高壓電纜交流耐壓試驗(yàn)工法

1、高壓電纜交流耐壓試驗(yàn)工法湖北省電力建設(shè)第一工程公司劉 清 陳曉凱 何雄峰1 前 言近年來國際、國內(nèi)的很多研究機(jī)構(gòu)的研究成果表明直流試驗(yàn)對交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣電力電纜有不同程度的損害。直流試驗(yàn)也不能真實(shí)模擬運(yùn)行狀態(tài)下電纜承受的過電壓，并有效的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，采用可調(diào)頻（30Hz300Hz）串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗(yàn)電壓。其輸入電源的容量能顯著降低，重量減輕，便于使用和運(yùn)輸， 可以得到更高的品質(zhì)因數(shù)（Q值），并具有自動調(diào)諧、多重保護(hù)、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點(diǎn)。2 工 法 特 點(diǎn)2.0.1 詳細(xì)介紹了試驗(yàn)前安裝檢查內(nèi)容，分

2、析了高壓電纜電氣交流耐壓試驗(yàn)交接成功的前提，指出了電纜施工過程質(zhì)量預(yù)控制的要點(diǎn)。確保專業(yè)人員能全面了解整個工藝流程和交接試驗(yàn)。2.0.2 詳細(xì)闡述高壓、超高壓、大容量電力電纜交流耐壓試驗(yàn)的原理，給出了試驗(yàn)設(shè)備選型方法和試驗(yàn)方法。2.0.3 總結(jié)出了一套保證試驗(yàn)過程安全、可靠的技術(shù)手段和技術(shù)措施。3 適 用 范 圍本工法適用于110kV及以上交聯(lián)聚乙烯電力電纜的施工質(zhì)量預(yù)控制和交流耐壓試驗(yàn)。4 試驗(yàn)工藝原理變頻串聯(lián)諧振裝置原理圖見圖4-1，變頻串聯(lián)諧振裝置一般由變頻電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器構(gòu)成。圖4-1 變頻串聯(lián)諧振裝置原理圖220V/380V工頻交流電送入變頻電源，經(jīng)變頻電源處

3、理后，輸出頻率、幅值可調(diào)節(jié)的電壓，輸出電壓送至勵磁變壓器的低壓側(cè)，經(jīng)勵磁變壓器升壓后送入由諧振電抗器、電容分壓器以及被試品構(gòu)成的串聯(lián)諧振回路，回路諧振頻率由諧振電抗器電感、試品電容、分壓器電容和共同決定。在變頻電源較小的輸出電壓下調(diào)節(jié)其輸出頻率，當(dāng)輸出頻率等于諧振頻率時，串聯(lián)諧振回路發(fā)生串聯(lián)諧振，再調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試品電壓到達(dá)試驗(yàn)值。在回路諧振的條件下，試品電壓為勵磁變壓器輸出電壓的Q倍，試品試驗(yàn)容量為勵磁變壓器輸出容量的Q倍。Q為串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)。變頻串聯(lián)諧振回路等值電路見圖4-2。圖4-2 串聯(lián)諧振等值電路圖圖中： 為勵磁變壓器高壓繞組串并聯(lián)后的輸出電壓，受變頻電源控制，電壓幅

4、值和頻率可調(diào)節(jié)；為電容分壓器的端電壓；R為串聯(lián)諧振回路的等值電阻，包括勵磁變壓器等效到高壓側(cè)的內(nèi)阻、諧振電抗器內(nèi)阻、試品內(nèi)阻以及試驗(yàn)電暈損耗等值電阻等；L為串聯(lián)諧振回路的等值電感，即勵磁變壓器等效到高壓側(cè)的漏電感、諧振電抗器電感之和；C為串聯(lián)諧振回路的負(fù)載電容與分壓器電容之和。串聯(lián)諧振回路電流為： 4-1試品電容上電壓為： 4-2調(diào)節(jié)變頻電源頻率，滿足時，回路發(fā)生串聯(lián)諧振，則諧振固有頻率為： 4-3此時試品上電壓為： 4-4串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Q為： 4-5通常>>R，因此試品電壓為電源電壓U的Q倍。諧振時電源輸出容量S為： 4-6諧振時試品容量： 4-7由此可得試驗(yàn)電源容量可降

5、低至試品所需容量的，當(dāng)試品擊穿時，諧振回路失諧，故障點(diǎn)通過的放電電流僅為被試品的儲能，對試品破壞小，而諧振回路的選頻特性決定了試品上電壓波形失真較小。5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 試驗(yàn)工藝流程施工質(zhì)量預(yù)控制制定試驗(yàn)方案設(shè)備選取及運(yùn)輸試驗(yàn)前準(zhǔn)備試驗(yàn)接線試驗(yàn)結(jié)果分析。5.2 施工質(zhì)量預(yù)控制施工質(zhì)量預(yù)控制是各項(xiàng)試驗(yàn)得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，也是高壓電纜電氣交流耐壓試驗(yàn)交接成功的前提。5.2.1 電纜布放安裝質(zhì)檢控制適用于高壓電纜敷設(shè)的施工，包括電纜的運(yùn)輸、保管，電纜管的加工敷設(shè)、支橋架的安裝等質(zhì)檢控制。1、電纜運(yùn)輸、檢查和保管質(zhì)量控制1）運(yùn)輸裝卸過程中，電纜及電纜盤不應(yīng)受到損傷；裝設(shè)應(yīng)采用吊車或鏟車，

6、嚴(yán)禁將電纜盤由車上直接推下；在運(yùn)輸裝卸過程中電纜盤應(yīng)牢固固定，嚴(yán)禁平放；電纜盤滾動時必須順著盤上的箭頭指示或電纜的纏緊方向；電纜不應(yīng)在地上直接拖拉。2）當(dāng)電纜及其附件到達(dá)現(xiàn)場后，應(yīng)立即進(jìn)行下列檢查：產(chǎn)品的技術(shù)文件齊全；電纜型號、規(guī)格、長度符合定貨要求，附件齊全；電纜外觀無損傷；電纜封端嚴(yán)密。3）電纜集中存放，并標(biāo)明型號、電壓、規(guī)格、長度；電纜盤之間應(yīng)留有通道；地基應(yīng)堅實(shí)，存放處不得積水；電纜在保管期間，電纜盤及包裝應(yīng)完好，標(biāo)志應(yīng)齊全，封端應(yīng)嚴(yán)密；電纜支橋架、夾具等附件應(yīng)分類保管，不得因受力變形。設(shè)計、訂貨、監(jiān)造、出廠質(zhì)檢、運(yùn)輸、到貨質(zhì)檢程序完備，缺陷消除封閉，電纜到達(dá)現(xiàn)實(shí)物見圖5.2.1-1。

7、 1）電纜嘜頭 2）電纜外觀 3）電纜到貨實(shí)體圖5.2.1-1 電纜到達(dá)現(xiàn)場質(zhì)檢2、電纜管的敷設(shè)：認(rèn)真閱讀圖紙，確定電纜保護(hù)管的配制數(shù)量、途徑；敷管應(yīng)在土建澆粗地坪前進(jìn)行；電纜排管應(yīng)排列整齊，彎度一直，頂端水平；金屬電纜管應(yīng)焊接接地，焊接應(yīng)牢固，接地導(dǎo)通良好；電纜排管在敷設(shè)電纜前，應(yīng)進(jìn)行疏通，清除雜物。3、電纜支架的配制、安裝工藝質(zhì)量控制1）應(yīng)采用有合格證的型鋼；角鋼應(yīng)平直，無明顯扭曲；下料前應(yīng)首先將角鋼在鋼制平臺上校直；按圖紙要求的長度和數(shù)量下料，長短誤差不應(yīng)大于5mm，切口有卷邊和毛刺必須打磨干凈；電纜架固定應(yīng)牢固且橫平豎直；水平布置的電纜架安裝時應(yīng)拉線找平。2）制作好后的電纜支架應(yīng)按設(shè)計

8、要求進(jìn)行防腐處理，防腐后的支架應(yīng)無顯著扭曲、變形；鍍鋅支架鍍鋅層應(yīng)完整，光滑。3）將支架直接焊接在土建的預(yù)埋件上，焊接應(yīng)飽滿、牢固，焊口應(yīng)涂刷防腐漆和面漆，進(jìn)行防腐處理；電纜支架的接地應(yīng)良好。4、電纜敷設(shè)前的質(zhì)量控制1）檢查電纜通道暢通，排水良好，所有支架、橋架驗(yàn)收完畢電纜溝道、通風(fēng)良好；電纜運(yùn)抵現(xiàn)場，電纜規(guī)格、型號、電壓等級符合設(shè)計要求電纜外觀應(yīng)無損傷，絕緣良好；橋架處腳手架搭設(shè)牢固，帶電區(qū)域有可行的安全措施；根據(jù)設(shè)計長度及實(shí)際路徑長度，合理安排電纜排放順序并架設(shè)好電纜盤；敷設(shè)時的指揮信號應(yīng)確定一致，對講機(jī)、口哨或喇叭及必要的繩子等在敷設(shè)電纜前應(yīng)準(zhǔn)備齊全。2）電纜應(yīng)從電纜盤的上端引出，不應(yīng)使

9、電纜在支架與地面上摩擦拖拉；電纜敷設(shè)時應(yīng)前后協(xié)調(diào)一致，防止劃破、扭傷電纜；在電纜經(jīng)過的轉(zhuǎn)彎處、豎井處、管口處、始端末端處應(yīng)有電纜施工專業(yè)人員把守；轉(zhuǎn)彎處的施工人員應(yīng)站在電纜轉(zhuǎn)彎的外側(cè)；電纜的最小彎曲半徑應(yīng)符合表5.2.1的規(guī)定。表5.2.1 電纜的最小彎曲半徑電 纜 形 式多芯單芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電力電纜15D20D表中： D為電纜的外徑。電纜布放施工質(zhì)檢程序完備，缺陷消除封閉，電纜布放過程如圖5.2.1-2所示： 1）電纜上架 2）電纜限位和直線滑車 3）電纜轉(zhuǎn)角滑車圖5.2.1-2 電纜布放前準(zhǔn)備5、電纜敷設(shè)1）電纜溝交安驗(yàn)收；2）電纜軸支承架吊裝至GIS開關(guān)站，電纜線軸吊至電纜支架；3）

10、電纜直滑車、導(dǎo)向滑車、彎形滑車、限位滑車安裝；4）電纜溝內(nèi)臨時過橋、活套等鋼管搭設(shè)；5）牽引機(jī)械定位安裝，牽引力符合技術(shù)要求；6）電纜敷設(shè)采用集中機(jī)械和人工敷設(shè)混合的方法，統(tǒng)一組織、統(tǒng)一敷設(shè)。這樣有利于電纜一次敷設(shè)到位；7）將電纜端頭引至GIS開關(guān)接線端；8）按上述第一根電纜工作經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)第二根和第三根電纜敷設(shè)；9）電纜線整理，電纜夾固定電纜成品字形；10）電纜端頭固定至GIS構(gòu)架；11）電纜端頭固定至主變構(gòu)架；12）布放過程嚴(yán)格保護(hù)好電纜，嚴(yán)禁在敷設(shè)后的電纜上坐臥、踩踏；13）電纜敷設(shè)及安裝完畢后，應(yīng)及時清除雜物，蓋好蓋板。6、資料移交：設(shè)計資料圖紙、電纜清冊；變更設(shè)計的證明文件；廠家產(chǎn)品說

11、明書、試驗(yàn)記錄、產(chǎn)品出廠合格證等技術(shù)文件；安裝技術(shù)記錄（包括隱蔽工程記錄等）；試驗(yàn)記錄。5.2.2 電纜終端和附件安裝質(zhì)檢控制1、查勘安裝現(xiàn)場、環(huán)境及施工電源等是否符合電纜附件安裝要求；2、與安裝、設(shè)計共同檢查需安裝電纜的兩端安全措施是否具符合安全規(guī)程要求；3、與安裝及設(shè)計單位共同檢查、核對電纜相序；4、確認(rèn)電纜外護(hù)層絕緣耐壓合格；5、依據(jù)電纜附件裝箱單、安裝圖紙、工具裝箱清單與附件制造商代表檢查、核對、清點(diǎn)電纜附件材料及安裝工器具；6、與設(shè)計、安裝負(fù)責(zé)方及GIS制造商確定安裝方案；7、搭建安裝平臺、防雨篷；8、復(fù)核、測量戶外瓷套管尺寸，確定安裝相位；9、 剝切戶外電纜外護(hù)套、鋁套，進(jìn)行加熱校

12、直；10、剝切戶外終端電纜外護(hù)層、外半導(dǎo)電層及絕緣層；11、按照安裝工藝圖復(fù)核長度、壓接接線端子；12、處理外半導(dǎo)電層斷口、打磨主絕緣層，并按照安裝圖紙復(fù)核尺寸；13、對處理好的電纜臨時清潔、吹干、防水密封；14、套入尾管、法蘭等密封件15、再次打磨、清潔、用熱風(fēng)槍對電纜絕緣表面進(jìn)行加熱、除濕；16、進(jìn)行應(yīng)力錐、瓷套管等電纜附件的組裝工作；17、密封電纜尾管；18、戶外終端抽真空注油、頂部密封等工作，戶外終端安裝完成；19、確認(rèn)GIS電纜間隔已拆除，GIS電纜具備安裝條件；20、依據(jù)材料裝箱單及安裝圖紙與附件制造商代表共同檢查GIS終端材料；21、二次檢查、固定電纜；22、剝切GIS電纜外護(hù)套

13、、鋁套，進(jìn)行加熱校直；23、剝切GIS終端電纜外護(hù)層、外半導(dǎo)電層及絕緣層；24、按照安裝工藝圖復(fù)核長度、壓接接線端子；25、處理外半導(dǎo)電層斷口、打磨主絕緣層，并按照安裝圖紙復(fù)核尺寸；26、對處理好的電纜臨時清潔、吹干、防水密封；27、套入尾管、法蘭等密封件；28、再次打磨、清潔、用熱風(fēng)槍對電纜絕緣表面進(jìn)行加熱、除濕；29、進(jìn)行應(yīng)力錐、GIS電纜套管等附件的組裝工作；30、密封電纜尾管；31、GIS終端抽真空注油；32、配合GIS安裝單位套裝GIS電纜間隔、固定電纜；33、清理施工現(xiàn)場、整理工器具及材料；34、移交安裝記錄等竣工資料；35、配合業(yè)主、設(shè)計、安裝等單位進(jìn)行工程驗(yàn)收；36、電纜附件安

14、裝工程竣工移交；37、施工中遇雷雨等不符合安裝工藝要求等因素，造成安裝工作中斷，工期順延。電纜終端頭制作質(zhì)檢程序完備，缺陷消除封閉，終端頭制作過程如圖5.2.2所示。 1）電纜外護(hù)層剝切 2） 電纜附件組裝 3）電纜尾管密封 圖5.2.2 電纜終端頭制作過程5.2.3 電纜施工完成電纜兩側(cè)終端連接示意圖見圖5.2.3-1，戶外電纜終端過渡后采用架空線與升壓主變高壓側(cè)端子連接；出線與GIS電纜進(jìn)線終端套管連接。電纜外部現(xiàn)場接線見圖5.2.3-2。圖5.2.3-1 電纜外部接線 1）戶外電纜終端 2）GIS電纜進(jìn)線終端圖5.2.3-2 電纜外部現(xiàn)場接線圖5.3 制定試驗(yàn)方案5.3.1 試驗(yàn)方案制定

15、原則高壓電纜串聯(lián)諧振試驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的試驗(yàn)，在試驗(yàn)之前要制定好嚴(yán)格的試驗(yàn)方案。制定方案要注意以下幾點(diǎn)：1、組織人員，明確不同人員的職責(zé)，現(xiàn)場試驗(yàn)負(fù)責(zé)人、實(shí)際操作負(fù)責(zé)人、操作監(jiān)護(hù)人及現(xiàn)場安全負(fù)責(zé)人等要各負(fù)其責(zé)。2、事先通知好設(shè)備廠家、現(xiàn)場安裝人員、監(jiān)理及業(yè)主代表等人員在試驗(yàn)當(dāng)天趕到現(xiàn)場監(jiān)督和確認(rèn)試驗(yàn)過程及結(jié)果。3、根據(jù)不同試驗(yàn)對象要求選取設(shè)備。不同電纜耐壓所需配置的試驗(yàn)設(shè)備都不完全一樣，因一次試驗(yàn)要帶的設(shè)備很多，所以一定要準(zhǔn)備清楚，不能到試驗(yàn)現(xiàn)場才發(fā)現(xiàn)帶的設(shè)備不配或短缺。4、根據(jù)設(shè)備多少選定運(yùn)輸所需火車、集裝箱、商船及現(xiàn)場吊裝所需吊車。5、根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程和產(chǎn)品出廠報告要求制定詳細(xì)試驗(yàn)方案并在試驗(yàn)中按

16、步驟執(zhí)行。5.3.2 交流耐壓試驗(yàn)方法及要求試驗(yàn)方法：被試相芯線接高壓源，被試相屏蔽層、非試相芯線及非試相屏蔽層均接地。試驗(yàn)電壓和時間要求見表5.3.2。表5.3.2 交流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)電壓及時間額定電壓試驗(yàn)電壓時間（min）U0/U1.7 U060表中： U0為額定相電壓；U為額定線電壓。5.4 試驗(yàn)前準(zhǔn)備5.4.1 現(xiàn)場試驗(yàn)電氣設(shè)備安全因素分析與評估對于擴(kuò)建變電站試驗(yàn)，試驗(yàn)過程經(jīng)常是在周圍電力設(shè)備運(yùn)行中進(jìn)行，這時要考慮試驗(yàn)電壓和周圍設(shè)備運(yùn)行電壓的疊加問題，安全距離的考慮因素要大于正常要求的安全距離，見表5.4.1。表5.4.1 交流試驗(yàn)安全距離試驗(yàn)電壓（kV）5010020050075010

17、00安全距離（m）1.21.5357105.4.2 人員安全因素分析與評估1、電站的施工作業(yè)都處于交叉狀態(tài)，經(jīng)常是安裝、土建及調(diào)試等同時進(jìn)行。由于現(xiàn)場人員的復(fù)雜，在試驗(yàn)設(shè)備和高壓引線周圍，均應(yīng)裝設(shè)安全欄，并在懸掛“止步，高壓危險”標(biāo)識牌，裝設(shè)安全網(wǎng)的地方應(yīng)派專人看守，以防外人不慎入內(nèi)。2、應(yīng)注意感應(yīng)電的影響，因試驗(yàn)電壓很高，很可能周圍線路或設(shè)備會產(chǎn)生一定的感應(yīng)電壓，而線路的另一端很可能有人在做安裝或調(diào)試；應(yīng)禁止周圍一切工作人員工作或相關(guān)有人工作的線路正確可靠接地。3、試驗(yàn)開始前，試驗(yàn)負(fù)責(zé)人應(yīng)對每個參加試驗(yàn)的人員明確分工，詳細(xì)說明有關(guān)安全的注意事項(xiàng)。高壓試驗(yàn)由一般試驗(yàn)人員負(fù)責(zé)接線（包括試驗(yàn)儀器接

18、地線和被試設(shè)備與試驗(yàn)儀器連接線），之后由試驗(yàn)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)檢查。檢查內(nèi)容包括接線是否有誤，安全用具（如安全網(wǎng)、標(biāo)識牌、絕緣手套、絕緣墊、放電棒、接地線）是否齊全，安全措施是否妥當(dāng)?shù)取?.4.3 試驗(yàn)條件安全因素分析與評估檢查電纜布放施工完畢，兩側(cè)終端頭施工完畢，質(zhì)檢程序完備，缺陷消除封閉。常規(guī)試驗(yàn)應(yīng)先完成并確認(rèn)合格。進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前，必須預(yù)先進(jìn)行各項(xiàng)非破壞性試驗(yàn)，如測量絕緣電阻、吸收比、介質(zhì)損耗等，對各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，以決定該設(shè)備是否受潮或含有缺陷，應(yīng)設(shè)法消除后再進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。5.5 主要試驗(yàn)設(shè)備的選型5.5.1 變頻電源控制柜功能要求選擇變頻電源控制柜需具有以下功能：1、試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑菏謩?/p>

19、模式/自動模式/手動升壓自動調(diào)諧。 1）手動試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑壕邆湔{(diào)壓、調(diào)諧、分段計時、存取頻等功能。2）自動試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑焊鶕?jù)所設(shè)置的試驗(yàn)參數(shù)，自動進(jìn)行調(diào)諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路并轉(zhuǎn)到試驗(yàn)結(jié)果界面。3）手動模式/自動調(diào)諧：在手動調(diào)壓狀態(tài)下，可自動尋找諧振點(diǎn)。2、參數(shù)顯示：可顯示輸出頻率、電壓、電流、時間、設(shè)置參數(shù)、試驗(yàn)結(jié)果、保護(hù)信息等。3、參數(shù)設(shè)置：可對試驗(yàn)電壓、加壓時間、試驗(yàn)?zāi)Ｊ健㈩l率模式、測量分壓器量程等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇。有各類顯示值的切換按鈕，在試驗(yàn)過程中可根據(jù)需要任意切換顯示內(nèi)容。4、保護(hù)功能及其信息提示：具備高壓過壓（軟、硬件雙重保護(hù)）、低壓過壓、低壓過流保護(hù)，以及失諧保護(hù)、零位、超

20、溫、放電保護(hù)等多重保護(hù)功能。信息提示內(nèi)容包括：故障報警提示、保護(hù)動作提示、操作功能提示及輔助信息提示。5、數(shù)據(jù)存儲功能：試驗(yàn)結(jié)果保存、打印、上傳、回查等。1）試驗(yàn)結(jié)果：手動或自動試驗(yàn)完畢后，在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時的詳細(xì)參數(shù)，當(dāng)試驗(yàn)發(fā)生中斷時，可提示中斷原因。可將參數(shù)保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗(yàn)記錄。2）數(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。同時具有RS-232接口，可將數(shù)據(jù)輸出打印。6、自動穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動升壓結(jié)果，自動跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗(yàn)電壓，電壓穩(wěn)定度可達(dá)1%。7、雙重監(jiān)控系統(tǒng)：既有大屏幕多重界面及數(shù)據(jù)顯示，又加裝指針式電

21、流表電壓表直觀反映過渡過程，獨(dú)有的雙重監(jiān)控系統(tǒng)，特別符合高壓試驗(yàn)的習(xí)慣要求。8、雙重過壓保護(hù)功能。1）過壓保護(hù)自動整定功能：軟件過壓保護(hù)值設(shè)置不當(dāng)時，系統(tǒng)自動修正為當(dāng)次試驗(yàn)電壓的1.1倍。2）獨(dú)立的硬件過壓保護(hù)：通過面板上的編碼開關(guān)整定保護(hù)值，一目了然，完全由硬件獨(dú)立實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)功能，不受干擾，安全可靠。9、調(diào)頻范圍及頻率分辨率均可設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)為20300Hz、4565Hz、50Hz、20400Hz，按需設(shè)置，可加快自動調(diào)諧過程；頻率分辨率根據(jù)需要，可預(yù)設(shè)為0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz或0.01Hz，在調(diào)諧效率與調(diào)諧精準(zhǔn)度之間取得優(yōu)化平衡。頻率調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細(xì)調(diào)，并可自動尋找試

22、驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個試驗(yàn)過程中不發(fā)生漂移。10、分壓器分節(jié)設(shè)置功能：根據(jù)配用分壓器情況，正確設(shè)置分壓器節(jié)數(shù)，系統(tǒng)自動確定對應(yīng)的分壓比，因此無須換算，顯示屏直接讀取。同時可對一臺以上不同分壓器本體進(jìn)行對應(yīng)設(shè)置。解決了變頻電源只能一對一配套分壓器的難題。11、電腦聯(lián)機(jī)操作功能：除開、關(guān)電源外，其它所有功能均在計算機(jī)屏幕以虛擬儀器面板顯示并由鼠標(biāo)直接操控。由232/USB接口聯(lián)接至計算機(jī)，改善了操作環(huán)境且便于車載集成控制。試驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)均可由電腦存儲及輸出打印。該功能與變頻電源自身的屏顯及操作控制并行且能自動識別。12、試品放電保護(hù)：在耐壓試驗(yàn)過程中，如果試品局部放電擊穿，由于試品電容發(fā)生了

23、改變，系統(tǒng)不再處于諧振狀態(tài)，系統(tǒng)在1微秒內(nèi)自動跳閘，液晶屏顯示“放電保護(hù)”，試品電壓迅速降為試驗(yàn)電壓的十分之一以下，保護(hù)了試品。所以即使試品被擊穿，也不會損壞試品。從而防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗(yàn)變壓器方式做耐壓試驗(yàn)時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流，擊穿電流相差數(shù)百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂患。13、系統(tǒng)放電保護(hù)：試品放電后由于回路的參數(shù)發(fā)生突變，而電抗器為感性元件，這是可能會在電抗器尾端產(chǎn)生過電壓而打壞勵磁變及變頻電源

24、，為此必需在勵磁變高壓側(cè)加裝避雷器，在變頻電源的出口加裝濾波器。由于容性試品放電后會產(chǎn)生脈沖電流，會產(chǎn)生反擊。為此在電源側(cè)加裝了進(jìn)線保護(hù)，防止反擊電壓打壞變頻器。14、從零啟動：電壓調(diào)節(jié)分辨率高，可從零啟動；如不從零合閘，變頻器不啟動。15、改善輸出電壓的波形：諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。 5.5.2 參數(shù)計算與設(shè)備選型試驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)電纜長度、電壓、電容等級等確定電抗器組配，試驗(yàn)電流和勵磁變壓器容量等。本工法以ZR-YJLW03-159/275kV 1×400mm2電纜為例進(jìn)行交流耐壓參數(shù)估算分析，電纜結(jié)構(gòu)

25、和尺寸分別見圖5.5.2和表5.5.2。圖5.5.2 ZR-YJLW03-159/275kV 1×400mm2電纜結(jié)構(gòu)表5.5.2 ZR-YJLW03-159/275kV 1×400mm2電纜各層尺寸序號結(jié)構(gòu)標(biāo)稱厚度(mm)外徑(mm)1銅導(dǎo)體60/3.023.52半導(dǎo)電尼龍帶0.1423.93導(dǎo)體屏蔽（繞包+擠制）2.027.54絕緣29.085.55外屏蔽1.287.96半導(dǎo)電緩沖阻水帶2.091.97銅絲屏蔽布帶0.593.48焊接皺紋鋁護(hù)套2.4112.29防蝕層0.25112.710阻燃PE外護(hù)套6.0124.711石墨涂層涂敷層124.7電纜長400m，廠供電纜

26、對地電容量為0.12F/km。故電纜總電容量為C=48.4pF 。進(jìn)行串聯(lián)諧振參數(shù)估算時，工程上通常選取，品質(zhì)因數(shù)取值為Q=50。電感估算： 諧振頻率估算：電流估算：試驗(yàn)容量估算：勵磁變壓器容量估算：勵磁變壓器電壓估算：對照估算值，相應(yīng)的設(shè)備選型在下文的試驗(yàn)設(shè)備中已給出，根據(jù)電感估算和電流估算情況對所選諧振電感采用并聯(lián)接法；勵磁變壓器兩個繞組采用并聯(lián)接法。5.6 交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓試驗(yàn)5.6.1 交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓試驗(yàn)測量試驗(yàn)接線被試相芯線接高壓源，被試相屏蔽層、非試相芯線及非試相屏蔽層均接地。A相串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備原理接線見圖5.6.1，其他各相耐壓試驗(yàn)接線同理可得。圖5.6.1 串聯(lián)

27、諧振耐壓原理接線圖設(shè)備現(xiàn)場完成組裝后，可對試驗(yàn)過程進(jìn)行模擬分析評估。先用介損測試儀測量試品（包括試驗(yàn)引線、諧振設(shè)備電容分壓器及諧振設(shè)備電抗器）的容量，然后通過計算算出正常試驗(yàn)時的頻率，老練過程及耐壓過程不同電壓等級階段的一次電流、原邊電流。有這些原始數(shù)據(jù)作為參考，在實(shí)際試驗(yàn)過程中可以與之對照，如果有差別要查找原因，這樣就能避免試驗(yàn)過程中人為錯誤設(shè)置試驗(yàn)儀器參數(shù)及試驗(yàn)儀器故障等方面引起的安全事故。5.6.2 交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓試驗(yàn)測量試驗(yàn)步驟1、將被試電纜與其他電氣設(shè)備脫開并充分放電，試驗(yàn)過程中，兩端應(yīng)派專人看守。2、布置試驗(yàn)設(shè)備，檢查設(shè)備的完好性，連接電纜無破損、斷路和短路。3、按照試驗(yàn)接

28、線圖連接各部件，各接地點(diǎn)應(yīng)一點(diǎn)接地。4、檢查“電源”開關(guān)處于斷開位置，“電壓調(diào)節(jié)”電位器逆時針旋轉(zhuǎn)到底（零位），接通電源線。5、接通“電源”開關(guān)，顯示設(shè)置界面，進(jìn)行有關(guān)參數(shù)設(shè)置。6、設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)：最大系統(tǒng)電壓、電抗器電感量、分壓器變比、系統(tǒng)極限電壓。7、設(shè)置測試參數(shù)：測試電壓、起始頻率、測試電壓增加率、起止時間。8、檢查“過壓整定”撥碼開關(guān)，撥動撥盤，使顯示的整定值為試驗(yàn)電壓的1.051.1倍。9、開始試驗(yàn)自動在低電壓下搜尋諧振頻率后電壓升至預(yù)設(shè)值，保持預(yù)設(shè)實(shí)踐后視頻端高壓自動斷開。10、試驗(yàn)結(jié)果保存與查詢、分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。11、關(guān)機(jī)，斷開電源。12、放電、更換試驗(yàn)相，重復(fù)步驟 112。10、試

29、驗(yàn)過程中，嚴(yán)格遵守呼唱制度，現(xiàn)場情況大部分情況下都較為復(fù)雜，有可能人員嘈雜或噪音嚴(yán)重的場地開展，全體試驗(yàn)人員必須思想集中，全身貫注，不能閑聊和隨意走動，在升壓過程中，要有人隨時監(jiān)視被試品和試驗(yàn)設(shè)備，監(jiān)視儀表顯示。11、試驗(yàn)結(jié)束時，則應(yīng)由試驗(yàn)負(fù)責(zé)人記錄數(shù)據(jù)或打印數(shù)據(jù)完成后斷開電源，才能允許工作人員進(jìn)入安全欄內(nèi)工作。12、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)拆除自裝的接地短路線，恢復(fù)被試設(shè)備試驗(yàn)前的接線。13、應(yīng)重視試驗(yàn)結(jié)果分析，記錄清楚試驗(yàn)時的天氣溫度、濕度、設(shè)備類型及廠家等，結(jié)合每一次試驗(yàn)現(xiàn)場的具體情況，分析試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，根據(jù)這些及時對試驗(yàn)結(jié)果、被試品狀態(tài)和整個試驗(yàn)過程做出正確、有效的判定。交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓

30、試驗(yàn)現(xiàn)場見證見圖5.6.2-1、圖5.6.2-2、圖5.6.2-3、圖5.6.2-4。 圖5.6.2-1 串聯(lián)諧振耐壓現(xiàn)接線圖 圖5.6.2-2 外方監(jiān)理現(xiàn)場見證 圖5.6.2-3 串聯(lián)諧振耐壓現(xiàn)場測試圖 圖5.6.2-4 屏顯界面操作界面5.7 勞動力組織（見表5.7）表5.7 勞 動 力 組 織 情 況 表序號單項(xiàng)試驗(yàn)所需人員備注1項(xiàng)目主管12現(xiàn)場試驗(yàn)組組長13項(xiàng)目試驗(yàn)一次試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)接線操作24接線及實(shí)際加壓操作25安全負(fù)責(zé)人16技術(shù)人員17輔助工48外部協(xié)助人員若干廠家人員、監(jiān)理及業(yè)主代表6 試驗(yàn)設(shè)備及輔助材料本工法所用設(shè)備見表6-1和表6-2所示，相關(guān)設(shè)備附件見表6-3所示，其他輔助

31、材料見表6-4所示。表6-1 試 驗(yàn) 主 要 部 件 設(shè) 備序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備 注1變頻電源柜HDSR-F-Y100臺1100kW；30300Hz2勵磁變壓器F-LB80臺180kVA，45Hz，60min，20kV/2A×2；兩個繞組可串可并3高壓諧振電抗器YKDTK-550/275臺2275kV，2A，486H，45Hz，60min4交流分壓器F-CF-600kV臺1600kV，1.0級，共分兩節(jié)，300kV/節(jié)表6-2 其 他 設(shè) 備序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1兆歐表5000V 0-5000M臺12介損測試儀AI-6000（E型）臺13鉗式電流表T301塊34數(shù)

32、字萬用表F8840A/059臺2表6-3 設(shè) 備 附 件序號名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備注1電抗器絕緣底座及支撐底架套12電抗器均壓罩套13防雨防塵罩按設(shè)備尺寸配套只4變頻電源、電抗器及勵磁變壓器用4分壓器均壓罩套15分壓器支撐底架及拉桿套16電源電纜根330米/根，帶電纜收放盤架7變頻電源輸出電纜根25米/根8勵磁變輸出電纜根19分壓器信號屏蔽電纜根110分壓器信號傳輸光纜根111分壓器光電轉(zhuǎn)換器只112電抗器聯(lián)接線纜組113專用接地線組組114隨機(jī)專用工具套1表6-4 電纜耐壓試驗(yàn)所需輔助材料序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1自動空氣開關(guān)DZ10-100只12絕緣膠布卷33絕緣手套副34絕緣鞋雙3

33、5絕緣墊板塊36驗(yàn)電棒只17高空夾鉗套38警示牌只109安全圍網(wǎng)米1007 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及控制7.0.1 本工法執(zhí)行IEC62067、IEC840標(biāo)準(zhǔn)。7.0.2 和設(shè)備生產(chǎn)廠家出廠前試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明書中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較。7.0.3 如果試品的每一部件均按完整試驗(yàn)程序耐受規(guī)定試驗(yàn)電壓而無擊穿放電，則通過交流耐壓試驗(yàn)。7.0.4 在試驗(yàn)過程中如發(fā)生擊穿放電，則進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。如重復(fù)試驗(yàn)電壓達(dá)到規(guī)定值和規(guī)定時間時，則認(rèn)為耐壓試驗(yàn)通過。7.0.5 如果重復(fù)試驗(yàn)再次失敗，則需進(jìn)行設(shè)備解體，仔細(xì)檢查絕緣情況，處理恢復(fù)后，再一次進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。8 安 全 措 施8.0.1 整個試驗(yàn)過程嚴(yán)格按照GB26860電業(yè)安

34、全工作規(guī)程 發(fā)電廠和變電所電氣部分進(jìn)行工作，嚴(yán)格遵守第十一章“電氣試驗(yàn)”第一節(jié)“高壓試驗(yàn)”之規(guī)定。8.0.2 進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場，試驗(yàn)人員必須戴安全帽，穿絕緣鞋。8.0.3 所有試驗(yàn)現(xiàn)場人員均應(yīng)聽從試驗(yàn)負(fù)責(zé)人的指揮。開始試驗(yàn)前，負(fù)責(zé)人應(yīng)對全體試驗(yàn)人員詳細(xì)說明在試驗(yàn)區(qū)應(yīng)注意的安全注意事項(xiàng)。8.0.4 工作中如需使用梯子等登高工具時，應(yīng)有專人扶持，做好防止高摔的安全措施，搬運(yùn)梯子時應(yīng)放倒，兩個人搬運(yùn)，登高作業(yè)應(yīng)系好安全帶。8.0.5 試驗(yàn)場地周圍設(shè)置圍欄，懸掛警示牌，并設(shè)專人監(jiān)護(hù)。8.0.6 試驗(yàn)前要充分了解試品及試驗(yàn)設(shè)備的性能。8.0.7 試驗(yàn)儀器設(shè)備與被試設(shè)備必須可靠接地，并且有同一點(diǎn)且只能有同一點(diǎn)

35、接地（試驗(yàn)設(shè)備要求）。為保證人身和設(shè)備安全，在進(jìn)行絕緣電阻或交流耐壓試驗(yàn)后應(yīng)對試品充分放電。8.0.8 高壓引線的接線要牢固并盡量縮短，高壓引線必須使用絕緣物支撐固定。8.0.9 試驗(yàn)裝置的電源開關(guān)，應(yīng)具有明顯斷開點(diǎn)，并有可靠地過載、過壓裝置。8.0.10試驗(yàn)設(shè)備加壓前必須先檢查接線，將所有儀器、設(shè)備歸零位，并通知現(xiàn)場人員離開試驗(yàn)區(qū)域。8.0.11 正式試驗(yàn)前，試驗(yàn)設(shè)備先自行空載升壓一次，確認(rèn)設(shè)備工作正常，性能穩(wěn)定，儀器儀表指示正確，指標(biāo)參數(shù)能滿足要求，保護(hù)功能正常。8.0.12 操作時必須有監(jiān)護(hù)人監(jiān)視并呼唱。加壓過程中，工作人員應(yīng)精神集中，監(jiān)護(hù)人傳達(dá)口令應(yīng)清楚準(zhǔn)確，防止異常情況的發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)

36、異常情況時，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，斷開電源，并經(jīng)放電、并將升壓設(shè)備的高壓部分短路接地后方可檢查，查明原因后，方可繼續(xù)試驗(yàn)。8.0.13 更改接線或試驗(yàn)結(jié)束時，首先斷開試驗(yàn)電源，進(jìn)行放電，并將升壓設(shè)備的高壓部分短路接地后可方更改接線。8.0.14 高壓試驗(yàn)設(shè)備的高壓電極在非加壓試驗(yàn)期間應(yīng)用接地棒接地，GIS做完耐壓試驗(yàn)后應(yīng)接地放電。8.0.15 試驗(yàn)結(jié)束，恢復(fù)因試驗(yàn)需要臨時解除GIS的防誤閉鎖裝置（包括機(jī)械的和電氣的），并拆除因試驗(yàn)需要臨時的二次短接線，恢復(fù)CT的二次端子連接片。必須檢查GIS上是否有被遺忘的工具、導(dǎo)線等物品，拆除圍欄。8.0.16 遇有雷雨和六級以上大風(fēng)時應(yīng)停止耐壓試驗(yàn)。9 環(huán) 境

37、保 護(hù)9.0.1 雖然一般認(rèn)為現(xiàn)場有高電壓磁場電場對人體不會有明顯的直接影響，但是不少問題還正在研究中。為慎重起見，對操作人員所在的操作臺，應(yīng)采取屏蔽措施以降低場強(qiáng)，通常搭建防靜電布來實(shí)現(xiàn)屏蔽電場并起到遮陽擋雨的目的。9.0.2 試驗(yàn)完成后應(yīng)清理干凈現(xiàn)場因試驗(yàn)需要所產(chǎn)生的各種垃圾。10 效 益 分 析10.0.1保證電力生產(chǎn)安全：通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在生產(chǎn)及現(xiàn)場安裝中是否存在的安全隱患，并及時處理，保證電力生產(chǎn)安全，電力設(shè)備正常運(yùn)行。10.0.2保證國內(nèi)、外大型電力工程的合同履約：通過制定詳細(xì)的工法、試驗(yàn)方案、質(zhì)檢控制保證在國內(nèi)、外項(xiàng)目的高壓電纜耐壓交接試驗(yàn)按期順利進(jìn)行，保證進(jìn)度、工期。10.0.3控制電力工程施工和試驗(yàn)成本：運(yùn)用本工法的數(shù)套電氣工程均保證了電力系統(tǒng)及設(shè)備一次受送電成功，有效地避免了窩工、返工，控制了工程成本。10.0.4 作為公司超高壓電纜的敷設(shè)安裝及試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為以后的工作提供指導(dǎo)作用；用試驗(yàn)的需要指導(dǎo)電纜安裝，保證電纜安裝質(zhì)量；體現(xiàn)了企業(yè)的質(zhì)量信譽(yù)度。11 應(yīng) 用 實(shí) 例11.1 馬來西亞民都魯項(xiàng)目工程概況民都魯燃機(jī)電廠擴(kuò)建工程。本期工程將兩臺9E燃機(jī)（7，8機(jī)組）按2-2