I cavi di alimentazione sono comunemente usati come linee elettriche per centrali elettriche, sottostazioni e imprese industriali e minerarie, nonché per attraversare fiumi e ferrovie.
Il cavo di alimentazione utilizzato come linee di trasmissione e distribuzione urbane e imprese industriali e minerarie all'interno della linea principale può occupare meno terra, abbellire l'ambiente.
Lo sviluppo della costruzione di energia elettrica ha portato direttamente allo sviluppo del paese, il cavo di alimentazione nella costruzione di energia gioca un ruolo importante, influenzato dal clima esterno, occultamento, durevole, alto isolamento, impermeabile e acido può essere buono, forte trazione, compressivo e un alimentatore elettrico che gli utenti amano, ma nel processo di utilizzo è facile apparire qualche difetto, come danni meccanici, corrosione da piombo, invecchiamento da calore, ecc.
Quindi il cavo di alimentazione deve controllare il suo difetto nascosto tramite il suo test preventivo di routine per garantire il normale funzionamento del sistema di alimentazione.
Secondo le procedure raccomandate da IEC840 o CIGREWG21.03, lo scopo del test sul campo non è quello di testare la qualità di produzione dei cavi o la qualità di produzione degli accessori per cavi, che è stata confermata nel test di tipo e in fabbrica.
Lo scopo del test di accettazione di completamento sul campo è verificare se la posa dei cavi e gli accessori sono installati correttamente.
Possono verificarsi danni accidentali ai cavi durante il trasporto, la manipolazione, lo stoccaggio, la posa e il riempimento.
Il metodo di ispezione è secondo IEC229, per il cavo il cui spessore della guaina esterna è maggiore o uguale a 2,5 mm, vengono applicati 10 kV CC tra lo schermo del cavo e la terra e la tensione resiste per 1 minuto.
IEC raccomanda due metodi per il test di resistenza alla tensione dell'isolamento principale del cavo:
Tensione di tenuta CC: 3U015 minuti;
Tensione di tenuta CA: U05 minuti.
Il tradizionale metodo di resistenza alla tensione CC presenta i vantaggi di leggerezza, buona mobilità e bassa capacità dell'apparecchiatura di prova e ha un buon effetto sull'applicazione di cavi isolati con carta oleata. Tuttavia, per il cavo XLPE, è stato dimostrato che non è adatto ad adottare il metodo di resistenza alla tensione CC sia in teoria che in pratica.
GB L'articolo 18.0.1 stabilisce gli elementi di prova del cavo ad alta tensione:
1. Misurare la resistenza di isolamento;
Prova di tensione di tenuta CC e misura della corrente di dispersione;
Prova di pressione AC; 3.
4. Misurare la resistenza dello strato di schermatura metallica e il rapporto di resistenza del conduttore;
5. Controllare la fase ad entrambe le estremità del circuito del cavo;
6. Prova d'isolamento dell'olio per cavi riempiti d'olio;
7. Test del sistema di connessione incrociata.
Non è richiesto alcun elemento di prova per rilevare l'acqua in ingresso del rivestimento del cavo e della guaina esterna nella norma nazionale. Ora il test e il giudizio sono discussi come segue:
1. Poiché le disposizioni della norma nazionale non sono in grado di rilevare se lo strato di rivestimento della guaina esterna del cavo è allagato, gli elementi di prova aggiunti dalle province includono:
1.1. Utilizzare la resistenza del rivestimento in rame e il rapporto di resistenza del conduttore per giudicare.
La procedura consiste nel misurare la resistenza CC dello schermo e del conduttore in rame alla stessa temperatura utilizzando un ponte a doppia parete.
Quando il rapporto tra lo strato di corrente e quest'ultimo aumenta, indica che la resistenza CC dello schermo di rame aumenta e lo schermo di rame può essere corroso.
Quando questo rapporto è ridotto rispetto a prima della messa in servizio, indica che è probabile che la resistenza di contatto nel punto di connessione del conduttore nell'attacco aumenti.
Generalmente nell'esperimento sul campo, viene misurato il valore di resistenza dell'armatura in acciaio e dell'isolamento della schermatura e il rapporto di resistenza viene utilizzato per giudicare se la guaina esterna e il rivestimento del cavo sono allagati.
1.2. Utilizzare un megaohmmetro per misurare il valore della resistenza di isolamento da giudicare.
I suoi passaggi per utilizzare la gomma di rivestimento misurata da 500 V megaohmetro e lo strato di guaina esterna del cavo di plastica di resistenza di isolamento, quando la resistenza di isolamento è inferiore a 0,5 ohm per chilometro, quindi utilizzare il seguente metodo per ulteriore giudizio, viene utilizzato un multimetro per misurare la resistenza di isolamento , utilizzando il principio della batteria galvanica, come risultato dello strato metallico del cavo in gomma e plastica, strato corazzato e il materiale di rivestimento è rame, piombo, ferro, zinco e alluminio, ecc., Quando la guaina esterna dello strato interno del cavo è in acqua , l'elettrodo metallico, potenziale + rispettivamente 0,334, 0,122, 0,44, 0,76 V e 1,33 V, il principio è che,
Quando la guaina esterna del cavo in gomma e plastica è danneggiata e l'acqua viene introdotta nel cavo, l'acqua di falda è un elettrolita e la striscia di acciaio zincato dello strato corazzato produrrà un potenziale di -0,76 V a terra.
Quando la guaina esterna o il rivestimento interno sono danneggiati e l'acqua viene portata in acqua, quando la resistenza di isolamento per chilometro è inferiore a 0,5 megaohm, la penna del misuratore positivo e negativo del multimetro viene utilizzata per misurare la resistenza di isolamento dell'armatura a la massa o l'armatura allo strato di schermatura in rame in rotazione. A questo punto, la cella galvanica formata nel circuito di misurazione è collegata in serie con la cella a secco nel multimetro.
Quando la combinazione di polarità fa aumentare la tensione, il valore di resistenza misurato è piccolo.
Al contrario, il valore di resistenza misurato è maggiore.
Pertanto, quando i valori di resistenza di isolamento misurati dai due precedenti sono grandi, indica che la cella galvanica è stata formata, e si può giudicare che la guaina esterna e lo strato di rivestimento sono stati danneggiati e allagati.
Ad esempio, una guaina di cavo in gomma e plastica danneggia l'umidità, misurando una resistenza rispettivamente di 7mila ohm e 55mila ohm.
2, test della tensione del cavo, lo standard nazionale per la tensione CC, il test della tensione CA, ma le province locali in base alla loro situazione attuale per scegliere uno di loro, ora i vantaggi e gli svantaggi dei due sono confrontati come segue: Il cavo XLPE non dovrebbe eseguire il test della tensione CC, ma dovrebbe eseguire il test della tensione CA.
2.1 Prova di tenuta alla tensione CC:
Come principio generale della prova ad alta tensione, il campo della tensione di prova applicato all'elemento in prova dovrebbe simulare il funzionamento dell'apparecchio ad alta tensione.
Sebbene il test della tensione di tenuta CC sia molto efficace per trovare difetti nei cavi isolati in carta, non è necessariamente efficace per i cavi isolati XLPE e può avere effetti negativi, principalmente nei seguenti aspetti:
2.1.1 La distribuzione del campo elettrico del cavo XLPE è diversa con la tensione CA e CC. Lo strato isolante XLPE è realizzato in polietilene mediante reticolazione chimica. È una struttura isolante monolitica e la sua costante dielettrica è 2,1-2,3, che è meno influenzata dalle variazioni di temperatura.
Sotto la tensione CA, la distribuzione del campo elettrico nello strato isolante del cavo XLPE è determinata dalla costante dielettrica di ciascun mezzo, ovvero l'intensità del campo elettrico è inversamente proporzionale alla costante dielettrica e questa distribuzione è relativamente stabile.
Sotto la tensione di corrente continua, la distribuzione del campo elettrico nello strato isolante è determinata dalla resistività di volume del materiale e distribuita in proporzione diretta, mentre il coefficiente di distribuzione della resistenza di isolamento non è uniforme.
Soprattutto nella testa del terminale del cavo, nella scatola del connettore e in altri accessori per cavi, la distribuzione dell'intensità del campo elettrico CA e della distribuzione dell'intensità del campo elettrico CC è completamente diversa e il meccanismo di invecchiamento dell'isolamento sotto tensione CA e tensione CC è diverso.
Pertanto, il test della tensione di tenuta CC non può simulare le condizioni di funzionamento del cavo XLPE.
2.1.2 Il cavo XLPE produrrà" accumulo" effetto sotto tensione CC per immagazzinare la carica residua unipolare accumulata.
È necessario molto tempo prima che questa carica residua venga rilasciata dall'accumulo di carica causato dal test della tensione di tenuta CC.
Se il cavo viene messo in funzione prima che la carica residua CC sia completamente rilasciata, la tensione residua CC verrà sovrapposta alla tensione della frequenza di potenza di picco, facendo sì che il valore della tensione sul cavo superi la tensione nominale in condizioni operative, il che accelera l'invecchiamento dell'isolamento e ridurre la durata del cavo o persino la rottura dell'isolamento.
2.1.3 Uno dei punti deboli fatali del cavo XLPE è che è facile generare rami d'acqua nell'isolamento. I rami dell'acqua si trasformano rapidamente in rami elettrici sotto tensione CC e formano una scarica, che accelera il deterioramento dell'isolamento e porta alla rottura sotto la tensione della frequenza di alimentazione dopo il funzionamento.
Tuttavia, il ramo dell'acqua può mantenere una notevole resistenza alla tensione per un periodo di tempo sotto la tensione di lavoro CA.
2.1.4 Il flashdown o il guasto durante il test DC HV sul campo possono danneggiare il normale isolamento di cavi e giunti.
Inoltre, il test della tensione di tenuta CC non è in grado di trovare efficacemente alcuni difetti sotto l'azione della tensione CA, come negli accessori dei cavi, nell'isolamento in caso di danni meccanici o difetti di posizione del cono di tensione.
Dove è più probabile che l'isolamento si rompa sotto la tensione CA, spesso non è in grado di rompersi sotto la tensione CC.
La rottura dell'isolamento sotto tensione CC di solito si verifica nel luogo in cui la rottura dell'isolamento non si verifica in condizioni di lavoro CA.
2.2 Prova di pressione AC:
Poiché il test della tensione di tenuta CC non può simulare l'intensità del campo operativo del cavo isolato XLPE e non può ottenere l'effetto di test desiderato, si considera di utilizzare il test dell'alta tensione CA.
Poiché il valore di capacità del cavo è diverso, dovremmo prima misurare il valore di capacità del cavo di alimentazione prima del test, calcolare la corrente di capacità sotto la tensione di prova in base al valore di capacità, in modo da selezionare lo strumento di prova appropriato.
2.2.1 Resta inteso che la tensione nominale della maggior parte dei cavi delle centrali elettriche è di 6 kV e la lunghezza della maggior parte dei cavi è inferiore a 1,5 km, quindi possiamo adottare il metodo di prova di tenuta alla tensione CA convenzionale.
Se viene utilizzato un trasformatore di prova da 50 kV e 20 kVA, la sua corrente di uscita massima è 1000 mA. Secondo I=2π Fuc, prendendo come esempio un cavo da 6kV, il valore di capacità massimo del cavo testato da questo trasformatore di prova è 265NF (F=50Hz, U=12kV).
2.2.2 Per alcuni cavi di grande capacità, come il metodo di prova di tenuta alla tensione CA convenzionale, sono necessari trasformatori di prova di grande capacità e anche la capacità del regolatore di tensione e dell'alimentatore è particolarmente grande.
Il sito è spesso difficile da fare, il trasporto di strumenti di prova, spesso è necessario utilizzare auto di grandi dimensioni, gru, ecc., Sia in termini di tempo che di lavoro.
Pertanto, a seconda della situazione specifica, utilizziamo il test di conversione di frequenza, serie o serie e metodo di risonanza parallela per eseguire il test di tensione del cavo.
2.2.3 Test di tensione a frequenza ultra bassa 0,1 Hz:
In base alla capacità di prova (formula S=WCUS2=2∏ FUS2KVA, capacità del cavo C sotto la formula, USA - è la tensione di prova, F - frequenza di alimentazione, 50 Hz in Cina), si può vedere che la tensione CA di 0,1 Hz e Tensione 50Hz, la prima necessita di una potenza pari a 1/500 della seconda, quindi può essere utilizzata sul campo senza alcun problema per produrre apparecchiature portatili.
Attualmente, questo metodo è utilizzato principalmente nel test di cavi di media e bassa tensione.
Secondo la pratica sul campo, quando viene eseguito il test di tenuta alla tensione del cavo XLPE, la tensione di prova può essere 1,5-1,8 volte quella di 50 Hz quando viene utilizzata la tensione a frequenza ultra bassa di 0,1 Hz. È più facile individuare i difetti di isolamento del cavo rispetto alla tensione CC ed è più facile scoprire e scomporre i difetti di isolamento rispetto alla tensione CA a 50 Hz.
2.2.4 Test della tensione di risonanza con conversione di frequenza:
Il sistema di prova risonante a conversione di frequenza non solo può soddisfare i requisiti di resistenza alla tensione del cavo XLPE ad alta tensione, ma presenta anche i vantaggi di leggerezza e buona mobilità, quindi è adatto per test sul campo.
Il dispositivo utilizza un reattore fisso come reattore risonante per ottenere la risonanza in termini di modulazione di frequenza. L'intervallo di regolazione della frequenza è 30-300 Hz, che è in linea con la tensione CA della frequenza di alimentazione e la frequenza di alimentazione approssimativa (30 ~ 300 Hz) raccomandata in CIGREWG21.09" Linee guida per il test di completamento dei cavi isolati ad alta tensione spremuti" ;.
La tensione CA può riprodurre la stessa intensità di campo delle condizioni operative, con buona equivalenza, alta efficienza, attrezzatura portatile e lunghezza quasi illimitata del campione.
Per riassumere, in considerazione della piccola capacità e volume dell'attrezzatura di prova della frequenza di alimentazione del campo del cavo, facile da trasportare e utilizzare, e i difetti del cavo sono più efficaci della resistenza di tensione CC convenzionale, quindi il metodo di prova di risonanza della conversione di frequenza o di conversione di frequenza dovrebbe essere adottato per eseguire il test di accettazione del completamento del campo del cavo.
Inoltre, il dispositivo risonante a conversione di frequenza può soddisfare i requisiti del test di handover del cavo XLPE di L10kV e 220kV e superiori, quindi si suggerisce che la resistenza alla tensione di risonanza della conversione di frequenza sia la prima scelta.