电缆耐压能力分析论文_唐晓桐,詹爱东

摘要：电力电缆交流耐压试验是检测电力电缆各中间接头和自身绝缘强度最有效最直接的方法，是电缆投运前最重要的一项试验；本文以本单位试验设备为例进行电力电缆交流耐压能力分析

关键词：电力电缆；交流耐压试验；能力分析

1引言

电力电缆由于受外界的自然因素影响比较小，供电比较可靠，同时电缆电容较大，可改善线路的功率因数，目前广泛的应用在电力系统中。

目前交流耐压试验主要试验方法是串联谐振，串联谐振试采用调节电源的频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，在被试品上获得高电压大电流，在回路频率f=1/2π√LC时，回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统品质因素，即电压谐振倍数，一般为几十到一百以上。

2交流耐压设备

本单位目前使用交流耐压设备如下：

2.1 HVFP-450kW变频试验电源系统

额定工作输入电源：380V±15%(三相)；50Hz；

变频电源额定输出功率：450kW

输出频率范围：30Hz～300Hz，频率在设定范围内调节时，电压恒定输出

2.2试验变压器参数

型号：ZB-450

额定容量：450kVA

高压绕组电压：2×40kV，2×15kV，2×5kV

低压绕组电压：2×0.35kV、2×0.4kV、2×0.45kV

工作频率：20Hz～300Hz

质量：4.2T

2.3交流分压器

型号：HV-1000pF/300kV

测量范围：0～300kV

测量精度：1.0级

数量：1台

2.4谐振电抗器

3电力电缆耐压能力分析

3.1试验原理

方案一：用串联谐振，原理图如下：

此时：

当发生谐振时：

谐振的频率为：

方案二：采用串并联谐振，原理图如下：

此时：

当发生谐振时：,

谐振频率为：

从上述公式可以看出，采用两种耐压方案，谐振频率相同。

3.2 220kV电力电缆

依据GB 50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》，220kV电力电缆的交流耐压值为1.7U0，也就是215.9kV/60min通过。

方案一：L1,L2单独使用

方案二：L1与L2并联使用

此时电抗值为23.69H,为了保证电抗器超过额定电流，谐振的频率选择L2,即39.06Hz，此时能谐振的最大电容量为：0.701μF,电缆长度为5.08km。

3.3 110kV电力电缆

依据GB 50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》，110kV电力电缆的交流耐压值为2U0，也就是128kV/60min通过。

方案一：L1,L2单独使用

方案二：L1与L2并联使用

此时电抗值为23.69H,谐振的频率为30Hz，此时能谐振的最大电容量为：1.189μF,电缆长度为6.32km。

4 结论

本文以本单位交流耐压设备为例，进行电力电缆交流耐压试验的耐压能力分析，从以上数据可以看出，目前公司的设备能够完成220kV电力电缆耐压的长度约为6.28km，能够完成110kV电力电缆耐压的长度约为7.82km。在现场的实际交流耐压过程中，可采用电抗器串并联的的方式，以降低移动电源车的容量，一般情况下，电源容量不小于200kW。

参考文献

[1] XLPE电力电缆交流耐压试验参数等效性解析[J]. 董涛. 云南电力技术. 2012(06

[2] 220kV交联超长电缆现场交流耐压试验[J]. 刘玮,肖勇. 高电压技术. 2008(04)

作者简介：唐晓桐（1988-），男，学士，北京送变电有限公司调试分公司调试员，现主要从事各电压等级变电站一次设备高压试验工作。

论文作者:唐晓桐,詹爱东

论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期

论文发表时间:2020/4/13

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