在高壓電力系統(tǒng)中，交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜以其優(yōu)異的電氣性能被廣泛應(yīng)用。為確保其安裝質(zhì)量與長期運行可靠性，在現(xiàn)場敷設(shè)安裝后，須進行交流耐壓試驗，以檢驗電纜的絕緣強度、發(fā)現(xiàn)潛在的絕緣缺陷。近日，武漢凱迪正大的試驗團隊，在湖南省岳陽市岳陽樓區(qū)，應(yīng)用串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)，對一回110kV、300mm2截面、長度為80米的電纜完成了試驗。
試驗前的準(zhǔn)備工作是保障安全與成功的基礎(chǔ)。試驗團隊抵達岳陽現(xiàn)場后，首先對試驗環(huán)境進行了勘察，設(shè)置了安全圍欄并懸掛“止步，高壓危險！”的警示牌。確認電纜兩端已與其他電氣設(shè)備可靠隔離，并對其進行了充分的放電和接地。
本次試驗采用的武漢凱迪正大生產(chǎn)的變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)，主要由變頻電源控制箱、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器及高壓連接線等組成。接線步驟如下：
系統(tǒng)連接： 將變頻電源控制箱的輸入接入現(xiàn)場低壓電源，其輸出端通過專用電纜連接至勵磁變壓器的低壓輸入端。
電抗器組合： 根據(jù)計算，單節(jié)電抗器的電感量足以滿足80米電纜的諧振條件。因此，將電抗器可靠接地后，通過高壓屏蔽線與勵磁變壓器的高壓輸出端相連。
試品接入： 將待測110kV電纜的A相（試驗相）導(dǎo)體與電抗器的高壓輸出端連接。電纜的B、C兩相短接并可靠接地，同時，電纜兩端的金屬屏蔽層和鎧裝層也一并接地，形成一個完整的試驗回路。
測量系統(tǒng)接入： 將電容分壓器（用于測量試驗電壓）的高壓端接入主回路，其低壓信號測量端通過專用線纜接回變頻控制箱，以實現(xiàn)對試驗電壓的精確測量、顯示與控制。
試驗過程：
所有接線完畢并經(jīng)第二人復(fù)查無誤后，試驗正式開始。
參數(shù)設(shè)置與尋頻： 試驗負責(zé)人合上電源，在變頻控制箱的人機界面上設(shè)定目標(biāo)試驗電壓為128kV，耐壓時間為60分鐘，并設(shè)置過壓、過流保護值。隨后啟動“自動尋頻”功能，系統(tǒng)自動從低頻到高頻掃描，迅速找到了該試驗回路的諧振點（約75Hz），此時系統(tǒng)呈純電阻狀態(tài)，回路電流最小，所需電源容量也最小。
升壓與耐壓： 尋頻結(jié)束后，系統(tǒng)進入“自動升壓”模式。操作員密切監(jiān)視控制箱屏幕上的電壓、電流、頻率參數(shù)，以及現(xiàn)場設(shè)備有無異常放電聲。電壓從0kV平穩(wěn)升至128kV，升壓過程持續(xù)約5分鐘。當(dāng)電壓穩(wěn)定在128kV后，系統(tǒng)自動開始60分鐘倒計時。
過程監(jiān)控與結(jié)果判斷： 在整個60分鐘的耐壓過程中，試驗人員堅守崗位，持續(xù)監(jiān)控電壓曲線的穩(wěn)定性，并監(jiān)聽電纜終端頭有無異響。試驗期間，電壓穩(wěn)定，無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。計時結(jié)束后，系統(tǒng)自動勻速將電壓降至零，并切斷電源。隨后，試驗人員立即使用帶電阻的放電棒對電纜進行充分放電，并掛上臨時接地線。
結(jié)論： 試驗結(jié)果表明，該段110kV電纜的絕緣強度符合要求。
串聯(lián)諧振耐壓試驗方法之所以成為長電纜現(xiàn)場試驗的常選，核心在于其“諧振”原理所帶來的優(yōu)勢。
傳統(tǒng)的工頻試驗變壓器在對長電纜等大電容試品進行試驗時，需要提供巨大的容性電流，導(dǎo)致設(shè)備體積龐大、笨重，現(xiàn)場運輸和接線極為困難。而串聯(lián)諧振裝置利用電感（電抗器）與試品（電纜，等效為電容）串聯(lián)，在特定頻率下發(fā)生諧振，形成僅對基波電流呈低阻抗的電路。此時，電抗器上的感抗電壓與電纜上的容抗電壓相互抵消，回路中僅剩電阻分量，因此只需一個較小的電源輸入（僅需補償回路的有功損耗），即可在試品上產(chǎn)生高達數(shù)十萬伏的高壓。這解決了現(xiàn)場大容量電源獲取難的問題，實現(xiàn)了試驗設(shè)備的小型化、輕量化和高效率。
本次試驗電壓設(shè)定為128kV，是嚴(yán)格遵循國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50150-2016）規(guī)定，對于110kV電壓等級的交聯(lián)聚乙烯電纜，其現(xiàn)場交流耐壓試驗電壓值為2U?（U?為電纜導(dǎo)體對地或?qū)饘倨帘螌拥念~定電壓）。對于110kV系統(tǒng)，U?通常為64kV。因此，計算得出試驗電壓為 2 × 64kV = 128kV。耐壓時間60分鐘的規(guī)定，旨在更有效地發(fā)現(xiàn)電纜絕緣中可能存在的、在短期內(nèi)不易暴露的潛伏性缺陷，確保電纜投入運行后能承受長期工頻電壓及瞬時過電壓的考驗。
凱迪正大提供各種交接試驗、預(yù)防性試驗、高低壓電氣試驗、電纜故障查找、電力運維等工程服務(wù)。公司憑借齊全的設(shè)備、豐富的經(jīng)驗和專業(yè)的技術(shù)，能夠為客戶提供及時高效的服務(wù)。24小時聯(lián)系電話:15827263478。
