电缆现场耐压试验的应用探讨杨志慧

电缆现场耐压试验的应用探讨杨志慧

杨志慧

（国网咸宁供电公司437000）

摘要：分析出线电缆在现场耐压试验中出现的问题，阐述电缆现场耐压试验的接线原理及选型方案，为电缆现场耐压试验提供理论依据。

关键词：电缆现场；耐压试验；应用

0引言

随着交联乙烯电缆的广泛应用，其长度和容量不断增加。在一些重要中枢变电站和城区变电站、GIS变电站，出线线路和高压连接导线几乎全部使用高压电缆。由于这种电缆的试验容量较大，运用传统的“PT升压”已经无法满足交接试验和例行试验的设备容量要求。目前，出线电缆根据线路电压等级主要从10kV至220kV不等。为满足电缆现场需要，根据相关规程标准，电缆在出厂、验收、维护过程中试验人员需分别对其进行交接、出厂、例行试验。

该文结合采用工频耐压设备“YD-JZ型，额定容量5kVA”轻型高压试验变压器耐压试验过程中遇到的问题，探讨出线电缆现场耐压试验注意的事项。

1试验过程中仪器自动跳闸

出线电缆在新投运前首先应进行绝缘电阻测量，然后进行交流耐压试验。以110千伏温泉变电站10千伏双鹤28线出线电缆新投运试验为例。试验人员选用量程5kV绝缘电阻表，档位选定在5kV进行测量，测得三相绝缘电阻值分别为：A相对地：2000MΩ；B相对地：2150MΩ；C相对地：2130MΩ。

通过以上数据分析，电缆三相绝缘电阻值均符合GB50150-2006“10-35kV电缆的绝缘电阻不小于600MΩ”试验标准。电缆的绝缘电阻反映电缆绝缘是否老化、是否受潮，同时必须配合耐压试验才能全面反映电缆绝缘性能。试验人员对电缆采用“YD-JZ型，额定容量5kVA”轻型高压试验变压器工频耐压试验过程中，电压升至6kV时，操作箱上电流表显示电流由2mA急剧上升。当电压继续升至8kV时操作箱上的试验电源空开自动跳闸导致试验中止。为彻底解决该问题，本文从被试电缆及试验仪器两方面着手讨论。

2电缆参数分析及容抗计算

型号：YJV22-8.7/10-3*150，长度230米，生产厂家：上海德力西实业集团，额定电压：10kV，截面积：150mm2；由于电缆本身是一个标准的圆柱形电容器，导电线芯和接地的金属屏蔽层构成了“电容器”的两个极。通过对电缆电容的测量和计算，一方面可以检查和判断电缆的质量和工艺，另一方面可以根据计算值选择与其匹配合适容量的谐振设备。

为了避免复杂的电缆容抗及容量计算，笔者通过查询电缆出厂资料得知，厂家提供的YJV22-8.7/10-3*150型电缆单相每公里电容C0=0.44μF/km。单相对地电容值的计算公式如下：

3耐压试验设备的选型

目前，电力系统中对电力电缆的耐压试验方法主要有：直流耐压试验、工频耐压试验、串联谐振试验。直流耐压试验因为其种种缺点而逐渐采用较少，这里不再赘述。本文重点讨论工频耐压试验和串联谐振试验。

工频耐压试验设备主要由操作箱、升压变压器组成。工频电压通过操作箱向升压变压器供电。试验人员通过调节操作箱上的调压旋钮将低电压升至所需电压值，向被试品提供耐压。其特点是接线简单、携带方便，然而受升压变压器容量限制，一般适用于断路器、小容量的容性设备交流耐压设备。

对于变压器、GIS设备、电力电缆、电容器等大容量设备则需要使用串并联谐振设备。它能以较小的电源容量，试验较大电容和较高电压的设备。缺点是设备笨重，接线复杂，不易于安装携带。

本文开头提到的问题，现场所使用的为“YD-JZ型，容量5kVA”的轻型高压试验变压器。通过查阅资料和铭牌，试验变压器最高输出电压为50kV，虽然满足试验所需的电压17kV，然而5kVA的额定容量远远不能满足试验所需的9.2kVA。操作箱上试验电源空开自动跳闸是因为试验电流过大超过整定动作值。因此，试验人员选定了“苏州华电电气股份有限公司”生产的HDSR-F型变频串联谐振试验设备，高压电抗器额定电压为27kV，电感量为105H。整套设备采用交流380V工频电源，经变频控制单元输出30-300HZ频率可调的电压，送入励磁变压器，升压至0-1000V，经谐振电抗器和电缆，构成高压主回路。电容分压器是纯电容的，用来分压取电压信号。先由变频控制单元经励磁变压器向主谐振电路送入一个较低的电压，根据公式“ωL=1/ωC”调节变频控制单元的输出频率，满足主回路中容抗值等于感抗值，回路达到谐振状态，即可获得所需耐压值。

4结论

在对电缆进行耐压试验前，应事先查阅资料和计算得出电缆的容抗，从而选择合适的试验设备，以免携带容量不匹配的耐压设备耽误试验进程。如试验过程中试验人员遇到的各种突发情况，还应根据电缆的不同类型、现场各种环境因素作出正确分析，进一步排除干扰，判断电缆绝缘是否合格，保证电缆安全可靠投入运行。

参考文献：

[1]GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验规程[S]；

[2]黄永祥，110kV交联聚乙烯电缆的交接试验[J]，高电压技术，2001，27[SI]：36；

[3]范小兰，何志苠.电工技术[M].北京：清华大学出版社，2012；

[4]王春江.电线电缆手册（第一册）（M）.北京：机械工业出版社，2010.