Folyamatos tesztelés a magánhuzatú kábeleken
1. Magas feszültségű kábelvonal állandó tesztelésének meghatározása
A magas feszültségű kábelvonal állandó tesztelése olyan rendszeres mérésre utal, amely speciális eszközökkel, mint az ellenállás, induktancia, kapacitancia és vezetőképesség, elektromos paramétereket méri a kábelvonal beindítása előtt vagy nagyobb karbantartás után. A cél alapvető adatok megszerzése, amelyek jellemzik a kábel elektromágneses tulajdonságait, és kritikus tesztelési szakaszot képez, amely pontos paramétertámogatást nyújt a villamosenergia-rendszer terhelési áramfolyam-számításaihoz, relékészeti konfigurációhoz, rövidzárlási áramerősszámításhoz és a kábel működési állapotának értékeléséhez.
Az alapvető értéke két aspektusban rejlik: először, a tervezési értékek és a valódi mérési értékek közötti eltérések ellenőrzése, hogy elkerülje a paraméter-eltérések okozta védelmi hibákat vagy rendszerstabilitási problémákat; másodszor, a kábelvonal „alapértelmezett paraméter-adatbázisának” megteremtése, amely referenciát biztosít a későbbi működési változások (például izoláció öregedése vagy rossz csatlakozás) felismeréséhez. A DL/T 596 "Elektromos berendezések megelőző próbaveresi szabálya" és a GB 50217 "Villamosenergia-hálózati kábelek tervezési normája" szerint minden 220 kV és annál nagyobb kábelvonalon az állandó tesztek elvégzése kötelező a beindítás során, míg 110 kV és alatt a rendszer fontosságától függően választóan hajthatók végre.
2. A magas feszültségű kábelvonal állandó tesztelés teljes folyamata
2.1 Előtesztkészülő szakasz
2.1.1 Technikai adatgyűjtés és helyszínelőkészítés
A kábelvonal teljes tervezési paramétereinek be kell szerezhetőnek lenniük, beleértve a feszültségi szintet (pl. 220 kV, 500 kV), a kábelmodellt (pl. YJV22-220 kV-1×2500 mm²), a telepítési módszert (közvetlen betegés, csővezeték, kábelhenger), a hosszúságot (0,1 km pontossággal), a vezető anyagot (réz vagy alumínium), az izolációtípust (XLPE, olajbe áztatott papír), a fémmagvető struktúrát (rézszalag, rézdrótkazetta) és a földrengés-megoldást (közvetlen földrengés, kereszteződő földrengés). A helyszínelőkészítés során megerősíteni kell a fő teszthely (általában kábel végállomás) és az alkalmazott hely (ellenálló áramfordító) közötti kommunikációs feltételeket, a földrengési rendszer integritását, a közeli energiaszerzett berendezésekkel való biztonsági távolságot (≥1,5-szer a próba feszültségének megfelelő biztonsági távolság), és elektrosztatikus feszültségmérőt használni az indukált feszültség mérésére (ami energiaellátó vonalak melletti kábeleken több tíz voltosra is növekedhet, ami ellensúlyozandó anti-elektromos intézkedésekkel).
2.1.2 Tesztterv kialakítása és eszköz kiválasztása
A „Kábelvonal-paraméterek tesztelési iránymutatójának” alapján részletes tervet kell készíteni, amely tartalmazza a tesztelendő elemeket (pl. pozitív sorrendű ellenállás, null sorrendű kapacitancia stb.), a műszermodelljeit, a vezetésmódokat és a biztonsági intézkedéseket. Az alapvető eszközök a következők:
Vonalparaméter-mérő (0,2-os pontossági osztály, 45–65 Hz-es frekvencia tartomány, ≥10 A kimeneti áram);
Háromfázisú feszültségállító (≥5 kVA kapacitás, 0–400 V szabályozható tartomány);
Elkülönítő transzformátor (1:1 arány, hogy elkerülje a hálózati zavarokat);
Segéd eszközök: hőmérséklet- és páratartalom-mérő (a környezeti hőmérséklet és páratartalom feljegyzése a paraméterek hőmérsékleti korrekciója érdekében), kifizető bot (25 kV osztály, ≥5 perc kifizetési idő), rövidzárlási vezetékek (≥25 mm² rézvezeték, hossz testreszabva a helyszínen), és izoláló rúd (3 m, ≥1000 MΩ izolációs ellenállás).
2.1.3 Biztonsági intézkedések kifejtése
A teszthelyzetet biztonsági kerítésekkel kell bekeríteni, és „Magas feszültség veszélye” figyelmeztető jelzettel ellátni. Mind a fő, mind az alkalmazott teszthelynek rádiókommunikációs eszközökkel (≥1 km kommunikációs tartomány) és vészhelyzeti leállító gombokkal kell rendelkeznie. Minden tesztelő személynek izoláló kesztyűt (35 kV osztály), izoláló cipőt (≥15 kV áthatási feszültség) és dupla karcsú biztonsági szelvényt kell viselnie magas helyen dolgozva. A kábel távoli vége leválasztva kell legyen a többi berendezéstől, és ideiglenes földrengéssel kell ellátni, hogy elkerülje a visszahelyezést.
2.2 Helyszíni tesztelés végrehajtása
2.2.1 Tesztelési vezetés és fázis ellenőrzés
A pozitív sorrendű paraméterek tesztelésének példájának bemutatásával a vezetési eljárás a következő:
(1) Rövidzárlási és földrengési háromfázisú vezetők (A, B, C) a távoli végén; a fémmagvető egyik végén csak (keresztbefogó rendszerek esetén leválasztani a keresztbefogó dobozban található befogó hivatkozásokat, és külön-külön tesztelni minden szakaszt);
(2) AC feszültség (általában 380 V) alkalmazása az A fázison a fő teszt végén feszültségállító és elkülönítő transzformátoron keresztül; a B és C fázisok nyitva hagyása; a vonalparaméter-mérő feszültség- és árammintavételezési vezetékeinek csatlakoztatása.
Fázis ellenőrzés: Multimérővel mérni minden fázis feszültség-fázisát, hogy biztosítsa a helyes azonos nevű fázis csatlakozását, és elkerülje a helytelen fázis-sorrend miatti mérési hibákat.
2.2.2 Paraméter mérési eljárás
Pozitív sorrendű ellenállás (R1) és reaktancia (X1): Próbaáram (általában 5–10 A) alkalmazása az A fázison, a feszültség és az áram méretének és fázis-szög különbségének mérése, és a formulák R1 = U/I·cosϕ és X1 = U/I·sinϕ segítségével számítás. A tesztet háromszor kell ismételni, és átlagos értéket kell venni, legalább 1 perces időtartamot hagyva a tesztek között, hogy elkerülje a vezetők hőtartásának hatását az ellenállás értékeire.
Null sorrendű kapacitancia (C0): A, B és C fázisok rövidzárlási és csatlakoztatása a mérő eszköz magas feszültségű végéhez, a fémmagvető földrengése, 100 V alkalmazása, és a Schering híd elvén kapacitancia mérése. Lineárisnak kell igazolnia különböző feszültség-szinteken (50 V, 100 V, 200 V), ahol a hibák ≤2%.
Izolációs ellenállás (Rins): 2500 V megohmm-mérőt használva mérni az ellenállást a vezető és a fémmagvető között. Feljegyezni az ellenállást 1 perc alkalmazott feszültség után, és ugyanakkor feljegyezni a környezeti hőmérsékletet. A 20°C referencia értékre konvertálni a formulával R20 = Rt × 10^(0,004(t−20)) (ahol t a mérési hőmérséklet).
2.2.3 Adatfeljegyzés és érvényesség értékelése
Minden paraméter tesztelése után azonnal feljegyezni a műszer olvasását, a környezeti hőmérsékletet és páratartalmat, a teszt időpontját, és bármilyen anomáliát (pl. feszültség-fluktuáció, rendkívüli zaj). Az adat érvényességi kritériumai a következők:
Ugyanazon paraméter három ismétlődő mérésének relatív eltérése ≤5%;
A pozitív sorrendű impedanciának a tervezési értéktől való eltérése ≤10% (a telepítési hossz-hiba figyelembevétele);
Az izolációs ellenállás, a hőmérsékleti korrekció után, ≥1000 MΩ·km (XLPE kábelek szabványa).
2.3 Utótesztfeldolgozás szakasz
2.3.1 Biztonságos kifizetés és vezetés-eltávolítás
A tesztelés után először leválasztani a feszültségállító energiaforrását. Ezután használni a kifizető botot a kábel vezetőjének és fémmagvetőjének „többszori kifizetésére” (minden kifizetés ≥1 percig tart, 30 másodperces időközzel). Csak akkor lehet eltávolítani a rövidzárlási vezetékeket és a teszt vezetékeket, ha a maradék feszültség ≤50 V. Keresztbefogó rendszerek esetén újra csatlakoztatni a keresztbefogó dobozban található befogó hivatkozásokat, és folytonosságot mérni, hogy biztosítsa a megfelelő csatlakozást.
2.3.2 Adat korrekció és jelentés készítése
A GB/T 3048.4 „Elektromos drótok és kábelek elektromos próbaverése” szerint a mérési paramétereket hőmérsékletre és frekvenciára kell korrigálni:
Ellenállás hőmérsékleti korrekciója:
Réz vezetők esetén: R₂₀ = Rₜ / [1 + α(t − 20)] (ahol α = 0,00393/°C);
Kapacitancia frekvenciai korrekciója:
Ha a próba frekvenciája eltér a 50 Hz-től, korrigálni a következőképpen: C₅₀ = Cf × (1 + 0,002∣f − 50∣).
A teszt jelentésnek tartalmaznia kell a tesztelési szabványt (pl. DL/T 475), a műszer kalibrációs tanúsítvány számát, a paraméterek összehasonlítási táblázatát (tervezési értékek vs. mérési értékek), és egy következtető értékelést (pl. „Megfelelő”, „Újrapróbálkozás ajánlott”).
