓試驗。預(yù)試時交流耐壓標(biāo)準(zhǔn)如下表：3.電纜外護(hù)套絕緣電阻測量3.1試驗?zāi)康臋z測電纜在敷設(shè)后或運行中外護(hù)套是否損傷或受潮。外護(hù)套破損的原因有：敷設(shè)過程中受拉力過大或彎曲過度；敷設(shè)或運行中由于施工和交通運輸?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。3.2測量方法對110kV及以上電纜而言，使用500V的電動兆歐表，電動兆歐表最好帶自放電功能。每次換接線時帶絕緣手套，每相試驗結(jié)束后應(yīng)充分接地放電。試驗時必須將護(hù)層過電壓保護(hù)器斷開。GB50150-2006、Q/CSG10007-2004要求外護(hù)套絕緣電阻值交接及預(yù)試不低于0.5M/km。3.3試驗周期交接試驗3年（對外護(hù)套有引出線者進(jìn)行）3.4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23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。4.電纜外護(hù)套直流耐壓試驗4.1試驗?zāi)康臋z測電纜在敷設(shè)后或運行中外護(hù)套是否損傷或受潮。4.2試驗電壓試驗時必須將護(hù)層的過電壓保護(hù)器斷開交接試驗直流10kV，持續(xù)時間1min預(yù)防性試驗直流5kV，持續(xù)時間1min4.3試驗周期交接試驗3年4.4試驗判斷不發(fā)生擊穿。4.5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4.7典型缺陷及缺陷分析序號缺陷屬典型施工問題，故障點定位后，施工方即說明該處電纜曾經(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運行故障的發(fā)生。序號缺陷原因也在于施工管理不嚴(yán)格，序號缺陷原因在于附件安裝質(zhì)量差。序號為某單位一起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。首先，廠家工藝要求不合理，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。5.測量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比5.1試驗?zāi)康臏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。5.2試驗周期交接試驗5.3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。5.4試驗判斷與投運前的測量數(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)該比值與投運前相比減少時，表明附件中的導(dǎo)體連接點的接觸電阻有增大的可能。6.交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗6.1交叉互聯(lián)系統(tǒng)示意圖6.2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。6.3交叉互聯(lián)性能檢驗電纜外護(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10M?；ヂ?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20。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。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)后不超過電纜在負(fù)載額定電流時規(guī)定的感應(yīng)電壓的最大值。7.檢查電纜線路兩端的相位7.1試驗?zāi)康男陆ň€路投入運行前和運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。7.2試驗周期交接試驗。7.3試驗方法檢查電纜線路的兩端相位應(yīng)一致，并且與電網(wǎng)相位相符合。對110kV及以上的電纜線路，均需在停電狀態(tài)完成，其方法與架空線路基本一致。8.電纜線路參數(shù)測量8.1試驗?zāi)康碾娎|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行前和運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)。8.2試驗周期交接試驗。8.3試驗方法與架空線路參數(shù)相同。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。電纜線路參數(shù)測量更多見：電纜線路參數(shù)試驗專題9.紅外及接地電流檢測用紅外熱像儀測量，對電纜終端接頭和非直埋式中間頭進(jìn)行測量，分兩種類項缺陷：電流致熱型缺陷：電纜終端接頭的金屬導(dǎo)體電壓致熱型缺陷：終端接頭應(yīng)力錐的中后部位；非直埋式中間頭電流致熱型缺陷判據(jù)：1.一般缺陷：電纜終端接頭的金屬導(dǎo)體相對溫差小于15K；