交聯橡塑電纜交流耐壓試驗的探討

宗曉丹 郭江 鄧兆春

摘要：本文簡要介紹了開展交聯橡塑電力電纜交流耐壓試驗的原因。并以克拉瑪依電網電纜交流耐壓試驗的前期探索工作為基礎，從現場實踐經驗出發，提出了開展電力電纜交流耐壓試驗的注意事項。為今后全面開展電纜交流耐壓試驗提出了建議。

關鍵詞：電纜；交流耐壓

一、交聯橡塑電纜交流耐壓試驗的歷程

2012年底，公司相關部門通知電氣試驗所進行“110kV電磁式電壓互感器現場校驗裝置”的選型購置工作。從專業技術角度從發，我們認為該裝置雖然用于110kV電磁式電壓互感器標準誤差檢定，但是試驗電壓等級可達80kV，又是采用調節電感量的諧振裝置。因此，在購置成本范圍內，我們有意識的考慮了“一機三用”——即可對110kV電磁式電壓互感器進行標準誤差測試，還可以對小容量35kV變壓器和短距離的電力電纜進行交流耐壓試驗。第二年三月份，在設備購置后，我們相應開展了35KV等級1600kVA及以下變壓器和若干條交聯橡塑電纜的交流耐壓試驗工作，均獲得了成功。達到了設備購置要求。一方面，對35kV小容量變壓器試驗成功，有利于我們開展35kV變壓器試驗時不再吊裝200kV串聯諧振裝置。既降低了試驗成本，也減少了試驗強度，更有效削減了試驗風險。另一方面，對多條交聯電纜的試驗成功，為我們今后大面積開展電纜的交流耐壓試驗奠定了實踐基礎。

具體來講，6kV機爐線382-38DF02之間的120米電纜；污水處理廠污水1.2公里6kV污水廠二線電纜的試驗成功，標志著110kV電壓互感器檢定裝置能夠滿足對6/10kV交流電纜進行5分鐘的交流耐壓試驗要求。某公司送檢撬裝變35KV 5米聯絡電纜試驗成功，標志著該裝置能夠滿足短距離35kV60分鐘的交流耐壓試驗。但也發現了該裝置中電感熱穩定性能（電抗器外表有起皮現象，用紅外線呈像儀測試已達到60℃）不足的缺陷。

2015年初，我們新進購置了能夠滿足2kM 35kV及以下等級的便攜式電纜交流耐壓串聯諧振裝置。能夠滿足公司80%35KV的電纜開展交流耐壓試驗工作。

二、開展交聯橡塑電纜交流耐壓試驗的必要性

正如我們熟知的，長期以來交聯橡塑電力電纜沿用直流耐壓試驗來考核電纜的絕緣狀況，但是，隨著電力系統的不斷發展，人們從理論及實踐上逐漸認識到仍用直流耐壓的方法存在許多問題。

1直流耐壓在電纜試驗中存在的問題：

1.1直流耐壓試驗不能反映設備實際工況下的電場分布：

直流耐壓難以發現電力電纜的內部缺陷。直流電壓下，電氣設備不同的介質的電壓按電阻分布；交流電壓下，電壓按介電常數分布，因此，交流耐壓能夠反映實際運行的情況。

1.2直流電壓可使設備內部局部放電減小：

直流電壓可使高壓電氣設備局部放電量大大減弱，不利于絕緣缺陷的撿出。而交流電壓不同，由于每半個周期至少發生兩次局部放電。因此，交流耐壓試驗檢出的絕緣缺陷遠比直流耐壓有效。

1.3直流電壓試驗對電纜的累積效應能加速絕緣老化：

直流電壓對交聯聚乙烯絕緣試驗后，電纜上的殘余電荷需要很長時間才能釋放，當殘余電荷未能充分放盡，直流電荷便會疊加在交流電壓峰值上，產生“和電壓”，有可能大大高于電纜的額定運行電壓，使絕緣加速老化，縮短使用壽命。

1.4交聯聚乙烯（XLPE）電纜易形成水樹枝：

XLPE電纜一個致命弱點是絕緣內易產生水樹枝，一旦產生水樹枝，在直流電壓下會迅速轉變為電樹枝，并形成放電，加速絕緣老化，以至于運行后在工頻電壓作用下形成擊穿。而單純的水樹枝在交流電壓下還能保持相當的耐壓值，并能保持一段時間。

在實踐中發現直流耐壓通過后的XLPE電纜或其他擠包絕緣電纜在投入運行后仍有發生擊穿的事故，國際大電網會議高壓擠包絕緣電纜試驗組1984年5月在世界范圍內開展了調查。從結果來看，采用直流耐壓作竣工驗收試驗，在試驗中擊穿的，有一些未能查出擊穿原因，而通過試驗的有的在投運后不久發生了擊穿。該工作組通過模擬試驗，認為直流耐壓作竣工試驗是不合適的。

2國內外對電纜耐壓試驗現狀

在1980年以前幾年，國外電力部門發現了直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無效的且具有危害性。國際大電網會議通過深入廣泛的研究對XLPE電纜改用交流耐壓試驗達成共識，并頒發了《試驗導則》，在全世界范圍內廣泛推廣應用。我國在九十年代中期已開始并關注此問題。國內外在交流耐壓技術上的發展歷程如表1：

從以上歷史過程中可以看出，交流耐壓試驗是電纜試驗客觀需要。經過國內外20年左右的研究和實踐，從理論基礎研究到現場試驗經驗的積累，技術上已趨于成熟。現在，國家電網公司和南方電網公司均已頒布交聯橡塑電纜試驗標準。這為我們開展交聯橡塑電纜交流耐壓試驗奠定了理論和實踐基礎，并且也有了可以依據的試驗標準。

結束語：

a交聯電力電纜采用交流耐壓試驗的方法，是現實實踐經驗不斷科學化、規范化的必然選擇。對于克拉瑪依供電公司來講，交聯電纜交流耐壓試驗是一個新開展的試驗項目。雖然起步較晚，但是我們有使用調諧式或是調感式串聯諧振裝置多年的經驗。對于橡塑電力電纜交流耐壓試驗參數，隨著實踐經驗的不斷豐富，制作工藝水平的不斷提高，在本地區電纜制作工藝普遍提高的情況下，參考標準提高電壓，減少試驗時間的方式，來提高工作效率！

b隨著國家電網與克拉瑪依電網日益關聯度增高，高壓電纜故障影響面較大，搶修時間較長，其次，國家電網在克拉瑪依市沒有常駐試驗隊伍，從應急搶修的角度來講，我們不進要起到保障新疆油田電力安全生產供應的主力軍作用，而且還要有起到本地區國網單位后備軍的作用，為整個克拉瑪依地區電網的安全可靠運行保駕護航。

參考文獻：

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[2] 楊德林. 電力電纜崗位技能培訓教材 .北京：中國電力出版社，2008.

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[4] 朱匡宇，鮑清華.關于橡塑電力電纜交流耐壓試驗參數的討論.