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摘要:本文主要阐述了交联聚乙烯单芯电力电缆的试验方法在非洲安哥拉共和国罗安达市中基水泥厂自备电厂内的两组线路共6根48/66KV等级交联聚乙烯单芯电力电缆交接试验中的应用,以及对在试验过程中发现的电缆故障问题所采取的故障查找方法的应用,从中总结了一些关于电缆施工、试验的体会,供电缆施工人员、试验人员参考。
关键词:单芯电缆;交接试验;电缆故障;电缆施工
一、概述
交接试验是能及时有效地发现电力设备因运输、安装等方面的问题造成的缺陷、防范电力设备事故、保证电力系统安全运行的有效手段,是保证电力设备安全投产工作中必不可少的一个重要环节。
1.本次试验电缆的参数及形态:
生产厂家:中国远东电缆有限公司。
电缆敷设方式:走电缆沟内角铁支架,分上下两层,每层3根为一组三相并行平铺。电缆沟上盖水泥预制盖板,盖板上再全部覆盖50厘米厚沙土种植绿化草皮,每隔40米留一个1*1米的通风井。
波纹铝套接地方式:一端直接接地,另一端保护接地。
2.按照《GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准规程》(以下简称《规程》)第18条的要求,对此6根单芯电缆做如下试验项目,并按此顺序进行:
(1)检查电缆线路两端的相位。
(2)测量绝缘电阻。
(3)直流耐压试验及泄漏电流测量。
(4)交流耐压试验。
(5)测量电缆导体直流电阻。
二、试验过程及分析
(1)检查电缆线路两端的相位
使用500V兆欧表。在电缆末端将某一相芯线接地,其余相芯线悬空开路;电缆始端各相芯线悬空开路,如图1,
用兆欧表在始端分别摇测每一相芯线,唯一测得零阻值的相即为同一相,在此相两端做好标注。其余相类推。该项目检查完毕即可区分出两组线路:一线的ABC相和二线的ABC相。
(2)测量绝缘电阻
此项目分:①测量主绝缘的绝缘电阻②测量外护套的绝缘电阻。
①测量主绝缘的绝缘电阻
使用5000V-200GΩ数字兆欧表。先将被测相两端芯线悬空开路,非被测相芯线连同波纹铝套引出线短路接地,保护接地端的去掉保护后也短路接地。如图2,
《规程》要求“外护套的绝缘电阻不低于0.5 MΩ/km”,可知二线C相的波纹铝套已经接地,为不合格。
对此采用一些方法查找出接地点。兆欧表读数为0.00 MΩ,改用万用表欧姆档测量,测得阻值为312Ω,其接地性质为“低阻值接地”,可以采用电桥法。用两个多值电阻器,一个检流计,一节9V干电池及若干测试导线组成电桥,测试原理接线如图3,等效电路图如图4。
说明:L-电缆波纹铝套全长;M-从X1到铝套接地点的长度;Re-接地点的接地电阻;GB-干电池;R3、R4-多值电阻器;G-检流计;跨接线利用电缆波纹铝套在终端处焊接引出的接地铜线,截面足够。根据电桥平衡原理,调节电阻R3和R4,使检流计指示平衡即达到电桥平衡,则有
即
波纹铝套材料及截面都是同一规格,有ρ1=ρ2,S1=S2,得
为了定位更加准确,在电缆始末端分别测试一次。测试时,将R3设定在200Ω(设定太小时定位误差大,设定太大又降低检流计的灵敏度),单独调节R4。在始端测试,R4=46.2Ω时,电桥平衡,计算的M=409米;在终端测试,R4=93.0Ω时,电桥平衡,计算的N=692米。取两者的中间位置即为
安排人员下到电缆沟里在计算的接地点及附近查找,结果发现该相电缆外护套被角铁支架刮破,波纹铝套接触到了角铁支架。经处理后,测其绝缘得12.50MΩ,合格。后经测量此点距始端的距离为382.6米。电桥法测量误差的存在加上其他原因(施工方提供的电缆长度与实际长度有出入),使计算的接地点偏离实际接地点21米。
(2)直流耐压试验及泄漏电流测量
目前,国内外对U/U0高于35/26KV的橡塑电缆(XLPE)一般不做直流耐压试验,而是必须进行交流耐压试验。而此次进行此项直流耐压试验,是因为现场没有足够容量(所需容量具体计算方法见后文的“交流耐压试验”)的交流耐压试验设备,经过业主、电缆厂家、施工方开会研究,确定进行120KV的直流耐压试验并测量泄漏电流,而且120KV直流电压值耐压时间不得超过15min。试验过程如下:
电抗器没有过流。但是该套设备只允许连续工作1小时。
因此,不进行交流耐压试验。
(4)测量电缆导体直流电阻
采用直流电阻测试仪法,测量整根电缆导体(含其终端及中间接头)的直流电阻。在电缆末端将三相芯线可靠短接,在电缆始端用直流电阻测试仪,分别测出AB、BC、CA相芯线的线电阻RAB、RBC、RCA。测量接线原理图如图7。
分析:所测电缆芯线直流电阻与厂家提供值误差在允许范围内,整体平衡,符合《规程》的要求。
三、总结
经过本次电缆交接试验工作,从中总结出几点体会:
1.电缆新敷设于电缆沟内的角铁架,若其金属护套接地,主要原因是电缆外皮与角铁架的摩擦刮伤接触引起的。在敷设过程中应加以注意。
2.电缆在吊运过程中碰撞引起的外伤,即使目测是极小的外伤都应要重视。本次施工方就不够重视此外伤,草草用绝缘胶带包一下就了事,却引起了不必要的麻烦。一个微小的创伤都会有可能成为危害电力系统安全的隐患。
3.电缆在敷设时及时记录首末端长度标码,精确计算出电缆长度并备案,对日后电缆故障点的精确测试定位是有很大帮助的。
4.XLPE电缆交接试验在交流耐压条件不具备的情况下应进行直流耐压及泄漏电流检查试验,这个是有一定必要性的。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.GB50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准[M].中国计划出版社,2006年.
[2]中国南方电网有限责任公司.中国南方电网有限责任公司电网建设施工作业指导书 第4部分 电气试验[M].中国标准出版社,2011年.
[3]陈天翔,王寅中,海世杰.电气试验(第二版)[M].中国电力出版社,2008年.
[4]雷铭,贵州电力试验研究院,华北电力科学研究院有限责任公司.电力设备诊断手册[M].中国电力出版社,2001年.
作者简介:黎安明,广西壮族自治区电力安装公司,电气试验助理工程师,参加工作时间2006年7月。
关键词:单芯电缆;交接试验;电缆故障;电缆施工
一、概述
交接试验是能及时有效地发现电力设备因运输、安装等方面的问题造成的缺陷、防范电力设备事故、保证电力系统安全运行的有效手段,是保证电力设备安全投产工作中必不可少的一个重要环节。
1.本次试验电缆的参数及形态:
生产厂家:中国远东电缆有限公司。
电缆敷设方式:走电缆沟内角铁支架,分上下两层,每层3根为一组三相并行平铺。电缆沟上盖水泥预制盖板,盖板上再全部覆盖50厘米厚沙土种植绿化草皮,每隔40米留一个1*1米的通风井。
波纹铝套接地方式:一端直接接地,另一端保护接地。
2.按照《GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准规程》(以下简称《规程》)第18条的要求,对此6根单芯电缆做如下试验项目,并按此顺序进行:
(1)检查电缆线路两端的相位。
(2)测量绝缘电阻。
(3)直流耐压试验及泄漏电流测量。
(4)交流耐压试验。
(5)测量电缆导体直流电阻。
二、试验过程及分析
(1)检查电缆线路两端的相位
使用500V兆欧表。在电缆末端将某一相芯线接地,其余相芯线悬空开路;电缆始端各相芯线悬空开路,如图1,
用兆欧表在始端分别摇测每一相芯线,唯一测得零阻值的相即为同一相,在此相两端做好标注。其余相类推。该项目检查完毕即可区分出两组线路:一线的ABC相和二线的ABC相。
(2)测量绝缘电阻
此项目分:①测量主绝缘的绝缘电阻②测量外护套的绝缘电阻。
①测量主绝缘的绝缘电阻
使用5000V-200GΩ数字兆欧表。先将被测相两端芯线悬空开路,非被测相芯线连同波纹铝套引出线短路接地,保护接地端的去掉保护后也短路接地。如图2,
《规程》要求“外护套的绝缘电阻不低于0.5 MΩ/km”,可知二线C相的波纹铝套已经接地,为不合格。
对此采用一些方法查找出接地点。兆欧表读数为0.00 MΩ,改用万用表欧姆档测量,测得阻值为312Ω,其接地性质为“低阻值接地”,可以采用电桥法。用两个多值电阻器,一个检流计,一节9V干电池及若干测试导线组成电桥,测试原理接线如图3,等效电路图如图4。
说明:L-电缆波纹铝套全长;M-从X1到铝套接地点的长度;Re-接地点的接地电阻;GB-干电池;R3、R4-多值电阻器;G-检流计;跨接线利用电缆波纹铝套在终端处焊接引出的接地铜线,截面足够。根据电桥平衡原理,调节电阻R3和R4,使检流计指示平衡即达到电桥平衡,则有
即
波纹铝套材料及截面都是同一规格,有ρ1=ρ2,S1=S2,得
为了定位更加准确,在电缆始末端分别测试一次。测试时,将R3设定在200Ω(设定太小时定位误差大,设定太大又降低检流计的灵敏度),单独调节R4。在始端测试,R4=46.2Ω时,电桥平衡,计算的M=409米;在终端测试,R4=93.0Ω时,电桥平衡,计算的N=692米。取两者的中间位置即为
安排人员下到电缆沟里在计算的接地点及附近查找,结果发现该相电缆外护套被角铁支架刮破,波纹铝套接触到了角铁支架。经处理后,测其绝缘得12.50MΩ,合格。后经测量此点距始端的距离为382.6米。电桥法测量误差的存在加上其他原因(施工方提供的电缆长度与实际长度有出入),使计算的接地点偏离实际接地点21米。
(2)直流耐压试验及泄漏电流测量
目前,国内外对U/U0高于35/26KV的橡塑电缆(XLPE)一般不做直流耐压试验,而是必须进行交流耐压试验。而此次进行此项直流耐压试验,是因为现场没有足够容量(所需容量具体计算方法见后文的“交流耐压试验”)的交流耐压试验设备,经过业主、电缆厂家、施工方开会研究,确定进行120KV的直流耐压试验并测量泄漏电流,而且120KV直流电压值耐压时间不得超过15min。试验过程如下:
电抗器没有过流。但是该套设备只允许连续工作1小时。
因此,不进行交流耐压试验。
(4)测量电缆导体直流电阻
采用直流电阻测试仪法,测量整根电缆导体(含其终端及中间接头)的直流电阻。在电缆末端将三相芯线可靠短接,在电缆始端用直流电阻测试仪,分别测出AB、BC、CA相芯线的线电阻RAB、RBC、RCA。测量接线原理图如图7。
分析:所测电缆芯线直流电阻与厂家提供值误差在允许范围内,整体平衡,符合《规程》的要求。
三、总结
经过本次电缆交接试验工作,从中总结出几点体会:
1.电缆新敷设于电缆沟内的角铁架,若其金属护套接地,主要原因是电缆外皮与角铁架的摩擦刮伤接触引起的。在敷设过程中应加以注意。
2.电缆在吊运过程中碰撞引起的外伤,即使目测是极小的外伤都应要重视。本次施工方就不够重视此外伤,草草用绝缘胶带包一下就了事,却引起了不必要的麻烦。一个微小的创伤都会有可能成为危害电力系统安全的隐患。
3.电缆在敷设时及时记录首末端长度标码,精确计算出电缆长度并备案,对日后电缆故障点的精确测试定位是有很大帮助的。
4.XLPE电缆交接试验在交流耐压条件不具备的情况下应进行直流耐压及泄漏电流检查试验,这个是有一定必要性的。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.GB50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准[M].中国计划出版社,2006年.
[2]中国南方电网有限责任公司.中国南方电网有限责任公司电网建设施工作业指导书 第4部分 电气试验[M].中国标准出版社,2011年.
[3]陈天翔,王寅中,海世杰.电气试验(第二版)[M].中国电力出版社,2008年.
[4]雷铭,贵州电力试验研究院,华北电力科学研究院有限责任公司.电力设备诊断手册[M].中国电力出版社,2001年.
作者简介:黎安明,广西壮族自治区电力安装公司,电气试验助理工程师,参加工作时间2006年7月。