泉州亿兴电力工程建设有限公司丰泽配电分公司 福建 泉州
摘要:在电力系统中,高压电力电缆直接影响电气设备运行的安全性,为了保障其安全运行,可通过交流电压试验来对其进行判定。该试验流程大致相同,但在实际试验过程中一般需要进行较大电容电流的试验,这样往往就会出现高电压试验变压器的电压符合标准,但电流不能达到要求的情况,影响试验的进行。因此,文章针对高压电力电缆耐压试验施工技术展开探究。
关键词:高压;电力电缆;耐压试验;施工技术
前言:
在我国经济社会发展的过程中,电力能源的作用愈发重要,各行各业生产运营活动都离不开电力资源。为了保障电力能源的稳定供应,需要加强对其的维护,尤其是电力电缆,更要定期进行维护和检修。同时,还需充分利用现代信息技术手段,引进先进的检测技术,完善试验方法,进而保障高压电力电力的安全运行。
变频谐振交流耐压试验
施工准备
在该实验中的主要试验装置包括变频器、励磁变压器、补偿电容器、电抗器以及电容分压器等,另外还可以根据实际情况配备对讲机、照明灯、干燥箱等设备。在试验开始之前要关注天气情况,在比较干燥的条件下进行试验,在选择电缆走向和长度时,不仅要按照图纸,还要结合现场的情况来确定,确保电缆的质量符合要求,保障电源的容量足够和电压稳定。在试验现场应设置安全标识,以免人员误入,影响试验进行。
工艺原理
采取调频式串联谐振的方式开展试验,其原理图如图1所示。交流220V或380V电源,将变频源进行调换,让电源的频率和电压变成可调节的状态,通过励磁变压器送入高压串联谐振回路。之后主谐振电路受到一个较低的电压,使得变频器的输出频率被改变,电路中的电流和感抗等也同时改变,这时感抗与容抗相等,进而电路变为谐振状态。这时,回路中的电流最大,使被试品获得一个高于励磁电压 50-150 倍的电压UCX[1]。
图1 调频串联谐振原理图
施工工艺
3.1电抗器配置和谐振频率
首先计算出电缆的容量,并确定电感量,然后估算出调谐频率。若电缆较长,需要考虑到电抗器数量,谐振频率通常设为50HZ,然后计算出电感,在串联的过程中,需要加上两个电感量,并确定需要并入的电抗器的数量。
3.2设备连接
在试验之前,相关设备的外壳必须接地,并且保障其接地和电源的可靠性。在选择高压引线时,需要尽量选择短一些的,并且选择大直径的金属软管。在使用电抗器时,注意不要让其接触到大面积的金属导体,并且要将周围的金属物体挪开。在接线的过程中,要保证线路相位与变压器高压侧相位保持相同,并且确保按照设计图来敷设电缆,在连接的过程中注意不要留有间隙。在接线的过程中有以下几点需要注意:首先在连接需要接地的部件时,需要使用专配接地线,确保接到接地母线的部位。为了降低互感的影响,应尽量减短分压器和控制箱的接地端到地线组之间接地线的长度。其次,要尽量并行放置接地线组和分压器输出线,并在距离电抗器较远的位置来集中进行布线,这样才能防止电抗器漏磁产生干扰。最后,相关的高压设备最好距离被试品较近,同时远离其他无关物品。在进行小容量试品实验的过程中,为了保障试验电压的稳定性,应尽量固定高压引线等[2]。另外,需使用2500V兆欧表对绝缘电阻进行测量。
3.3参数设置
在设置调谐频率时,应提前设置相应的频率区间,然后在此区间范围内进行自动调谐,最后估算出大概的调谐频率,通过这样的过程,可以为试验留出更加充足的时间。在实际试验过程中,如需对谐振频率进行调整,需在较低电压下进行,之后才能在升压的情况下开展试验。通过相应计算,将调谐频率设置在值土10HZ范围内。调谐电压设置为30V-40V;试验电压设置为2U0;耐压时间一般设置为60分钟;报警电压一般设置为高出试验电压10%,这样一旦超出设置的电压值,试验就能及时自动停止。在这些参数全部设置完成后,再点击返回并保持设置的参数,这时就来到了试验界面。
3.4耐压试验
在试验过程中,需要在其他两相短接接地的情况下进行加压相,在完成测试后,才能让三相短路接地。在对试验电压进行升压时,不仅要保持匀速,还要在这一过程中关注试验设备和电缆是否出现问题,在没有任何问题的情况下才能保持升压。在测量的过程中,要时刻具有高度的安全意识,保障人身安全。在测量之后,应使用接地棒连接电缆放电。为了防止电击,在试电缆没有接地之前,相关人员不应接触相应设备。在完成试验后,对绝缘电阻进行测量,然后再对被试相进行放电。最终对于耐压试验是否通过,是根据试验过程中是否发生破坏性放电情况来判断的,若没有发生破坏性放电,则试验通过[3]。在升压的过程中,一旦电压表指针出现剧烈的摆动,被试品出现击穿声音、冒烟等情况,同时电流表指示不断增加,在这种情况下,应立即降压,然后找出发出这种情况的原因。如果发现造成的原因是绝缘部分的缺陷,那么这次试验没有通过,如果不是的话,可以在解决安全隐患后再继续试验。
高压电力电缆试验方法
谐振电压试验
这种试验方法是最适用于电压要求不能满足以及电缆不达标的试验。对于存在问题的电缆,对其最大电流的容量进行深入分析,并基于问题进行研发,试验具有较强的针对性,能够很好的测试不同电缆对电压的需求。
震荡电压试验
该实验首先需要对试验电缆进行充电,直到满足试验电压的标准,然后再进行放电,并在这个过程中进行击穿操作,最后再集中放电。该试验方法受到诸多电力检修部门的喜爱,主要由于其实际试验过程中可以施加千赫兹的电压。
串联谐振装置的优势
在使用传统的电力高压设备进行试验时,往往难以满足高压检测所需,很容易受到各种因素的影响,难以保障其准确性。对于这种情况,串联谐振装置的出现正好弥补这些不足,通过长时间的发展,该装置逐渐成为当下的变频串联谐振装置,在发展的过程中,其容量发生了一定的转变,体积也实现了一定的突破。目前,串联谐振装置不仅具有较大的容量,可以很好的满足试验所需,还将体积变得更小,占据更少的空间。同时还具有节能减排的作用,有利于保护生态环境,最关键的是其精准度得到大幅提升。由于该装置采取的是谐振式电路电流波形,所以在很大程度上优化了输出的电压波形,一般为正弦波形[4]。通过这一改变,对串联谐振装置来说也是一大优势,使其可以有效的预防试品遭到损伤,在一定程度上减少了受损情况的发生。另外,在使用传统的检测方式的过程中,受到各种因素的影响,导致检测结果不够准确,不仅很容易发生短路故障,严重威胁整体电力设备的安全性。而串联谐振装置的出现就可以有效弥补这一弊端,能够更好的保障试验环境的安全性和可靠性,降低发生安全事故的概率,进而确保试验能够得到精准的结果。
结束语
综上所述,相较于传统的工频试验变压器,变频谐振试验设备具有更为复杂的原理。在试验的过程中,要充分了解谐振试验设备的相关参数设置,如额定电压的参数、电抗器的参数、额定电流的参数等等,这样才能充分发挥这些设备的作用,保障试验人员和设备的安全性。
参考文献
[1]马蛟.变频谐振法在交流耐压试验中的应用[J].电子元器件与信息技术,2020(07):139-140.
[2]王趁录.110kV高压电缆现场交流耐压试验方法探究[J].电力安全技术,2017(04):63-65.
[3]岳磊,邓天宇.高压电力电缆试验方法与检测技术探讨[J].通信电源技术,2019(12):250-251.
[4]王强,颜旭昊,江浩晖,钱麟,纪杰,方华.基于交流耐压试验的高压电缆在线故障定位研究[J].电子测试,2018(04):24-26+58.