1、概述 电力电缆的设想和生产请求牢靠性高、寿命长。因而，电缆建筑和修缮以后必需进行多余的实验，于是，还要进行活期的防止性实验。因为电力电缆芯皮之间的电定量比拟大(约0.2μF/km)，实验电压高，因而，用人频电压对于其绝缘进行实验时需求很大的定量，虽然实验电源的定量能够用串联谐振和无功功率弥补办法减小，但这并使不得减小全部实验装置的额外装配定量(容积和分量)。因而，用人频电压很难对于电力电缆(尤其是高电压头衔的电力电缆)进行当场耐压实验。眼前，XLPE/PE电缆曾经在很多供电单位及工场配电系统中运用。但已敷设使用的XLPE/PE电缆，部分事变率相等高，部分即便进行过绝缘防止性实验(囊括直流耐压实验)仍难以保障保险运行［1］。这是因为还没有构成一套实用于这种电缆的幼稚的绝缘实验办法及老化绝缘确诊技术。 保守的电力电缆防止性实验名目首要有绝缘电阻实验、直流耐压实验及走漏电流实验。把该署办法使用到对于XLPE/PE电缆防止性实验中，曾涌现在当前的运行中做过耐压实验的电缆比不做耐压实验的电缆更简单击穿的景象［1～4］。为此，研讨职员对于XLPE/PE电缆在直流磁场下的特性进行了研讨。研讨后果标明，在直流耐压实验中所注入的点电荷或者增添剂的水解将使XLPE/PE电缆绝缘产生不易中和的空间点电荷，导致磁场失真，招致在实验后的放电进程中或者再强加运行电压时发生电缆击穿，即便不发生击穿，也会导致绝缘的重大损害，因为使不得采纳直流电压进行XLPE/PE电缆实验［2～9］。因而，必需研发新的实验设备和探寻新的实验办法，再不对于XLPE/PE电缆进行适合确当场耐压实验。 本文章由直流电阻测试仪生产厂家-上海百试电气科技有限公司为您提供！ 比来，在电力系统中，除非依然用直流高压对于XLPE/PE电力电缆进行耐压实验外，还采纳工频谐振电压、0.1HzVLF余弦方波电压、0.1HzVLF正弦波电压和振荡电压(频次为1～10kHz)做耐压实验。 一些研讨职员分析了相反形式电压的有关实验办法，发觉一切该署波形均可用来各种型的电缆。非洲高压实验室曾经证实了工频电压与别的实验波形的电压之间就实验后果而言无恒定的对比关系［10］。1989年，柏林轻工业大学高电压技术研讨地点当场和实验室做比照实验，研讨上述电压波形对于中压电缆(XLPE/PE和竹纸绝缘电缆)进行当场耐压实验的实用性［10,11］.为了把之上电压实验同直流电压实验后果进行比照，同声还做了直流电压实验。 实验标明，采纳各类波形电压检测相反电缆(电缆A：在前导热层上有戳穿性水树枝，它已使65%绝缘短接，该电缆已运行12a；电缆B：在外导热层上有戳穿性水树枝，它已使85%绝缘短接，该电缆已运行11a)水树缺点时，击穿电压值的陈列秩序是反复涌现的，如图1所示。在肯定水树缺点的局部放电肇始电压实验中，也能够看到异样的陈列秩序，见图2。 对于存在扎针缺点的新XLPE电缆(未受损的盈余绝缘薄厚为0.8mm，盈余耐电强度在50Hz时为2V0)进前进一步的实验，后果如次：电压程度2V0～4V0，实验时间为30～60min的电压实验中，除直流外别的电压波形均能牢靠地发觉这种缺点。 图1 相反电压波形下电缆A和B的击穿电压的值 图2 运行老化电缆的局部放电肇始电压值 运用各类电压波形对于存在人力模仿湿润缺点的竹纸绝缘电缆进行实验，实验后果标明：一切交流电压波形和直流电压一样，都能牢靠地发觉这种缺点，并且是在比拟低的电压下发觉的。 柏林轻工业大学的实验后果标明： a.用VLF电压进行实验比用直流电压能发觉更多的塑料电缆中的缺点。 b.在实验后，未发觉被试电网因为电缆缺点而招致运行故障。 总之，国际外少量研讨后果标明：对于XLPE电缆****好用0.1Hz电压进行实验，也能够用人频谐振电压实验，但使不得用直流电压做实验。 2 0.1Hz超低频电压实验名目 0.1Hz超低频实验名目依据电压波形的相反而有所差别。0.1Hz超低频电压波形根本上有3种：正弦波、三角形波和余弦方波。变压器直流电阻测试仪过来已经进行过的0.1Hz超低频实验的名目首要有耐压实验、局放实验和介损实验［3～6,9～13］。千万，并不是在一切3种电压下都能够进行下面3种实验。从实践上讲，3种电压波形与能够的实验项手段对于应关系见表1。 从实践上讲，局部放电实验对于当场耐压实验也是实用的，然而，因为当场干扰的简单性和去除干扰的技术难度等缘由，0.1Hz超低频当场耐压实验名目实践上很少囊括局部放电实验，0.1Hz超低频实验的首要实验名目只要耐压实验和介损实验，而以耐压实验****广泛。 表1 电压波形与实验名目对于应关系 实验名目 正弦波电压 三角形波电压 余弦方波电压 电压耐受实验 ※ ※ ※ 介质消耗实验 ※ 局部放电实验 ※ ※ ※ 注：※专人可以进行实验 2.1 耐压实验 0.1Hz超低频耐压实验与一般的50Hz工频实验的做法根本相反，所相反的是实验时所加电压的大小和实验时间的长度。 关于XLPE/PE电力电缆，参照德国规范(VDE-0276-620),0.1Hz超低频耐压实验所加实验电压为电缆额外相电压(U0)的3倍(工频为2倍)，实验时间为60min。 2.2 介损实验 固然耐压实验对于试品的绝缘考验****刻薄，然而，为了更好地对于试品的绝缘情况进行牢靠的评定，除非耐压实验外，还要对于试品进行别的的非毁坏性实验。介损实验便是内中一度首要的实验名目。 介损实验是经过测量介质丧失角正切值tanδ的大小及其变迁趋向肯定试品的全体绝缘情况。关于0.1Hz下介质丧失角正切的实验，柏林轻工业大学的研讨后果［10,11］为： a.新XLPE电缆的0.1Hz丧失角正切的测量值不超越0.002； b.在电网中能够看作运行中一般老化的电缆，其介质丧失角正切测量值在0.002～0.0039范畴内。假如0.1Hz丧失角正切值大于0.004，则该电缆在当前接续运行时相等屡次地涌现事变，在一般状况下，在测量时期就击穿。然而0.1Hz丧失角正切值小于0.004的电缆不定然都是好的或者完好点的，由于全体性的测量使不得发觉局部缺点； c.在很多状况下视察到0.1Hz丧失角正切测量值随电压下降而增多，这能够作为关于水树枝导致的损害的一度能够的温度； d.在0.1Hz下，介质丧失角正切值和电缆的水树枝缺点有亲密关系，而和绝缘的含水量关系不大； e.在0.1Hz下，介质丧失角正切值和待测电缆的超导体量度有亲密关系，在超导体量度较高时测量值显然偏偏大。 3 0.1Hz超低频实验系统 0.1Hz超低频电压实验系统首要囊括0.1Hz超低频高压发生器及其电压与介损测量系统。以次引见的是哈尔滨理工大学与哈尔滨电信局竞争研发的0.1Hz超低频实验系统。 3.1 0.1Hz超低频高压发生器 本发生器为脉冲频次调制式0.1Hz超低频高压发生器，任务道理图见图3。 图3 调频形式0.1Hz超低频高压发生器道理电路 3.2 耐压实验系统 有了0.1Hz超低频高压发生器及其电压测试仪表便能够进行电压实验。本实验装置采纳数字测量技术对于实验电压进行测量，同声用液晶显现器显现实验电压波形。 3.3 0.1Hz超低频介质丧失角正切tanδ的测量 测量0.1Hz频次下tanδ的办法是构建在准同步算法技术根底上的数字采样波形分析法——谐波分析法。 用谐波分析法测量tanδ的根本道理框图如图4所示。经过分压器对于试品上的电压分压失去电压信号V0，经过与试品串联小电阻把流过试品的电流转化为电压信号VX。两个电压信号率先通过超低频低通滤波器滤除干扰，再由缩小器缩小，而后由两个同步举措的A/D转换器ADC1和ADC2把陆续变迁的电压信号变更成两组数字信号并取出单片机数据存储器中，****初由单片机对于这两组数据进行谐波分析，从而失去tanδ的值。 图4 谐波分析法tanδ测量根本道理框图 白文引见的0.1Hz实验系统已在哈尔滨电信局10kV头衔电缆上失去使用。 4 结 论 关于XLPE/PE电力电缆，不宜采纳直流电压进行当场耐压实验，而应采纳0.1Hz超低频电压实验。 0.1Hz超低频电压实验的名目首要囊括耐压实验和介质丧失角正切值测量。 |
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