浅谈完善高压电力电缆试验

【摘要】本文浅谈完善高压电力电缆试验存在的问题的改善的想法及注意事项。

【关键词】高压电力；电缆

1.电缆故障的危害性

电缆在输配电过程中起到了非常重要的环节。随着电网的发展，城网及变电所的改造实施增多，高压橡塑绝缘电力电缆的使用也逐渐增多，一旦电缆发生故障，就会造成大面积停电。由于电缆敷设方式多为直埋。所以电缆故障一般都难以查找，抢修困难，需要花费大量人力物力，耗费时间。给用户和供电企业都造成很大的损失。

2.克拉玛依地区电缆现状

2.1橡塑绝缘电力电缆使用逐渐增多

经过初步统计，目前我公司所辖110kV电力电缆共18根；35kV电缆共计100余条，其中撬装临变共60余条；6kV电缆若干条，大部分为橡塑绝缘电力电缆，少数6kV油浸式电缆正逐步被淘汰。近些年由于城市的建设，油田区域的扩大，变电所的改造，橡塑绝缘电力电缆的数量随之也会逐渐增加。

2.2电缆故障较多

随着电力电缆的使用增多，电缆出现的故障也逐渐增加，电缆故障率较高，通过统计，在12年4-8月之间，电缆故障共发生17次，其中有部分为施工损坏，大部分为运行故障，，撬装式临变已投产23座，也发生过多次电缆故障。

2.3克拉玛依地区电缆试验现状

2.3.1电气试验所。1）ZGF-HⅢ200/2直流高压发生器；2）VFSR串联谐振成套装置。在电缆现场交接和预防性试验中，应用ZGF-H直流高压发生器对6―35kV电缆做直流耐压试验。串联谐振装置由于电抗器参数不匹配，无法做电缆交流耐压试验。

2.3.2油建公司电气安装队。油建公司电气安装队所能完成的电缆交流耐压试验为35kV等级小于1.5KM长度，无法完成更高电压等级的试验。

2.3.3独山子动力公司。独山子动力公司在电缆交接中采用0.1Hz超低频耐压仪对电缆进行耐压试验，电压等级在35kV及以下。

3.电力电缆试验存在的问题

橡塑绝缘电力电缆在现场交接试验中规定应做的试验项目，直流耐压方法存在一定的缺陷。直流耐压试验不能模拟运行状态下电缆承受的过电压，也不能有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。主要体现在以下几个方面：

a、橡塑绝缘电力电缆绝缘层在直流和交流电压下，内部电场分布情况完全不同。在交流电压下，橡塑绝缘电力绝缘内部电场分布是比较稳定的。这样，往往造成在交流工作电压下有缺陷的部位在直流试验时不被击穿，反过来，在直流试验时被击穿的部位，在交流工作电压下却不会产生问题。

b、橡塑绝缘电力电缆绝缘内部如果有了水树枝，直流试验会导致橡塑绝缘电力绝缘产生积累效应，加速绝缘老化，缩短使用寿命。

c、直流耐压试验过程中，在橡塑绝缘电力电缆及其附件绝缘内会形成空间电荷，空间电荷的不断形成可导致电缆在交流工作电压下击穿，或在附件界面因积累电荷而沿界面滑闪。

针对目前存在的问题和同行业的运行经验及相关标准规定，可以看出直流试验电压不能有效发现橡塑绝缘电力电缆的绝缘缺陷是克拉玛依地区目前电力电缆存在的主要问题。

4.目前国内采用的交流耐压方法

4.10.1Hz超低频

采用0.1Hz作为试验电源，理论上可以将试验变压器的容量降低到1/500，试验变压器的重量可大大降低，可以较容易地移动到现场进行试验。优点是体积小，重量轻，携带方便。接线简单。缺点价格昂贵，国内经验尚不充分，理论不成熟。只能用于35kV及以下电缆。

4.2振荡电压试验

振荡电压试验是用直流电源给电缆充电，当达到试验电压后使放电间隙击穿而通过电感线圈放电，对电缆施加一定电压幅位、频率为kHz级的衰减振荡波电压作为挤包绝缘电缆线路的竣工试验方法的另一种途径。与工频电压试验相比，其检查电缆主绝缘和附件缺陷的效果仍不理想，一难以满足长电缆的需要；二电缆有较大伤害。

4.3谐振耐压试验

谐振耐压试验方法是通过改变试验系统的电感量和试验频率，使回路处于谐振状态。具有体积小，重量轻，携带方便，理论成熟，价格较低，适用范围广等优点。缺点是线较复杂，试验仪器较多。

通过各个交流方法的优缺点，在电力电缆交接试验中优先选用谐振耐压试验方法。

5.设备的选择

5.1设备选取的原则

为节约成本，增加设备的利用率，不能单考虑交流耐压在电缆方面的使用，还应该考虑交流耐压试验在其它试验项目上的应用。综合电气试验所目前的试验情况，谐振耐压装置励磁变高压侧电流为1A，在电容量较大电气设备试验中，不能满足需要。试验设备体积大，重量沉，不便于搬运，只适用于实验室工作，不适合现场使用等问题，新的试验设备要尽量满足以下要求：

1）110kV六氟化硫组合电器测试；2）110kV合成绝缘子测试；3）110kV50MVA及以下变压器的交流耐压试验；4）110kV3Km及以下电缆交流耐压试验；5）35kV2Km及以下电缆交流耐压试验。

5.2设备型号的选择与推算

综合考虑各个试验项目，选取VF-450/270型便携式变频串联谐振交流耐压试验装置进行推算。

a、VF-450/270型的基本参数

1）额定输入电压：380V；2）额定输入容量：20KW，输入电流：50A

3）额定输出电压：350kV，20～300Hz；4）额定容量：450kVA

5）Q值：30～300Hz范围内Q75℃≥30

1变频电源型号VF-201台

2励磁变压器型号：VF-L152台

3高压电抗器型号：VF-L75/506只

4分压器型号：TRF-270/0.0011台

通过验证可以满足高压电力电缆交流耐压试验要求，也能够满足其他试验项目上的要求。

6.想法与建议

6.1加强电力电缆的管理

电力电缆直接影响到供电的稳定性，一旦发生故障，可能引起大面积停电。电缆多数都采用直埋式，发生故障后比较难以寻找故障点，这主要是由于基础资料不全造成的，很多电缆缺少基础资料，如电缆的长度，走向，规格标示，标示桩丢失等；为快速抢修造成很大的困难。因此应该加强电力电缆的管理，建立电缆的全面资料，设置清晰的标识。其中地理环境也应该列出，其中包括积水地，油污地带，多石块加地等，应该加强记录详细信息。加强施工监管，防止施工方谎报成本，造成资料不准确。

6.2加强电力电缆的定检工作

电力电缆也是输电线路中的重要环节，相对架空线的巡查及综自装置的定期检查，电缆的定期检查没有实施，这样使得电缆输电环节的安全可靠环节薄弱，致使电网的安全程度有所降低。定期对电力电缆进行检查试验，可以预判出电缆可能出现的故障，这样可以对可能出现故障的电缆加强监管，作出应急预案，可以大大减少出现故障所造成停电时间。但要根据实际情况来安排，有的线路难以进行停电检修，可以适当延长检修周期或者不检修。