高压电力电缆耐压试验施工技术

高压电力电缆耐压试验施工技术

陈涵鑫

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。

1. 变频谐振交流耐压试验

1. 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。

2. 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

3. 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。

2. 高压电力电缆试验方法

1. 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。

2. 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。

3. 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.