Постоянно тестiranе на високонапранени кабелни линии

1. Дефиниция на тестове за постоянни параметри на високонапреговите кабелни линии

Тестовете за постоянни параметри на високонапреговите кабелни линии се отнасят до систематичното измерване, използвайки специализирани инструменти, на електрически параметри като съпротивление, индуктивност, капацитет и проводимост, преди включването на кабелната линия или след основен ремонт. Целта е да се получи основна информация, характеризираща електромагнитните свойства на кабела, служейки като ключов тестов период, който предоставя точна параметрична поддръжка за изчисленията на тока на бремето в електроенергийната система, конфигурацията на реле-защитата, анализ на тока при кратко съединение и оценка на оперативното състояние на кабела.

Основната му стойност се състои в два аспекта: първо, проверяване на отклоненията между проектните стойности и реално измерените стойности, за да се избегнат грешки в защитата или проблеми със стабилността на системата, причинени от несъответствие на параметрите; второ, създаване на "база данни за базови параметри" за кабелната линия, предоставяща референтна информация за идентифициране на последващи оперативни промени (например стареене на изолацията или лош контакт на съединенията). Според DL/T 596 "Регламент за профилактични изпитвания на електроуредби" и GB 50217 "Норма за проектиране на кабели за енергийни инсталации", всички тестове за постоянни параметри трябва да бъдат завършени за кабелни линии от 220 кВ и по-високи при включване, докато линиите от 110 кВ и по-ниски могат да бъдат изпълнявани избирателно в зависимост от важността на системата.

2. Пълен процес на тестове за постоянни параметри на високонапреговите кабелни линии

2.1 Подготовителен етап преди тестовете

2.1.1 Събиране на технически данни и местен преглед
Трябва да се получат комплексни параметри на проекта на кабелната линия, включително напрежение (например 220 кВ, 500 кВ), модел на кабела (например YJV22-220 кВ-1×2500 мм²), метод на монтаж (пряк зарив, канал, кабелен трей), дължина (точна до 0,1 км), материал на проводника (мед или алуминий), тип на изолацията (XLPE, маслонаситена хартия), метална защитна обвивка (медна лента, медна жица) и метод на заземяване (пряко заземяване, кръстосано заземяване). Местният преглед трябва да потвърди комуникационните условия на главната тестова точка (обикновено кабелен терминален станция) и допълнителната точка (съседна подстанция), целостта на системата за заземяване, безопасното разстояние до близкото заредено оборудване (≥1,5 пъти безопасното разстояние, съответстващо на пробното напрежение) и използване на електростатически волтметър за измерване на индуцираното напрежение (което може да достигне десетки волта на кабели близо до заредени линии, изискващи мерки за предпазване от удар).

2.1.2 Разработване на план за тестове и избор на оборудване

На основата на "Ръководство за тестове на параметрите на кабелните линии", трябва да се разработи детайлния план, включващ тестови пунктове (положителна последователност на съпротивление, нулева последователност на капацитет и т.н.), модели на инструменти, методи на свързване и мерки за безопасност. Основното оборудване включва:

• Тестер за параметри на линията (клас на точност 0,2, честотен диапазон 45–65 Hz, изходен ток ≥10 A);

• Трехфазен регулатор на напрежение (капацитет ≥5 kVA, регулируем диапазон 0–400 V);

• Изолационен трансформатор (отношение 1:1, за да се предотврати сетево въздействие);

• Помощни инструменти: термометър/хигрометър (температурата и влажността на околната среда трябва да бъдат записани за корекция на температурата на параметрите), разрядна палица (клас 25 kV, време на разряд ≥5 мин), къси проводници (площ на сечение ≥25 мм² меден кабел, дължина настроена на място) и изолационна палица (3 m, изолационно съпротивление ≥1000 MΩ).

2.1.3 Разполагане на мерки за безопасност

Тестовата зона трябва да бъде оградена с безопасни бариери и маркирани с предупредителни знаци "Опасност от високо напрежение". И главната, и допълнителната тестова точка трябва да бъдат оборудвани с радиопредаватели (радиус на комуникация ≥1 km) и бутони за спиране в случай на спешност. Всички участници в тестовете трябва да носят изолационни ръкавици (клас 35 kV), изолационни обувки (разпаднало се напрежение ≥15 kV) и двойни куки за безопасност при работа на височина. Далечният край на кабела трябва да бъде отключен от другото оборудване и да бъде осигурено временна заземяване, за да се предотврати обратно питане.

2.2 Етап на реализация на полевите тестове

2.2.1Свързване и проверка на фази
Като пример, процедура за свързване при тестове на положителна последователност:
(1) Късният и заземен трифазен проводник (A, B, C) на далечния край; заземен метален щит само на един край (за кръстосано заземяване, отключете връзките в кутията за кръстосано заземяване и тестирайте всяка секция отделно);
(2) Приложете AC напрежение (обикновено 380 V) към фаза A на главната тестова точка чрез регулатор на напрежение и изолационен трансформатор; оставете фазите B и C отворени; свържете измервателните водици на тестера за параметри на линията.
Проверка на фази: Използвайте мултиметър за измерване на напрежението на всяка фаза, за да се гарантира правилното свързване на фази с еднакви имена и да се избегнат грешки в измерването поради неправилна последователност на фази.

2.2.2Процедура за измерване на параметри
Положителна последователност на съпротивление (R1) и реактивно съпротивление (X1): Приложете тестов ток (обикновено 5–10 A) към фаза A, измерете големината и ъгловото разликата между напрежението и тока, и изчислете с формулите R1 = U/I·cosϕ и X1 = U/I·sinϕ. Повторете теста три пъти и вземете средната стойност, с поне 1-минутен интервал между тестовете, за да се предотврати нагряването на проводника, което влияе на съпротивлението.
Нулева последователност на капацитет (C0): Къснете и свържете фази A, B и C към високонапреговия терминал на тестера, заземете металния щит, приложете 100 V и измерете капацитета, използвайки принципа на Шеринг. Линейността трябва да бъде проверена на различни напрежения (50 V, 100 V, 200 V), с отклонения ≤2%.
Изолационно съпротивление (Rins): Използвайте мегометър на 2500 V за измерване на изолационното съпротивление между проводника и щита. Запишете четенето след 1 минута приложено напрежение и същевременно запишете температурата на околната среда. Преобразувайте към референтна стойност при 20°C, използвайки формулата R20 = Rt × 10^(0,004(t−20)) (където t е измерената температура).

2.2.3Запис и оценка на валидността на данните
Веднага след завършване на всеки параметър, запишете четенето на инструмента, температурата и влажността на околната среда, времето на теста и всякакви аномалии (например колебания на напрежението, необикновени шумове). Критерии за валидност на данните включват:

• Относително отклонение на три повторени измервания на един и същ параметър ≤5%;

• Отклонение на положителната последователност на импеданса от проектната стойност ≤10% (със съображение за грешка в дължината на инсталацията);

• Изолационното съпротивление, след корекция на температурата, трябва да бъде ≥1000 MΩ·km (стандарт за XLPE кабели).

2.3 Последващ етап на обработка

2.3.1 Безопасно разрядване и демонтаж на свързването
След тестовете, първо отключете напрежението към регулатора на напрежение. След това, използвайте разрядна палица за "многократно разрядване" на кабелния проводник и щита (всяко разрядване продължава ≥1 минута, с 30-секунден интервал). Само след потвърждение, че остатъчното напрежение е ≤50 V, трябва да бъдат премахнати късните проводници и тестовите водици. За кръстосано заземяване, свържете отново връзките в кутията за кръстосано заземяване и измерете непрекъснатостта, за да се гарантира правилното свързване.

2.3.2 Корекция на данните и подготовката на доклад
Според GB/T 3048.4 "Методи за електрически изпитвания на електрически жици и кабели", измерените параметри трябва да бъдат коригирани за температура и честота:
Корекция на температурата на съпротивлението:
За медни проводници: R₂₀ = Rₜ / [1 + α(t − 20)] (където α = 0,00393/°C);
Корекция на честотата на капацитета:
Когато пробната честота се отклонява от 50 Hz, коригирайте, използвайки: C₅₀ = Cf × (1 + 0,002∣f − 50∣).
Докладът за тестове трябва да включва стандарта за тестове (например DL/T 475), номер на сертификата за калибриране на инструментите, таблица за сравнение на параметрите (проектни стойности vs. измерени стойности) и заключителна оценка (например "Успешно", "Препоръчително повторно тестирование").