Pengujian berterusan laluan kabel voltan tinggi

1. Definisi Pengujian Tetapan Garis Kabel Tegangan Tinggi

Pengujian tetapan garis kabel tegangan tinggi merujuk kepada pengukuran sistematik menggunakan instrumen khusus terhadap parameter elektrikal seperti rintangan, induktansi, kapasitansi, dan konduktansi sebelum garis kabel diperkenalkan atau selepas pemeliharaan besar. Tujuannya adalah untuk mendapatkan data asas yang menggambarkan sifat elektromagnetik kabel, bertindak sebagai fasa ujian penting yang menyediakan sokongan parameter tepat untuk pengiraan aliran beban sistem kuasa, konfigurasi perlindungan relai, analisis arus pendek, dan penilaian status operasi kabel.

Nilai inti terletak pada dua aspek: pertama, mengesahkan penyimpangan antara nilai reka bentuk dan nilai ukuran sebenar untuk mengelakkan gangguan perlindungan atau masalah kestabilan sistem disebabkan oleh ketidaksesuaian parameter; kedua, membentuk "pangkalan data parameter asas" untuk garis kabel, memberikan rujukan untuk mengenal pasti perubahan operasi berikutnya (seperti penuaan isolasi atau kontak sambungan yang buruk). Berdasarkan DL/T 596 "Peraturan Ujian Pencegahan untuk Peralatan Elektrik" dan GB 50217 "Standard Reka Bentuk untuk Kabel Kejuruteraan Kuasa," semua ujian tetapan mesti diselesaikan untuk garis kabel 220 kV dan di atas semasa pelancaran, manakala garis 110 kV dan di bawah boleh dilaksanakan secara pilihan bergantung pada kepentingan sistem.

2. Proses Lengkap Pengujian Tetapan Garis Kabel Tegangan Tinggi

2.1 Fasa Persediaan Sebelum Ujian

2.1.1 Pengumpulan Data Teknikal dan Tinjauan Tapak
Data parameter reka bentuk garis kabel yang komprehensif mesti diperoleh, termasuk tahap voltan (contohnya, 220 kV, 500 kV), model kabel (contohnya, YJV22-220 kV-1×2500 mm²), kaedah pemasangan (penguburan langsung, konduit, troli kabel), panjang (tepat hingga 0.1 km), bahan konduktor (tembaga atau aluminium), jenis isolasi (XLPE, kertas direndam minyak), struktur selubung logam (pita tembaga, wayar tembaga), dan kaedah grounding (grounding langsung, grounding silang). Tinjauan tapak mesti mengesahkan keadaan komunikasi di tapak ujian utama (biasanya stesen terminal kabel) dan tapak tambahan (substesen berlawanan), integriti sistem grounding, jarak selamat dari peralatan berenergi berhampiran (≥1.5 kali jarak selamat yang berkaitan dengan voltan ujian), dan gunakan voltmeter elektrostatik untuk mengukur voltan terinduksi (yang mungkin mencapai puluhan volt pada kabel berhampiran garis berenergi, memerlukan langkah-langkah anti-electrocution).

2.1.2 Pembangunan Rancangan Ujian dan Pilihan Peralatan

Berdasarkan "Guidelines for Cable Line Parameter Testing," rancangan terperinci termasuk item ujian (rintangan urutan positif, kapasitansi urutan nol, dll.), model instrumen, kaedah bekalan, dan langkah-langkah keselamatan mesti dibangunkan. Peralatan inti termasuk:

• Penguji parameter garis (kelas ketepatan 0.2, julat frekuensi 45–65 Hz, arus keluar ≥10 A);

• Penyesuai voltan tiga fasa (kapasiti ≥5 kVA, julat sesuai 0–400 V);

• Transformator isolasi (niskala 1:1 untuk mencegah gangguan grid);

• Alat bantu: termometer/higrometer (suhu dan kelembapan persekitaran mesti direkodkan untuk pembetulan suhu parameter), rod pelepasan (kelas 25 kV, masa pelepasan ≥5 min), wayar pendek (luas keratan rentas ≥25 mm² kabel tembaga, panjang disesuaikan di tapak), dan tiang insulasi (3 m, rintangan insulasi ≥1000 MΩ).

2.1.3 Penempatan Langkah Keselamatan

Kawasan ujian mesti dipagari dengan penghalang keselamatan dan ditanda dengan tanda peringatan "Bahaya Tegangan Tinggi." Kedua-dua tapak ujian utama dan tambahan mesti dilengkapi dengan walkie-talkies (julat komunikasi ≥1 km) dan butang berhenti kecemasan. Semua personil ujian mesti memakai sarung tangan insulasi (kelas 35 kV), kasut insulasi (voltan breakdown ≥15 kV), dan talian keselamatan ganda kait apabila bekerja pada ketinggian. Hujung jauh kabel mesti diputuskan dari peralatan lain dan dipasangi wayar grounding sementara untuk mencegah back-feeding.

2.2 Fasa Pelaksanaan Ujian di Tapak

2.2.1 Bekalan Wayar Ujian dan Pengesahan Fasa
Mengambil contoh pengujian parameter urutan positif, prosedur bekalan wayar adalah seperti berikut:
(1) Hubung singkat dan ground konduktor tiga fasa (A, B, C) di hujung jauh; ground selubung logam hanya di satu hujung (untuk sistem silang, putuskan tautan bonding di kotak bonding silang dan uji setiap bahagian secara berasingan);
(2) Terapkan voltan AC (biasanya 380 V) ke fasa A di hujung ujian utama melalui penyesuai voltan dan transformator isolasi; biarkan fasa B dan C terbuka; hubungkan wayar sampel voltan dan arus penguji parameter garis.
Pengesahan fasa: Gunakan multimeter untuk mengukur fasa voltan setiap fasa untuk memastikan sambungan fasa nama sama yang betul dan mengelakkan ralat pengukuran disebabkan urutan fasa yang salah.

2.2.2 Prosedur Pengukuran Parameter
Rintangan urutan positif (R1) dan reaktans (X1): Terapkan arus ujian (biasanya 5–10 A) ke fasa A, ukur magnitud dan perbezaan sudut fasa antara voltan dan arus, dan kira menggunakan formula R1 = U/I·cosϕ dan X1 = U/I·sinϕ. Ulangi ujian tiga kali dan ambil purata nilai, dengan selang masa sekurang-kurangnya 1 minit antara ujian untuk mengelakkan pemanasan konduktor yang mempengaruhi nilai rintangan.
Kapasitansi urutan nol (C0): Hubung singkat dan sambung fasa A, B, dan C ke terminal tegangan tinggi penguji, ground selubung logam, terapkan 100 V, dan ukur kapasitansi menggunakan prinsip jambatan Schering. Lineariti mesti diverifikasi pada tahap voltan berbeza (50 V, 100 V, 200 V), dengan penyimpangan ≤2%.
Rintangan isolasi (Rins): Gunakan megohmmeter 2500 V untuk mengukur rintangan isolasi antara konduktor dan shield. Rekod bacaan selepas 1 minit voltan diterapkan dan serentak rekod suhu persekitaran. Tukar kepada nilai rujukan 20°C menggunakan formula R20 = Rt × 10^(0.004(t−20)) (di mana t adalah suhu yang diukur).

2.2.3 Pencatatan Data dan Penilaian Kelayakan
Segera selepas menyelesaikan setiap ujian parameter, rekod bacaan instrumen, suhu dan kelembapan persekitaran, masa ujian, dan anomali (contohnya, fluktuasi voltan, bunyi tidak biasa). Kriteria kelayakan data termasuk:

• Penyimpangan relatif tiga pengukuran berulang parameter yang sama ≤5%;

• Penyimpangan impedansi urutan positif dari nilai reka bentuk ≤10% (mengambil kira ralat panjang pemasangan);

• Rintangan isolasi, selepas pembetulan suhu, harus ≥1000 MΩ·km (standard untuk kabel XLPE).

2.3 Fasa Pemprosesan Selepas Ujian

2.3.1 Pelepasan Selamat dan Penghapusan Bekalan Wayar
Selepas ujian, putuskan bekalan voltan ke penyesuai voltan. Kemudian, gunakan rod pelepasan untuk melakukan "pelepasan berulang" pada konduktor dan shield kabel (setiap pelepasan berlangsung ≥1 minit, dengan selang 30 saat). Hanya selepas mengesahkan voltan sisa ≤50 V, wayar pendek dan wayar ujian boleh dikeluarkan. Untuk sistem silang, sambung semula tautan bonding di kotak bonding silang dan ukur keberlanjutan untuk memastikan sambungan yang betul.

2.3.2 Pembetulan Data dan Penyediaan Laporan
Berdasarkan GB/T 3048.4 "Metode Ujian Elektrikal untuk Wayar dan Kabel Elektrik," parameter yang diukur mesti diperbaiki untuk suhu dan frekuensi:
Pembetulan suhu rintangan:
Untuk konduktor tembaga: R₂₀ = Rₜ / [1 + α(t − 20)] (di mana α = 0.00393/°C);
Pembetulan frekuensi kapasitansi:
Apabila frekuensi ujian menyimpang dari 50 Hz, betulkan menggunakan: C₅₀ = Cf × (1 + 0.002∣f − 50∣).
Laporan ujian mesti termasuk standard ujian (contohnya, DL/T 475), nombor sijil kalibrasi instrumen, jadual perbandingan parameter (nilai reka bentuk vs. nilai diukur), dan penilaian kesimpulan (contohnya, "Lulus", "Disarankan Ujian Semula").