高压电力电缆试验方法与检测技术分析论文_王刚

(国网太原供电公司电缆运检室 山西太原 030000)

摘要:一般情况下,电力电缆设计寿命大多在30年,随着使用时间的推移,正在使用中的电力电缆渐渐接近使用寿命。经过多年的电网建设,部分区域的高压电力电缆已经进入故障多发阶段。电力电缆所处运行环境一般较为恶劣,如低矮的隧道、潮湿的电缆沟等。在这种恶劣环境下电缆容易受潮、渗水等,进而引起电缆绝缘性能劣化。对此,文章简要分析了高压电力电缆试验方法与检测技术。

关键词:高压;电力电缆;试验方法;检测技术

1高压电线电缆检测的项目概述

高压电线电缆的主要作用就是用来传输电能。怎么才能判断高压电线电缆的性能,其中主要的质量检测标准之一就是导体直流电阻。而且就我国目前的现状看来我们使用的电线电缆存在着很大的问题,主要的原因的就是系统结构简单,这一现象必然引起电线电缆的性能和质量下降,甚至可能给企业造成财产损失。大家都知道电力行业是一个利润大的行业,很多企业为了得到更大的利润偷工减料的进行生产。造成电缆质量问题频频出现。我们通常检测电线电缆项目的时候主要是进行电缆的外部检测其中包括外观,尺寸及结构检测。另一方面就是对电缆的性能检测包括电缆的绝缘性,电压性能等方面,等等。主要依据国家的标准进行各方面的检测,下面对于具体的检测一一的我做出分析。

2高压电力电缆试验方法与检测技术

2.1电线电缆综合结构尺寸和标志检测

电线电缆内部结构尺寸与标志检测中需要考虑的因素非常多。一般情况下,电线电缆结构尺寸检验主要是指对电线电缆产品大小、外观、绝缘厚度、护套厚度、外形与各种不同类型结构的综合检查。绝缘或者护套厚度一般通过低倍投影仪对3个以上切成薄片的样品进行投影放大后测量,对检测精度要求0.01级别。某单位和一家光学软件企业合作开发一款经过相机成像,垂直投射后对样品进行测量的自动测量仪器。这将大大提高检测效率,提高检测精度至0.001mm,对我们广大检测人员来说是大大的福音。在对电线电缆结构尺寸进行检测过程中要求检测单位符合上级有关部门的计量认证和能力验证。与此同时,电线电缆管理人员应该对企业名称、电压等级与不同型号提前做好标注,进而保证电线电缆结构尺寸在相关标准的规定范围内。

2.2绝缘电阻检测

第一,在线检测技术。这主要有两种技术方面,一种是指直流叠加检测技术,将60V直流电接入接地变电器的中心点,测试电源,细致观察电线电缆的屏蔽层和地面之间的微弱电流,计算绝缘电阻值。该检测技术操作难度较小,不过也存在不足的地方,因为无法通过中心点直接检测接地电网,有局限性。另一种是指交流叠加检测技术,在电线电缆屏蔽层直接叠加交流电压,获得1Hz劣化电流信息,据此对电线电缆绝缘性能做出判断。该技术方法有很高的准确度,不易被外界因素干扰,并且在检测时也无需和电线电缆高压部分接触,更加简单、安全,得到广泛应用。第二,预防性检测技术。技术人员在通过预防性检测技术检测电线电缆绝缘电阻时主要会用到两种方式,一种是破坏性试验,在开展该项工作时,检测技术人员输入高于电线电缆运行电压的电压,结合对直流耐压、交流耐压的分析,找到电线电缆运行环节有较强危险性的绝缘故障。虽然这一种检测技术比较便捷,但是会造成电线电缆出现一定程度的伤损,同时也会缩短绝缘材料使用年限。另一种是非破坏性试验,要求检测技术人员输入低于电线电缆运行电压的电压,按照测量结果合理评判电线电缆中是否有绝缘故障存在。为确保电力系统的安全稳定运行,在正式使用电线电缆以前,工作人员务必要进行电线电缆绝缘性能检测,确保电力设备的绝缘特性,预防发生严重的故障。

2.3交流耐压试验

(1)超低频耐压试验。因为被试验交联聚乙烯电缆的电容量一般都比较大,交流工频耐压试验时也需要较大容量的试验装置,但是大容量试验装置比较笨重,并不适用于工程现场,而超低频交流耐压试验装置,其输出的频率一般在0.01Hz~0.1Hz之间,波形也刚好是正弦波或余弦波,由此可得出超低频耐压试验也属于交流耐压试验。试验时采用0.1Hz频率的电源作为试验电源,电源频率从工频50Hz降到0.1Hz,从理论上来讲,也可以将试验变压器的容量降低到原来的1/500,使试验变压器的体积和重量都可大幅减小,这样试验设备器材就可以很方便运输到工程现场。但是,这种0.1Hz的低频试验设备,主要应用在中低压电缆的耐压试验,因为试验电压等级比较低的原因,这种试验设备还不能在110kV及以上的高压电缆试验当中应用。(2)谐振耐压试验。谐振耐压试验主要包括:可调电感型谐振试验和变频谐振试验。①可调电感型谐振试验,由于试验装置器材重量比较大不便于移动,一般在试验室应用比较多。②变频谐振试验相对可调电感型谐振试验,重量比较轻、引动运输比较方便,适合在工程现场使用。该试验装置利用固定电抗器作为谐振电抗器,采用调频的方法来实现谐振。该试验装置调频的范围在30Hz-300Hz之间,通过该装置输出的试验电压刚好与交联聚乙烯电缆额定工作电压运行时的电场强度相同,可以有效的检验出电缆本体的状况,而且通过以往的实践经验,已经得出利用该试验装置是最有效的耐压试验方式。

2.4分布式局放检测方法

局部放电信号在电缆中传输具有以下特点。a.局部放电信号在电缆线路传输的距离越长,其幅值衰减越厉害;b.幅值相等而频率不同的局放信号,在电力电缆传输相同的距离后,频率越高的局放信号,幅值衰减速度越快;c.含有不同频率成分脉冲型信号,各频率分量的衰减和相移是不同的,通过线路传输时,将发生畸变和失真,即信号的色散现象。因此,电缆进行现场交接试验对电缆局部放电检测时,采用分布式局部放电检测系统是必要的。分布式局放检测系统利用位于电缆接地线和交叉互联线上的高频传感器提取局部放电信号,并通过光缆手拉手的连接方式或无线组网将整个系统串联到一起,实现整个电缆线路的分布式局放检测。分布式局部放电检测系统示意如图1所示。

3巡检试验

巡检试验为获得电缆线路状态量而定期进行的带电检测试验,主要包括红外测温和单芯电缆的金属屏蔽(金属套)接地电流测试。

3.1红外测温

采用红外测温仪或便携式红外热像仪对电缆线路进行温度检测,检测部位为电缆终端、电缆导体与外部金属连接处以及具备检测条件的电缆接头。大多数致热缺陷在交接试验中不能发现,所以在设备投运初期有必要进行检测。红外测温主要采用表面温度判断法与同类比较判断法对电缆可能存在的缺陷进行判断。电缆导体或金属屏蔽(金属套)与外部金属连接的同部位相间温度差超过6K应加强监测,超过10K应停电检查;终端本体同部位相间温度差超过2K应加强监测,超过4K应停电检查。

3.2金属屏蔽(金属套)接地电流测试

电缆在敷设或运行过程中,金属护套受损,其危害有:金属套出现多点接地,产生环流造成损耗发热,导致绝缘层局部过热并加速老化,从而影响主绝缘寿命;水分容易侵入,主绝缘产生水树老化的概率增加;水树发展成电树,易于引发电树枝并进而产生局部放电。采用在线监测装置或钳形电流表对电缆金属屏蔽(金属套)接地电流和负荷电流进行测量,达到监视外护层绝缘状态与接地回路完整性的目的。

4结束语

电线电缆作为我们电力系统的重要原材料,在电力工程中有着很重要的推动作用。对于电线电缆的试验检测需要我们严格的来把关,因为电线电缆的质量问题与我们生产生活有着很密切的关系,我国对于电线电缆也出台了很多相关的政策,所以我们要严格的做好电线电缆的控制工作,推动我们国家电力行业的发展。

参考文献

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论文作者:王刚

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/8

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