Сажетак: Овај рад анализира недостатке и проблеме испитивања издржљивог напона једносмерне струје на КСЛПЕ каблу и упоређивањем бира резонантни уређај за претварање фреквенције за испитивање издржљивог напона наизменичног напона;
Кључне речи: високонапонски кабл, испитивање издржљивог напона једносмерне струје, испитивање издржљивости наизменичног напона
предговор:
Енергетски каблови се често користе као далеководи за електране, трафостанице и индустријска и рударска предузећа. Такође се често користе приликом преласка река и железница. Кабл за напајање може се користити као градски преносни и дистрибутивни водови и магистрални водови у индустријским и рударским предузећима како би се смањила окупација земљишта и улепшала животна средина. Развој електроенергетске конструкције директно покреће развој земље. У електроенергетској конструкцији, кабл за напајање игра важну улогу. Воле га корисници електричне енергије због малог утицаја спољне климе, прикривања, трајности, високих изолационих карактеристика, добрих водоотпорних и отпорних на киселине перформанси, јаке отпорности на затезање и компресију. Међутим, лако је доћи до неких кварова у процесу употребе, као што су механичка оштећења, корозија оловних пакета и прекомерна корозија Старење топлоте итд. Због тога се кабл за напајање мора тестирати на скривене грешке рутинским превентивним тестом како би се осигурало нормално рад електроенергетског система.
Према иец840 или цигревг21.03, сврха теренског испитивања није инспекција квалитета производње каблова или кабловског прибора, што је потврђено у типском испитивању и фабричком испитивању. Сврха теста прихватања завршетка градилишта је да се провери да ли су полагање кабла и уградња прибора исправни. Кабл се може случајно оштетити у процесу транспорта, руковања, складиштења, полагања и затрпавања. Према иец229, за каблове са спољном дебљином плашта од 2,5 мм или више, напон једносмерне струје од 10 кВ примењује се између оклопа кабла и земље током 1 минута. За испитивање издржљивости напона главне изолације кабла, ИЕЦ препоручује две методе:
Издржљиви напон једносмерне струје: 3у015мин; Издржљиви напон наизменичне струје: у05мин.
Традиционална опрема за испитивање издржљивости једносмерне струје има предности мале тежине, добре покретљивости и малог капацитета. Има добар ефекат примене за каблове изоловане уљним папиром, али за КСЛПЕ кабл је доказано да метода подношења једносмерног напона није погодна у теорији и пракси.
Испитни елементи високонапонског кабла наведени у члану 18.0.1 националног стандарда су следећи:
1. Измерите отпор изолације;
2. Испитивање једносмерног напона и мерење струје цурења;
3. Испитивање наизменичног напона;
4. Измерити однос отпора металног штита и проводника;
5. Проверите фазу на оба краја кабловске линије;
6. Испитивање изолационог уља кабла испуњеног уљем;
7. Тест унакрсног међусобног повезивања.
У националном стандарду не постоји испитни предмет за откривање воде која улази у унутрашњу облогу и спољни омотач кабла
1. С обзиром на то да је немогуће открити да ли у унутрашњем слоју спољног омотача кабла има воде према националном стандарду, додатни испитни предмети у свакој провинцији су следећи:
1.1. Судећи по односу отпора бакарног поклопца и отпора проводника. Корак је мерење једносмерног отпора бакарног оклопа и проводника на истој температури са двоструким зидним мостом. Када је однос првог и другог већи од оног пре рада, то указује на то да се једносмерни отпор слоја бакарног оклопа повећава и да бакарни штит може бити кородиран; када је однос нижи од оног пре рада, то значи да се може повећати контактни отпор тачке прикључка проводника у додатку. Генерално се у тесту на терену мери вредност изолационог отпора челичног оклопа и штита, а однос отпора користи се за процену да ли су спољни плашт и унутрашња облога кабла поплављени.
1.2. За мерење отпора изолације користите мегомметар. Кораци су следећи: користите 500В мегахмметар за мерење изолационог отпора спољне овојнице унутрашње облоге гуменог и пластичног кабла. Када је отпор изолације по километру мањи од 0,5 мегохм, користите следеће методе за даље процењивање. Мултиметром измерите отпор изолације. Према принципу примарне батерије, метални слој, оклопни слој и материјали за облагање гумених и пластичних каблова су бакар, олово, гвожђе, цинк и алуминијум. Електрода и потенцијал ових метала су + 0,334, -0,122, -0,44, -0,76в односно -1,33в након што вода уђе у унутрашњи слој спољног омотача гуменог пластичног кабла. Принцип је да када се оштети спољни омотач гуменог пластичног кабла и вода уђе у унутрашњи слој, потенцијал на тлу од -0,76в ће се створити на поцинкованој челичној траци оклопног слоја јер је подземна вода електролит . Када се оштети спољни плашт или унутрашња облога и уђе вода, када је отпор изолације по километру мањи од 0,5 мегохм, употребите позитивне и негативне сонде мултиметра да измерите изолациони отпор оклопног слоја према земљи или оклопном слоју до бакарног заштитног слоја наизменично. Тренутно је примарна батерија формирана у мерном кругу повезана у серију са сувом батеријом у мултиметру. Када комбинација поларитета доводи до додавања напона, измерена вредност отпора је мања; напротив, измерена вредност отпора је већа. Стога, када је разлика између горње две измерене вредности отпора изолације велика, то указује на то да је примарна батерија формирана и може се оценити да су спољни плашт и унутрашња облога оштећени.
На пример, након оштећења и пригушења плашта каблова од гуме и пластике, измерени отпори су 7 Ка охма, односно 55 Ка охма.
2. За испитивање издржљивости напона каблова, национални стандард предвиђа да се спроведу испитивања издржљивости једносмерног напона и испитивања издржљивости наизменичног напона, али локалне покрајине бирају једног од њих према сопственој стварној ситуацији. Сада се предности и недостаци ове две упоређују на следећи начин: КСЛПЕ каблови не би требало да буду подвргнути испитивању издржљивости једносмерног напона, већ би требало да буду подвргнути тесту издржљивости наизменичног напона.
2.1 Испитивање издржљивог напона једносмерне струје:
Општи је принцип испитивања високог напона да поље испитног напона примењено на испитиваном објекту треба да симулира радно стање високонапонских уређаја. Испитивање једносмерног напона је врло ефикасно за проналажење недостатака каблова изолованих папиром, али можда неће бити ефикасно за каблове изоловане КСЛПЕ, а може имати и негативне ефекте, углавном у следећим аспектима:
2.1.1 расподела електричног поља КСЛПЕ кабла под наизменичним и једносмерним напоном је различита. Изолациони слој КСЛПЕ израђен је од полиетилена путем хемијског умрежавања, што припада интегралној изолационој структури, а његова диелектрична константа је 2,1-2,3, на што мање утиче промена температуре. Под наизменичним напоном, расподела електричног поља у изолационом слоју КСЛПЕ кабла одређена је диелектричном константом сваког медија, односно интензитет електричног поља распоређен је обрнуто пропорционално диелектричној константи, која је релативно стабилна. Под једносмерним напоном, расподела електричног поља у изолационом слоју одређена је запреминском отпорношћу материјала и распоређена је у позитивном пропорцији, а коефицијент расподеле отпора изолације није уједначен. Конкретно, расподела јачине електричног поља наизменичне струје у кабловском прибору као што су кабловска стезаљка и разводна кутија потпуно се разликује од оне снаге једносмерног електричног поља, а механизам старења изолације под наизменичним напоном разликује се од оног под једносмерним напоном. Стога испитивање издржљивог напона једносмерне струје не може да симулира радно стање КСЛПЕ кабла.
2.1.2 КСЛПЕ кабл ће произвести ГГ "; акумулација ГГ"; ефекат под једносмерним напоном за складиштење и акумулирање униполарног заосталог наелектрисања. Потребно је дуго времена да се заостали набој ослободи због накупљања набоја током испитивања издржљивог напона једносмерне струје. Ако се кабл пусти у рад пре него што се једносмерни заостали набој потпуно ослободи, заостали напон једносмерне струје биће постављен на вршну вредност напона фреквенције снаге, чинећи да вредност напона на каблу премаши номинални напон у радним условима, што ће убрзати старење изолације, скраћују радни век кабла и чак доводе до слома изолације.
2.1.3 фатална слабост КСЛПЕ кабла је та што се у изолацији лако формирају водене гране. Под једносмерним напоном, гране воде брзо ће се променити у електричне гране и формирати пражњење, што убрзава погоршање изолације и узрокује слом под напоном фреквенције напајања. Међутим, грана чисте воде може одређено време одржавати значајну вредност издржљивог напона под радним напоном наизменичне струје.
2.1.4 пребацивање или квар током испитивања истосмјерног високог напона на локацији може нанијети штету нормалној изолацији каблова и спојева. Штавише, испитивање издржљивог напона једносмерне струје не може ефикасно да пронађе неке недостатке под напонским напоном, као што су механичка оштећења или погрешно постављени конус напона у прибору за каблове. Место на којем је изолација највише склона пробијању под наизменичним напоном често није у стању да се разбије под једносмерним напоном. Под једносмерним напоном, распад изолације се често дешава на месту где се изолација обично не квари под радним условима наизменичне струје.
2.2 Испитивање издржљивог напона наизменичне струје:
С обзиром да испитивање издржљивог напона једносмерне струје не може да симулира јачину радног поља КСЛПЕ изолованог кабла и не може да постигне очекивани тестни ефекат, размотримо употребу теста АЦ високог напона. Због различитих вредности капацитивности каблова, пре тестирања треба прво измерити вредност капацитивности кабла за напајање и израчунати капацитивну струју под испитним напоном према вредности капацитивности, како бисмо изабрали одговарајући инструмент за испитивање.
2.2.1 подразумева се да је називни напон каблова у већини електрана 6кВ, а дужина је углавном унутар 1,5км, тако да можемо усвојити конвенционалну методу испитивања издржљивог напона наизменичне струје. Ако се користи испитни трансформатор од 50кВ, 20КВА, његова максимална излазна струја је 1000мА. Према И=2πфуц, узимајући за пример 6кВ кабл, максимални капацитет кабла који се може тестирати помоћу овог испитног трансформатора је 265нф (Ф=50Хз, у=12кВ).
2.2.2 за неке каблове великог капацитета, ако се усвоји конвенционална метода испитивања издржљивог напона наизменичне струје, потребан је испитни трансформатор великог капацитета, а такође је потребан и капацитет регулатора напона и напајања. Често је то тешко учинити на локацији, а дуготрајан је и напоран транспорт и постављање испитних инструмената коришћењем великих возила и дизалица. Због тога користимо тест конверзије фреквенције, серијску или серијску методу паралелне резонанце да бисмо извршили испитивање издржљивости напона кабла у складу са специфичном ситуацијом.
2.2.3 Испитивање издржљивости ултра ниске фреквенције 0,1 Хз:
Према испитном капацитету (формула с=вцус2=2Πфус2ква, где је капацитивност Ц-тестног кабла, УС-испитни напон, ф-фреквенција напајања, Кина ГГ # 39; с 50 Хз), може се видети да се у поређењу са напоном од 50 Хз , Напон од 0,1 Хз наизменичног напона захтева 1/500 снаге последњег, тако да може без проблема произвести преносну опрему за употребу на лицу места. Тренутно се ова метода углавном користи у испитивању каблова средњег и ниског напона.
Теренска пракса показује да испитивање издржљивог напона КСЛПЕ кабла са напоном ултра ниске фреквенције од 0,1 Хз може бити 1,5-1,8 пута од напона од 50 Хз, што је лакше пронаћи изолационе недостатке кабла него једносмерни подносиви напон и лакше изложити изолационе недостатке од 50 Хз наизменичног напона.
2.2.4 Испитивање издржљивости резонанције променљиве фреквенције:
Систем за испитивање резонанције са претварањем фреквенције може не само да задовољи захтеве високонапонског КСЛПЕ кабла, већ има и предности мале тежине и добре покретљивости, што је погодно за теренско испитивање. Фиксни реактор се користи као резонантни реактор за остваривање резонанце фреквенцијском модулацијом. Фреквенцијски опсег је 30-300Хз, што одговара цигревг21,09 ГГ; препоручени водич за завршно испитивање високонапонских екструдираних изолованих каблова ГГ ;. Препоручује се наизменични напон фреквенције напајања и приближна фреквенција напајања (30-300Хз). Ова врста наизменичног напона може репродуковати исту јачину поља као она под радним условима. Има предности добре еквиваленције, високе ефикасности, лагане опреме и готово неограничене дужине узорка.
Да сумирамо, с обзиром на мали капацитет и запремину опреме за испитивање фреквенције снаге на месту кабла, једноставну за ношење и руковање, ефикасније је пронаћи кабловске недостатке него што је уобичајени једносмерни подносиви напон, па фреквенција напајања или конверзија фреквенције за испитивање прихватања завршетка места кабла треба користити методу резонанције. Штавише, резонантни уређај за претворбу фреквенције може да испуни захтеве испитивања примопредаје умреженог полиетиленског кабла од 10кВ и 220кВ и више, па се препоручује да се преферира резистентни напон подложан резонанци.